废水蒸发浓缩工艺在脱硫废水处理中的应用

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1、第34卷第11期华电技术Vo1．34No．112012年11月HuadianTechnologyNOV．2012废水蒸发浓缩工艺在脱硫废水处理中的应用吴志勇(中国华电工程(集团)有限公司，北京100035)摘要：反渗透浓缩法和晶种法是目前常用的脱硫废水后续深度处理方法，但处理效果都不太理想。采用预处理软化+机械蒸汽再压缩循环蒸发+三效混流强制循环蒸发结晶+离心干燥包装工艺，解决了常用处理方法的不足。废水通过软化、蒸发、结晶、干燥、包装等工艺处理，最终以蒸汽的形式排出，或以污泥等形式封闭、填埋处理，可实现废水零排放，具有良好的社会和经济效益。关键词：工业废水；脱硫；反渗透浓缩法；蒸发浓缩；物

2、料循环利用；零排放中图分类号：TK223．51文献标志码：B文章编号：1674—1951(2012)11—0063—040引言1脱硫废水水质分析目前常用的脱硫废水处理方法有反渗透浓缩法脱硫废水含有的杂质主要为固体悬浮物、过饱和晶种法。反渗透浓缩法需对反渗透进水进行预处和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属，其中理，包括浊度、结垢物质、化学需氧量(COD)等，系很多物质为国家环保标准中要求严格控制的第1类统较为复杂；回收水水质不如晶种法，且废水不能完污染物。由于燃煤中的各种元素在炉膛内高温条件全回收，需要向周边环境或污水收集体系中排放大下进行一系列的化学反应，生成了多种化合物，一部分化合物

3、随炉渣排出炉膛，另一部分随烟气进入脱量污水，如排入现有污水收集系统，将增加后续污水硫装置吸收塔，溶解于吸收浆液并在吸收浆液循环处理的难度和费用。晶种法对于一般行业或常规水系统中不断浓缩，最终导致脱硫废水中的杂质含量系统中钙离子、硫酸根离子含量较低的废水处理效很高。脱硫废水蒸干系统设计进水水质见表1。果较好，清理周期尚可接受，但已过饱和的脱硫废水表1脱硫废水蒸干系统设计进水水质在进人预热器时会因温升很快而结垢，一旦结垢，清洗会非常困难，影响设备的运行和使用寿命。本文研究的废水蒸发浓缩工艺是将待处理废水先输入预处理软化系统进行软化处理，然后进入机械式蒸汽再压缩(MVR)系统进行蒸发浓缩，产生的

4、二次蒸汽经压缩后进入蒸发器循环利用，浓缩液进入三效混流强制循环蒸发结晶系统进行蒸发结晶，结晶后产生的二次蒸汽循环回用于蒸发结晶系统，结晶后的浓缩液和晶体颗粒进行固液离心分离，分离后的母液返回原液池或继续蒸发结晶，分离后的结晶体进入离心干燥包装系统进行称量包装。该工艺系统低碳环保，物料可得到循环利用，热效率高、能耗低、节省能源，大大降低了运行成本；温差小、不易结垢和腐蚀，设备使用寿命延长。收稿日期：2012—08—06基金项目：中国华电集团公司科技创新基金项目(CHDKJ2010—02—31．64·华电技术第34卷续表膏的过饱和状态。第2步：在第1步处理后的废水中引入脱硫后的烟道气，利用烟道

5、气中CO，与废水中的氢氧化钠反应生成碳酸钙沉淀，彻底除去钙离子；控制pH值为10．5～11．5，防止通入的CO：过量使产生的CaCO又和H：CO，反应生成Ca(HCO。)，Ca(HCO，)会溶解于废水而达不到彻底除去钙离子的目的；使用陶瓷膜进行过滤，通过膜分离除去碳酸钙沉淀，过滤后软水中悬浮物(ss)的质量分数小于0．001％c。表2预处理软化系统的进、出口水质2脱硫废水处理的工艺流程在将废水蒸馏前，先对废水进行软件处理，尽量除去水中的易结垢离子can，Mg或s0，降低废水蒸馏过程中易结垢的倾向，然后进入蒸发结晶系统进行蒸发结晶，最后将结晶进行离心干燥和包装。具体工艺流程框架结构如图1所示

6、。图1工艺流程框架结构3预处理软化系统经过软化处理后，废水中钙离子的质量分数小待处理废水先进入预处理软化系统，用芒硝一于0．005％。，镁离子的质量分数小于0．001％~，悬浮石灰一烟道气法进行软化处理，除去易结垢阳离子。物(SS)的质量分数小于0．001％v，进入蒸发系统废预处理软化系统的进、出口水质见表2。水的主要成分为氯化钠和硫酸钠的混合盐，可基本第1步：加入石灰乳、芒硝，离心分离后得到溶解液和无水芒硝；根据启动后系统的运行需求，将杜绝系统在蒸发浓缩结晶过程中结垢，确保系统清pH值调节到12．8左右；汇流石膏颗粒物以降低石洗周期大于10个月。第11期吴志勇：废水蒸发浓缩工艺在脱硫废水

7、处理中的应用·65·表4NaC1和Na2SO单独溶液标准沸点升高情况4蒸发一结晶系统蒸发阶段采用MVR系统，结晶阶段采用三效混流强制循环蒸发结晶系统(蒸发结晶系统设计进水水质及水量见表3)，进入MVR调节罐的软化水再加入阻垢剂，进一步防止软性脱硫盐水在换热管内结垢，在调节罐内有足够的停留时间以保证混合液在调节罐里充分}昆合反应，然后通过除氧器分离二氧化碳和其他不凝气，以保证换热器里充满蒸汽来进行换热，提高设备的换热效率。