简述燃煤火力电厂脱硫废水零排放可行性研究

简述燃煤火力电厂脱硫废水零排放可行性研究

1 脱硫废水零排放工程实例

（1）河源电厂机组容量 2 ×600 MW 机组，是国内第一家真正意义上实现废水零排放的

电厂。零排放系统设计出力22m3 /h，其中脱硫废水18m3/h，其他废水4m3/h。采用“预处理+深度处理”，其中预处理包括混凝沉淀系统、水质软化系统和污泥处理系统；深度处理采用4效立管强制循环蒸发结晶工艺，预处理出水依次进入一至四效蒸发结晶罐进行蒸发浓缩结晶，系统产生的结晶盐纯度、白度均预达到工业盐要求。

（2）三水恒益电厂机组容量2×600 MW，零排放系统投资为4600万元(不含土建、安装费用)，采用两级卧式MVC+两级卧式MED工艺，常规处理工艺未设置预处理系统，主要处理树脂再生酸、碱废水和脱硫废水。废水零排放系统包含两级卧式喷淋薄膜机械蒸

汽压缩蒸发浓缩系统、两级卧式喷淋薄膜蒸发结晶系统、结晶物分离干燥系统等。

2 脱硫废水零排放方案

脱硫废水零排放系统主要包括4个处理单元，即脱硫废水预处理单元、盐水浓缩单元、结晶单元和固体废弃物处置。

脱硫废水预处理单元

脱硫废水预处理主要包括常规处理和深度处理2个技术方案。常规处理方案采用熟石灰处理+混凝澄清工艺，主要去除水中的悬浮固体和有害污染物，出水水质满足国家排放标准，具有严重的结垢倾向。深度处理方案采用熟石灰处理+混凝澄清+碳酸钠软化+混凝澄清工艺，为两级澄清充分软化处理工艺，在实现常规处理的目标的同时，最大限度的去除水中的Ca2+、Mg2+、SO2-4、F-、硅等结垢因子，出水水质基本消除结垢倾向。

脱硫废水浓缩单元

脱硫废水的浓缩单元是通过除盐技术实现清水的回收和脱硫废水的浓缩减量。浓缩单元一般能获得大约80%的清水，回用电厂工艺用水。脱硫废水含盐量(TDS)一般为40,000 ～50,000 mg/L，浓缩后浓盐水含盐量上升到200,000～250,000mg/L。脱硫废水浓缩技术方案如下:

•多效强制循环蒸发系统(强制循环MED)

多效强制循环蒸发系统是在国内化工制盐、食品、制药等工业领域广泛应用的一种热法蒸发工艺，能够同时实现浓缩和结晶。强制循环蒸发工艺的特点是技术成熟，缺点是能耗很高。

•立管降膜机械蒸汽压缩蒸发系统(立管MVC)

立管降膜机械蒸发处理工艺的核心是采用高效的立管降膜蒸发器，结合采用机械蒸汽压缩机作为潜热回收的节能装置的一种新型蒸发系统，其运行能耗不足MED的10%。

立管MVC工艺成熟，能耗低，缺点是施工要求严格，预处理要求严格，对结垢型水质适应性差，换热管结垢堵死难以恢复，运行情况难以监视。

•卧式喷淋机械蒸汽压缩蒸发系统(卧式MVC)

卧式喷淋机械蒸汽压缩蒸发处理工艺与立管MVC同属于降膜MVC工艺，与立式MVC相比，采用换热管水平设置，实现了高盐废水走管外、加热蒸汽走管内的特征，与立式MVC高盐废水走管内、加热蒸汽走管外相比，对于结垢的处理更便利，不会因为结垢原因导致钛管报废。卧式MVC工艺成熟，其能耗水平与立式MVC相当。对结垢型水质适应性强，结垢易于处理，便于运行监控，施工安装要求低，不会因为结垢堵塞导致换热钛管报废。缺点是换热面积大，设备制造费用较高。

此外还包括正渗透系统(MBC)和低温蒸发系统(CWT)等。

脱硫废水结晶单元

脱硫废水结晶单元主要处理浓缩单元产生的高浓度盐水，处理水量约为总废水量的10～20%。结晶单元主要工艺包括MED、卧式MVC、强制循环MVC、CWT、自然晾晒等。立管MVC、MBC不适用于结晶单元。介绍如下:

•多效强制循环蒸发结晶系统(MED)

MED结晶系统与蒸发系统设备规格相同，以河源电厂4效强制循环蒸发系统为例，其中前两效可以视同为浓缩单元，后两效视同于结晶单元。4效蒸发器是相同的，蒸发温度自1效至4效是逐渐升高，自70～80℃逐渐上升至100～110℃。

•卧式喷淋机械蒸汽压缩蒸发结晶系统(卧式MVC)

卧式MVC工艺由于废水走管外、加热蒸汽走管内的技术特点，适用于结晶单元。

其蒸发温度与浓缩单元相同，通过三水电厂的2年运行证实是可行的，目前三水电厂正在进行技术改造，将后续的两级卧式MED结晶系统改造成卧式MVC结晶系统。卧式MVC 结晶系统，工艺成熟。

•强制循环机械蒸汽压缩蒸发结晶系统(强制循环MVC)

强制循环MVC系统是国际上一种广泛应用的结晶工艺，工艺成熟，每蒸发1m3水，需消耗蒸汽50～60 kg，耗电约50～80kW·h。

•自然晾晒

自然晾晒结晶工艺，采用传统晾晒池的工艺，在北方干旱少雨地区可考虑采用自然晾晒，是最为经济的工艺方案。该工艺受场地和气候条件限制很大，应用狭窄。

固体废弃物处置

脱硫废水零排放系统的固体废弃物主要包括来自脱硫废水预处理系统的污泥和结晶单元产生的结晶盐。预处理系统的污泥处置可以抛弃到灰场或送至垃圾填埋场处置。结晶盐品质受预处理深度的影响，如果采用常规处理系统，结晶盐中含有有毒有害的重金属化合物，必须作为危险固体废弃物送专业的固废处理中心处置，费用高。如果采用充分软化的深度处理，结晶盐可以作为工业盐销售。固体废弃处置方案选择获得纯净的工业盐，最为经济可行。