目前我國火電廠(chǎng)煙氣脫硫主要采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，當煙氣逆向經(jīng)過(guò)脫硫塔進(jìn)行氣液接觸時(shí)，大量二氧化硫被吸收并最終去除，煙氣中的少量氯離子和氟離子也被吸收。為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統的物質(zhì)平衡，防止煙氣中的可溶部分（氯）超過(guò)規定值和保證石膏質(zhì)量，必須從系統中排放一定量廢水。該廢水主要來(lái)自石膏脫水和清洗單元，鹽、氯化物、懸浮物的含量高，硬度高，易結垢，腐蝕性強，水質(zhì)變化大。
傳統的脫硫廢水處理工序包括中和、沉降、絮凝、濃縮澄清等，但目前很多地區污水排放標準對鹽或氯化物含量有較嚴格的要求，采用傳統工藝處理的脫硫廢水仍存在鹽和氯化物超標的問(wèn)題，因此脫硫廢水零排放十分必要。筆者以山東某電廠(chǎng)的脫硫廢水零排放處理工程為例，提供一種脫硫廢水零排放解決方案。
1、脫硫廢水水量與水質(zhì)
脫硫廢水處理工程分2期建設，一期設計規模10m3/h，二期擴展到20m3/h，預處理段按二期設計規模建設，處理量20m3/h，膜濃縮段按一期設計規模建設，處理量10m3/h，蒸發(fā)結晶段按一期設計規模建設，處理量5m3/h（蒸發(fā)結晶裝置1用1備），處理后的廢水全部回用，其水質(zhì)優(yōu)于《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標準》（HG/T3923—2007）要求，具體設計進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。從水質(zhì)情況可以看出，該廢水的硬度和氯離子含量較高。
2、工藝流程及參數
2.1 工藝流程
脫硫廢水進(jìn)入調節池進(jìn)行水質(zhì)水量調節，隨后經(jīng)提升泵加壓后進(jìn)入兩級混凝沉淀系統，向軟化池和絮凝池中投加氫氧化鈉、碳酸鈉、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺，軟化去除水中硬度。二級沉淀池出水經(jīng)調節pH后提升至多介質(zhì)過(guò)濾器。多介質(zhì)過(guò)濾器出水經(jīng)高壓泵增壓后進(jìn)入DTRO裝置濃縮，產(chǎn)水進(jìn)入回用水池，經(jīng)提升泵送往回用水點(diǎn)，濃水進(jìn)入DTRO濃水池。DTRO濃水經(jīng)泵提升進(jìn)入多效蒸發(fā)系統進(jìn)行蒸發(fā)處理，多效蒸發(fā)系統的冷凝水進(jìn)入回用水池，結晶鹽經(jīng)脫水處理后打包外售。具體工藝流程見(jiàn)圖1。
2.2 主要單元參數
（1）調節池。
用于收集脫硫廢水，對水質(zhì)、水量進(jìn)行調節，使來(lái)水水質(zhì)均勻，避免水質(zhì)水量波動(dòng)對后續設備運行負荷產(chǎn)生過(guò)大沖擊，保證設備的安全及穩定運行。設計1座，停留時(shí)間10h，尺寸6.7m×6.0m，有效水深5.0m。
（2）混凝反應沉淀池。
包括配水渠、軟化池、絮凝池、一級沉淀池、二級沉淀池及pH調節池，集上述單元于一體，每個(gè)池體均設有排空管。設計流量20m3/h，軟化池和絮凝池停留時(shí)間2.3h，一級沉淀池負荷0.7m3/（m2•h），二級沉淀池負荷0.7m3/（m2•h），控制pH在10~11。
（3）多介質(zhì)過(guò)濾器。
通過(guò)過(guò)濾器內填料截留去除水中的懸浮物、有機物、膠質(zhì)顆粒、微生物等。設計流量20m3/h×2套，1用1備，單套直徑2m，過(guò)濾流速6.4m/h。
（4）DTRO裝置。
主要用于去除水中的溶解鹽類(lèi)、小分子有機物及二氧化硅等，可去除水中95%以上的電解質(zhì)（鹽分）和粒徑＞0.0005μm的雜質(zhì)。設計流量5m3/h×2套，水溫20~40℃，系統回收率≥50%，DTRO膜通量≤15L/（m2•h）。
