电厂脱硫废水零排放处理工程案例

　　传统的脱硫废水处理工序包括中和、沉降、絮凝、浓缩澄清等，但目前很多省份(如山东、河北、辽宁等)的污水排放标准对盐或氯化物含量有较严格的要求，采用传统工艺处理的脱硫废水仍存在盐和氯化物超标的问题，因此脱硫废水零排放十分必要。笔者以山东某电厂的脱硫废水零排放处理工程为例，提供一种脱硫废水零排放解决方案。

　　1、脱硫废水水量与水质

　　脱硫废水处理工程分2期建设，一期设计规模10 m3/h，二期扩展到20 m3/h，预处理段按二期设计规模建设，处理量20 m3/h，膜浓缩段按一期设计规模建设，处理量10 m3/h，蒸发结晶段按一期设计规模建设，处理量5 m3/h(蒸发结晶装置1用1备)，处理后的废水全部回用，其水质优于《循环冷却水用再生水水质标准》(HG/T 3923—2007)要求，具体设计进、出水水质见表1。从水质情况可以看出，该废水的硬度和氯离子含量较高。

　　表1 设计进出水水质

　　2、工艺流程及参数

　　2.1 工艺流程

　　脱硫废水进入调节池进行水质水量调节，随后经提升泵加压后进入两级混凝沉淀系统，向软化池和絮凝池中投加氢氧化钠、碳酸钠、聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺，软化去除水中硬度。二级沉淀池出水经调节pH后提升至多介质过滤器。多介质过滤器出水经高压泵增压后进入DTRO装置浓缩，产水进入回用水池，经提升泵送往回用水点，浓水进入DTRO浓水池。DTRO浓水经泵提升进入多效蒸发系统进行蒸发处理，多效蒸发系统的冷凝水进入回用水池，结晶盐经脱水处理后打包外售。具体工艺流程见图1。

　　图1 工艺流程

　　2.2 主要单元参数

　　(1)调节池。用于收集脱硫废水，对水质、水量进行调节，使来水水质均匀，避免水质水量波动对后续设备运行负荷产生过大冲击，保证设备的安全及稳定运行。设计1座，停留时间10 h，尺寸6.7 m×6.0 m，有效水深5.0 m。

　　(2)混凝反应沉淀池。包括配水渠、软化池、絮凝池、一级沉淀池、二级沉淀池及pH调节池，集上述单元于一体，每个池体均设有排空管。设计流量20 m3/h，软化池和絮凝池停留时间2.3 h，一级沉淀池负荷 0.7 m3/(m2·h)，二级沉淀池负荷 0.7 m3/(m2·h)，控制 pH 在 10～11。

　　(3)多介质过滤器。通过过滤器内填料截留去除水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物等。设计流量20 m3/h×2套，1用1备，单套直径2 m，过滤流速6.4 m/h。

　　(4)DTRO装置。主要用于去除水中的溶解盐类、小分子有机物及二氧化硅等，可去除水中95%以上的电解质(盐分)和粒径>0.000 5 μm的杂质。设计流量5 m3/h×2套，水温20～40℃，系统回收率≥50%，DTRO 膜通量≤15 L/(m2·h)。

　　(5)三效蒸发器及吨袋包装机。工艺采用三效蒸发器处理来料，蒸发器采用抗盐析、抗结垢、适用性能强的强制循环蒸发器。原料液首先经预热器预热后进入蒸发器进行蒸发浓缩，蒸发达到一定浓度后出现大量晶体，出料后进入稠厚器增浓，然后进离心机进行固液分离，母液返回蒸发器重新蒸发，结晶盐进入吨袋包装机包装外运。进料流量5000kg/h，进料TDS约为50000mg/L，出料含水率≤5%，蒸发量4 750 kg/h。

　　(6)加药系统。加药装置放置在加药间，1座，尺寸14.0 m×13.0 m×5.9 m。放置氢氧化钠、碳酸钠、絮凝剂和助凝剂等药剂。

　　(7)污泥脱水系统。主要处理来自混凝反应沉淀池的化学污泥，设计2套自动液压箱式压滤机，每套处理绝干污泥量7.2 t/d，出泥含水率≤60%。

　　3、运行费用

　　该工程运行费用主要包括电费、药剂费和蒸汽费。 工程耗电为14 kW·h/m3， 按电价0.5元/(kW·h)计，电费为7.0元kW·h/m3;吨水平均消耗2.5 kg NaOH(质量分数 30%)、17.8 kg Na2CO3(质量分数>96%)、0.04 kg 聚合硫酸铁(一等品)、0.005 3 kg PAM(工业级阴离子型)、0.82 kg HCl(质量分数 30%)，各药剂价格分别为 800、1000、1380、16000、700 元/t，则药剂费为27.28元/m3;吨水消耗蒸汽150 kg，蒸汽按120元/t计，则蒸汽费为18元/m3;运行费用合计52.28 元/m3。

　　除硬费用占总成本的50%，运行费用受水质影响较大。

　　4、结论

　　该电厂脱硫废水零排放处理系统已顺利投产，软化系统、膜系统及蒸发结晶系统运行正常，产水水质优于HG/T 3923—2007《循环冷却水用再生水水质标准》要求，采用混凝沉淀+多介质过滤+DTRO+蒸发结晶工艺可完全实现脱硫废水的零排放要求，形成的结晶盐中NaCl和Na2SO4质量分数>92%，含水率<5%，外运出售。