目前我國火電廠煙氣脫硫主要采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝，當煙氣逆向經過脫硫塔進行氣液接觸時，大量二氧化硫被吸收并最終去除，煙氣中的少量氯離子和氟離子也被吸收。為了維持脫硫裝置漿液循環系統的物質平衡，防止煙氣中的可溶部分（氯）超過規定值和保證石膏質量，必須從系統中排放一定量廢水。該廢水主要來自石膏脫水和清洗單元，鹽、氯化物、懸浮物的含量高，硬度高，易結垢，腐蝕性強，水質變化大。

傳統的脫硫廢水處理工序包括中和、沉降、絮凝、濃縮澄清等，但目前很多地區污水排放標準對鹽或氯化物含量有較嚴格的要求，采用傳統工藝處理的脫硫廢水仍存在鹽和氯化物超標的問題，因此脫硫廢水零排放十分必要。筆者以山東某電廠的脫硫廢水零排放處理工程為例，提供一種脫硫廢水零排放解決方案。

1、脫硫廢水水量與水質

脫硫廢水處理工程分2期建設，一期設計規模10m3/h，二期擴展到20m3/h，預處理段按二期設計規模建設，處理量20m3/h，膜濃縮段按一期設計規模建設，處理量10m3/h，蒸發結晶段按一期設計規模建設，處理量5m3/h（蒸發結晶裝置1用1備），處理后的廢水全部回用，其水質優于《循環冷卻水用再生水水質標準》（HG/T3923—2007）要求，具體設計進、出水水質見表1。從水質情況可以看出，該廢水的硬度和氯離子含量較高。

2、工藝流程及參數

2.1 工藝流程

脫硫廢水進入調節池進行水質水量調節，隨后經提升泵加壓后進入兩級混凝沉淀系統，向軟化池和絮凝池中投加氫氧化鈉、碳酸鈉、聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺，軟化去除水中硬度。二級沉淀池出水經調節pH后提升至多介質過濾器。多介質過濾器出水經高壓泵增壓后進入DTRO裝置濃縮，產水進入回用水池，經提升泵送往回用水點，濃水進入DTRO濃水池。DTRO濃水經泵提升進入多效蒸發系統進行蒸發處理，多效蒸發系統的冷凝水進入回用水池，結晶鹽經脫水處理后打包外售。具體工藝流程見圖1。

2.2 主要單元參數

（1）調節池。

用于收集脫硫廢水，對水質、水量進行調節，使來水水質均勻，避免水質水量波動對后續設備運行負荷產生過大沖擊，保證設備的安全及穩定運行。設計1座，停留時間10h，尺寸6.7m×6.0m，有效水深5.0m。

（2）混凝反應沉淀池。

包括配水渠、軟化池、絮凝池、一級沉淀池、二級沉淀池及pH調節池，集上述單元于一體，每個池體均設有排空管。設計流量20m3/h，軟化池和絮凝池停留時間2.3h，一級沉淀池負荷0.7m3/（m2•h），二級沉淀池負荷0.7m3/（m2•h），控制pH在10~11。

（3）多介質過濾器。

通過過濾器內填料截留去除水中的懸浮物、有機物、膠質顆粒、微生物等。設計流量20m3/h×2套，1用1備，單套直徑2m，過濾流速6.4m/h。

（4）DTRO裝置。

主要用于去除水中的溶解鹽類、小分子有機物及二氧化硅等，可去除水中95%以上的電解質（鹽分）和粒徑＞0.0005μm的雜質。設計流量5m3/h×2套，水溫20~40℃，系統回收率≥50%，DTRO膜通量≤15L/（m2•h）。

（5）三效蒸發器及噸袋包裝機。

工藝采用三效蒸發器處理來料，蒸發器采用抗鹽析、抗結垢、適用性能強的強制循環蒸發器。原料液首先經預熱器預熱后進入蒸發器進行蒸發濃縮，蒸發達到一定濃度后出現大量晶體，出料后進入稠厚器增濃，然后進離心機進行固液分離，母液返回蒸發器重新蒸發，結晶鹽進入噸袋包裝機包裝外運。進料流量5000kg/h，進料TDS約為50000mg/L，出料含水率≤5%，蒸發量4750kg/h。

（6）加藥系統。

加藥裝置放置在加藥間，1座，尺寸14.0m×13.0m×5.9m。放置氫氧化鈉、碳酸鈉、絮凝劑和助凝劑等藥劑。

（7）污泥脫水系統。

主要處理來自混凝反應沉淀池的化學污泥，設計2套自動液壓箱式壓濾機，每套處理絕干污泥量7.2t/d，出泥含水率≤60%。

3、系統運行情況

該系統完成調試并已運行1年多，系統運行順暢，出水水質穩定，期間實際進出水水質如表2所示。

由表2可見，產水水質優于HG/T3923—2007《循環冷卻水用再生水水質標準》的要求。當進水硬度在4000~8000mg/L時，軟化后水的硬度在80mg/L以下，多介質過濾器產水濁度≤1.0NTU，DTRO回收率≥50%。由于廢水中含有一定量的氨氮，在加堿除硬時有氨氮溢出，擬增設廢氣收集和酸洗設施，避免有害氣體排放。每天產生化學污泥約8m3（含水率95%），以碳酸鈣為主，經過箱式壓濾機處理后污泥量為1.0m3（含水率≤60%），外運處理。

蒸發結晶系統主加熱蒸汽壓力約為0.8MPa、溫度約為170℃、流量約為1.5t/h，蒸發室相關操作參數如表3所示。

最后結晶析出的固體鹽顆粒經離心機脫水后，經自動碼垛打包后外運，實現脫硫廢水的零排放。形成的混合結晶鹽中NaCl和Na2SO4質量分數＞92%，含水率＜5%，外運出售。現場運行情況見圖2。

4、運行費用

該工程運行費用主要包括電費、藥劑費和蒸汽費。工程耗電為14kW•h/m3，按電價0.5元/（kW•h）計，電費為7.0元kW•h/m3；噸水平均消耗2.5kgNaOH（質量分數30%）、17.8kgNa2CO3（質量分數＞96%）、0.04kg聚合硫酸鐵（一等品）、0.0053kgPAM（工業級陰離子型）、0.82kgHCl（質量分數30%），各藥劑價格分別為800、1000、1380、16000、700元/t，則藥劑費為27.28元/m3；噸水消耗蒸汽150kg，蒸汽按120元/t計，則蒸汽費為18元/m3；運行費用合計52.28元/m3。

除硬費用占總成本的50%，運行費用受水質影響較大。

5、結論

該電廠脫硫廢水零排放處理系統已順利投產，軟化系統、膜系統及蒸發結晶系統運行正常，產水水質優于HG/T3923—2007《循環冷卻水用再生水水質標準》要求，采用混凝沉淀+多介質過濾+DTRO+蒸發結晶工藝可完全實現脫硫廢水的零排放要求，形成的結晶鹽中NaCl和Na2SO4質量分數＞92%，含水率＜5%，外運出售。（來源：博天環境集團股份有限公司）