燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝

1、脫硫廢水的預(yù)處理技術(shù)

1.1 化學(xué)沉淀

脫硫廢水的硬度較高，在預(yù)處理環(huán)節(jié)需要將含量較高的鈣、鎂離子沉淀下來，然后在過濾環(huán)節(jié)將其去除，實(shí)現(xiàn)廢水軟化處理。向脫硫廢水中加入適量的化學(xué)劑（如碳酸鈉），通過攪拌使新加的化學(xué)藥劑與廢水進(jìn)行置換反應(yīng)，得到以碳酸鈣、碳酸鎂為主的沉淀物。還有一種技術(shù)是收集脫硫后的煙道氣，使用密封管道將氣體直接通入廢水中。利用煙道氣中的二氧化碳，與廢水中游離的鈣離子結(jié)合也可以得到碳酸鈣沉淀。

1.2 凝聚沉淀

上一道工序主要去除廢水中的鈣、鎂離子，經(jīng)過一級澄清池過濾后，所得廢水中還有較多地懸浮物和膠體。向其中加入凝聚劑（如聚合鐵、聚丙烯酰胺等），充分?jǐn)嚢枋鼓蹌┡c懸浮物充分接觸并進(jìn)行一段時間的反應(yīng)，可以得到絮凝體。將廢水轉(zhuǎn)入二級澄清池中靜置，等待絮凝體沉淀，再通過固液分離，能夠清除掉廢水中超過90%的懸浮物。

1.3 物理過濾

經(jīng)過化學(xué)沉淀和凝聚沉淀兩道工序后，使廢水完全軟化，懸浮膠體總量明顯減少?？紤]脫硫廢水的水質(zhì)波動較大，為了保證后續(xù)處理工序的廢水凈化效果，還需要在兩次沉淀后加入一道過濾工序。根據(jù)廢水成分決定選擇過濾方法，常見的有微濾、超濾，要求更高的選擇納濾。不同過濾方法有各自的應(yīng)用優(yōu)勢，例如選擇內(nèi)壓錯流式管式微濾，在內(nèi)部壓力作用下，管內(nèi)液體獲得超高的流動速度，使廢水中的雜質(zhì)顆粒無法穿透濾膜，達(dá)到截留、凈化的目的。

2、脫硫廢水的濃縮減量技術(shù)

燃煤電廠運(yùn)營中產(chǎn)生的脫硫廢水總量較多，基于成本和時間方面的考慮，在經(jīng)過簡單的二級沉淀和物理過濾后，使用膜濃縮或熱濃縮技術(shù)，對其做減量化處理。另外，在該環(huán)節(jié)還可以將部分中水進(jìn)行回收，重新用于燃煤電廠的生產(chǎn)，對降低電廠運(yùn)行成本也有一定幫助。

2.1 膜濃縮

2.1.1 正滲透

科學(xué)選擇膜材料是影響正滲透處理效果的核心要素之一，通常優(yōu)先考慮微孔數(shù)量越多、孔徑越小的滲透膜，能夠在保證濃縮效果的前提下，提高廢水處理效率。汲取液（驅(qū)動液）也是決定正滲透實(shí)用效果的主要因素，有對比實(shí)驗(yàn)表明，將同樣的廢水樣品分成兩份，采用相同的膜材料，加入了氯化鈉作為驅(qū)動液的樣品中，TDS從35000mg/L濃縮到104000mg/L；而另一份未加入驅(qū)動液的樣品，TDS從35000mg/L濃縮到72100mg/L。正滲透的應(yīng)用優(yōu)勢在于不需要借助其他設(shè)備提供滲透壓力，廢水的滲透濃縮是一個自發(fā)過程，因此成本較低，但是需要合理選擇汲取液。

2.1.2 反滲透

該技術(shù)的原理是以壓力差為推動力，在高濃度水溶液一側(cè)施加壓力，利用滲透壓使高濃度水溶液中的水通過滲透膜進(jìn)入低濃度水溶液中。早期反滲透技術(shù)主要運(yùn)用領(lǐng)域?yàn)楹Ｋ?，但是在化學(xué)材料創(chuàng)新的支持下，高性能反滲透膜的出現(xiàn)，使該技術(shù)在脫硫廢水濃縮方面也得到推廣使用。目前一種技術(shù)成熟且成本較低的膜材料是以半透性醋酸纖維作為主要材料制成；近幾年用納米材料制作反滲透膜，表現(xiàn)出能耗更低、過濾效果更好的優(yōu)勢，但是成本較高。反滲透的技術(shù)優(yōu)勢在于濃縮效果更好，基本上可以保證廢水處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.1.3 電滲析

相比于上文介紹的兩種膜滲透技術(shù)，電滲析的優(yōu)勢較為明顯：

①其工藝路線較為簡單，且膜材料的更換頻率較低，因此在處理成本上存在優(yōu)勢；

②濃縮效果穩(wěn)定，不容易受到水質(zhì)變化和廢水成分的影響；

③濃縮效果較為理想，濃縮液TDS通常在150g/L以上，而常規(guī)的正滲透通常在100~120g/L之間。當(dāng)然，電滲析也有自身的不足，例如在廢水中的鹽去除率方面，同等條件下正滲透可以達(dá)到95%以上，反滲透達(dá)到98%，而電滲析通常在90%。還有就是能耗方面，通常在10~15kWh/m3，也屬于膜濃縮技術(shù)中較高的一種。