实现脱硫废水零排放 什么工艺可以不除硬？

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燃煤电厂的脱硫废水是工业废水之一，其处理过程中不能去除硬度，下面将对此进行简要讨论。

燃煤发电脱硫废水处理现状

1.燃煤发电脱硫废水处理及要求:国家要求现有及新建燃煤电厂废水“零排放”。

2.对于硬度较高的问题，振动膜的进液通道较宽，膜表面剪切力较大，可以防止表面结晶，节省投加化学药剂去除硬度的单元，大大减少蒸发废水量，降低蒸发器投资成本，提高脱硫废水“零排放”的经济可行性。

脱硫废水处理工艺

脱硫废水是燃煤电厂最严重的废水。废水通常从处理到回收分为三个部分:

在第一阶段，进行絮凝沉淀、化学添加和硬度去除

第二阶段过滤和分离悬浮固体

第三阶段是蒸发固化，通常采用多效蒸发或mvr加结晶器

图1是脱硫废水“零排放”主要部分的示意图。

蒸发固化阶段

1.蒸发结晶的硬度要求

由于脱硫废水的ph值一般为微酸性，悬浮物约为30，000毫克/升，微量重金属和固体含量约为30，000 ~ 40，000毫克/升，但蒸发结晶对进水硬度有严格要求。为了保证结晶的顺利进行，硬度越低越好，通常小于200毫克/升。因此，加入碳酸钠沉淀硬度，高溶解度的钠离子交换低溶解度的钙离子，防止蒸发器结垢。蒸发技术一般采用多效蒸发或机械蒸汽再压缩技术(mvr)，其要求同样高的硬度指数。Mvr是目前最有效的蒸发技术，但投资和运行成本仍然很高。因此，在第三阶段必须提高浓缩比和减少蒸发。让我们先看看成本。

2.蒸发工段的投资和运行成本

蒸发回收是整个零排放过程的最后一步。为了节约成本，制造业普遍采用mvr。大型mvr的建设成本为60 ~ 70万元/(h.t)-1。此外，还需要考虑运营成本。Mvr采用蒸汽再压缩技术来提高蒸汽利用率。mvr入口液体的蒸发成本约为60~80元/吨。

3.目前膜浓缩存在的问题

为了减少蒸发，一些制造商使用反渗透膜技术进行浓缩。当脱硫废水的硬度达到30000mg/l时，膜入口和膜表面会被严重堵塞。因此，有必要添加化学物质来去除硬度。为去除脱硫废水的硬度，试剂成本高达20~30元/t，并会产生大量含重金属的污泥，增加处理成本。滚膜不能再提高浓缩比的主要原因有两个:一是滚膜入口通道狭窄；第二，膜表面剪切力不够，而不是渗透压高。膜入口结垢和堵塞的照片见图2。

3.1渠道结构

辊式ro膜组入口空间隙仅为0.5 mm左右，当钙镁盐进入ro膜并加入胶体cod时，容易在入口积聚，造成堵塞。解决办法很简单——扩大电影之间的空差距。一般来说，市场上采用平板膜设计可以解决渠道结构问题。

3.2薄膜表面的结晶薄膜

表面结晶是反渗透膜应用中的一个重要问题。结晶理论通常将结晶状态分为颗粒结晶和薄膜表面结晶。晶体是不溶的颗粒状固体。晶体沿着水流方向被压在膜表面。颗粒晶体堆在膜表面松散，或随水流冲向浓缩液出口，因此颗粒晶体对膜通量影响不大。图3显示了粒状晶体。

膜表面结晶是盐水通过膜表面时的脱盐。水被压过膜，产生清澈的液体，膜表面在高盐浓度下瞬间结晶(见图4)。

由于高盐度均匀分布在膜表面，晶体从膜表面向外生长，成为非常强的晶体，覆盖膜表面并与膜表面结合。尽管含量相对较低，但几乎不可能在不损坏膜的情况下清洁回收通量。

隔膜的工作原理和特点

振动膜有两个主要部分，即膜组和使膜组往复运动的振动机。膜组中有圆形平板膜，可根据需要选择不同精度的膜材料。隔膜与隔膜之间的间隙相对较大，为3毫米，入口通道相对较宽，因此不容易在入口位置产生结垢。入口液体在压力下从入口流向浓缩液口。在进料泵的压力下，清澈的液体通过膜，盐被截留。膜组截面图见图5

整个膜组位于一套振动机器上。膜表面来回振动，在膜表面产生强大的剪切力，盐难以停留在膜表面，从而防止膜表面的表面结晶。在高盐浓度下，结晶的和未结晶的盐被推到浓缩液口排出。

这两种设计能够在不去除硬度的情况下浓缩脱硫废水。根据目前的经验，振动膜浓缩液的tds可达90000μg/g，甚至发生物理结晶。浓缩比可达60%~65%，蒸发可减少60%~65%。采出水的氯离子含量为1500 ~ 3000毫克/升。

1.产水效果和浓缩比

产水效果与膜的选择有关。选用纳滤膜可以去除90%的二价盐，单价盐的去除率很低，只有10%。反渗透膜可以去除99%的二价盐和95%的一价盐。就脱盐率而言，振动膜与一般的螺旋膜差别不大，但在高通量、高浓缩比、防垢和防垢方面具有优势。

2.固体废料

污水处理的混凝沉淀过程需要大量的化学物质作为预处理来去除硬度，因此必须考虑固体废物处理的成本。振动膜利用高频振动来提高膜表面的剪切力，不需要硬度，也不需要额外的化学物质，从而减少了固体废弃物的量。

3.能源消耗

能耗是整个浓缩过程的关键经济指标。膜浓缩的成本比蒸发更经济。振动膜是一种不产生相变的膜分离技术。进水平均能耗约为4千瓦小时/立方米。