（5）三效蒸發(fā)器及噸袋包裝機。
工藝采用三效蒸發(fā)器處理來(lái)料，蒸發(fā)器采用抗鹽析、抗結垢、適用性能強的強制循環(huán)蒸發(fā)器。原料液首先經(jīng)預熱器預熱后進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)達到一定濃度后出現大量晶體，出料后進(jìn)入稠厚器增濃，然后進(jìn)離心機進(jìn)行固液分離，母液返回蒸發(fā)器重新蒸發(fā)，結晶鹽進(jìn)入噸袋包裝機包裝外運。進(jìn)料流量5000kg/h，進(jìn)料TDS約為50000mg/L，出料含水率≤5%，蒸發(fā)量4750kg/h。
（6）加藥系統。
加藥裝置放置在加藥間，1座，尺寸14.0m×13.0m×5.9m。放置氫氧化鈉、碳酸鈉、絮凝劑和助凝劑等藥劑。
（7）污泥脫水系統。
主要處理來(lái)自混凝反應沉淀池的化學(xué)污泥，設計2套自動(dòng)液壓箱式壓濾機，每套處理絕干污泥量7.2t/d，出泥含水率≤60%。
3、系統運行情況
該系統完成調試并已運行1年多，系統運行順暢，出水水質(zhì)穩定，期間實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)如表2所示。
由表2可見(jiàn)，產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)于HG/T3923—2007《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標準》的要求。當進(jìn)水硬度在4000~8000mg/L時(shí)，軟化后水的硬度在80mg/L以下，多介質(zhì)過(guò)濾器產(chǎn)水濁度≤1.0NTU，DTRO回收率≥50%。由于廢水中含有一定量的氨氮，在加堿除硬時(shí)有氨氮溢出，擬增設廢氣收集和酸洗設施，避免有害氣體排放。每天產(chǎn)生化學(xué)污泥約8m3（含水率95%），以碳酸鈣為主，經(jīng)過(guò)箱式壓濾機處理后污泥量為1.0m3（含水率≤60%），外運處理。
蒸發(fā)結晶系統主加熱蒸汽壓力約為0.8MPa、溫度約為170℃、流量約為1.5t/h，蒸發(fā)室相關(guān)操作參數如表3所示。
最后結晶析出的固體鹽顆粒經(jīng)離心機脫水后，經(jīng)自動(dòng)碼垛打包后外運，實(shí)現脫硫廢水的零排放。形成的混合結晶鹽中NaCl和Na2SO4質(zhì)量分數＞92%，含水率＜5%，外運出售�，F場(chǎng)運行情況見(jiàn)圖2。
4、運行費用
該工程運行費用主要包括電費、藥劑費和蒸汽費。工程耗電為14kW•h/m3，按電價(jià)0.5元/（kW•h）計，電費為7.0元kW•h/m3；噸水平均消耗2.5kgNaOH（質(zhì)量分數30%）、17.8kgNa2CO3（質(zhì)量分數＞96%）、0.04kg聚合硫酸鐵（一等品）、0.0053kgPAM（工業(yè)級陰離子型）、0.82kgHCl（質(zhì)量分數30%），各藥劑價(jià)格分別為800、1000、1380、16000、700元/t，則藥劑費為27.28元/m3；噸水消耗蒸汽150kg，蒸汽按120元/t計，則蒸汽費為18元/m3；運行費用合計52.28元/m3。
除硬費用占總成本的50%，運行費用受水質(zhì)影響較大。
5、結論
該電廠(chǎng)脫硫廢水零排放處理系統已順利投產(chǎn)，軟化系統、膜系統及蒸發(fā)結晶系統運行正常，產(chǎn)水水質(zhì)優(yōu)于HG/T3923—2007《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標準》要求，采用混凝沉淀+多介質(zhì)過(guò)濾+DTRO+蒸發(fā)結晶工藝可完全實(shí)現脫硫廢水的零排放要求，形成的結晶鹽中NaCl和Na2SO4質(zhì)量分數＞92%，含水率＜5%，外運出售。（來(lái)源：博天環(huán)境集團股份有限公司）
