脫硫廢水主要來自火電廠***常見的煙氣脫硫方法石灰石—石膏法中石膏脫水和清洗系統(tǒng)，在實際運行過程中，煙氣中氯化物、顆粒物、重金屬等污染物會不斷地富集在漿液中，易引起設(shè)備管道腐蝕、脫硫效率降低、破壞脫硫系統(tǒng)物質(zhì)平衡等問題，因此每隔一定時間就必須排出一定量脫硫廢水。廢水中所含物質(zhì)繁雜，主要為氯化物、亞硫酸鹽、懸浮物、硫酸鹽、氨氮以及少量的重金屬離子（如Pb2+等）等，處理難度極大。系統(tǒng)運行穩(wěn)定性差、投資高、運營成本高、污泥及結(jié)晶鹽處置難度大等技術(shù)難題是脫硫廢水零排放的主要障礙。
山西普麗環(huán)境工程股份有限公司為山西瑞光熱電2×300MW機組建設(shè)的脫硫廢水深度治理項目于2019年6月投運，該項目采用的自主研發(fā)的低溫余熱催化閃蒸＋固液分離工藝以其良好的適用性和凈化處理的高效性得到各方的高度評價，突破性解決了脫硫廢水零排放經(jīng)濟性差、穩(wěn)定性差等問題，為火電行業(yè)脫硫廢水零排放探索了一條投資成本低、運行成本低、系統(tǒng)運行穩(wěn)定的新路。本文對此工藝做簡單介紹和探討。
01 脫硫廢水的特點及凈化處理難點
探討如何能夠使脫硫廢水達到良好的凈化效果，首先要對脫硫廢水的成分和理化性質(zhì)進行分析?；谑沂?石膏法脫硫工藝的特點，脫硫廢水的成分與普通工業(yè)廢水的成分和特點有很大不同，主要特點如下：
1.1 固體懸浮物（SS）高，石灰石-石膏法脫硫所產(chǎn)生的脫硫廢水中固體懸浮物一般達10g/L以上，且細微顆粒比例大，如果采用傳統(tǒng)的膜法凈化處理極易造成膜過濾裝置污堵。
1.2 含鹽高，石灰石-石膏法脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液的不斷循環(huán)造成鹽的富集，含鹽量在25g/L- 50g/L以上,其中氯離子濃度一般在10g/L-20g/L之間，導(dǎo)致廢水腐蝕性較強。
1.3 硬度高，石灰石-石膏法脫硫所產(chǎn)生的脫硫廢水中，Ca2+濃度約為50-5000mg/l，Mg2+濃度約為1500-12000mg/l，SO42-約為1500-20000mg/l，高硬度的特點導(dǎo)致在蒸發(fā)濃縮段極易造成容器內(nèi)壁結(jié)垢。
1.4 水質(zhì)變化大，脫硫廢水指標(biāo)受燃煤種類、脫硫工藝、運行工況、煙塵量、石灰石品質(zhì)、石膏脫水效果、脫硝系統(tǒng)氨逃逸等諸多因素影響波動較大，每家電廠燃煤機組的水量、水質(zhì)、成分含量比例等指標(biāo)千差萬別，每臺機組在不同時段脫硫廢水指標(biāo)也波動較大。
02 低溫余熱催化閃蒸＋固液分離工藝技術(shù)指標(biāo)和基本流程
2.1 工藝技術(shù)指標(biāo)
根據(jù)山西瑞光熱電脫硫系統(tǒng)實際情況，結(jié)合國內(nèi)火電企業(yè)脫硫廢水零排放改造經(jīng)驗，普麗環(huán)境采用自主研發(fā)的低溫余熱催化閃蒸＋固液分離工藝建設(shè)了一套脫硫廢水零排放凈化設(shè)施，項目占地360㎡，處理廢水規(guī)模15m³/h，實現(xiàn)100%回收水，回收凝結(jié)水水質(zhì)基本達到除鹽水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 主要系統(tǒng)和設(shè)備組成
低溫余熱催化閃蒸濃縮系統(tǒng)主要包括廢水輸送系統(tǒng)、煙道換熱系統(tǒng)、三效催化蒸發(fā)系統(tǒng)，核心設(shè)備為煙道換熱器、蒸發(fā)罐、加熱器、一效真空泵和尾氣真空泵等。為避免蒸發(fā)段容器內(nèi)壁結(jié)垢，系統(tǒng)采用自主研發(fā)的自催化結(jié)晶技術(shù)，目的是以廢水中的石膏晶體為晶核，促進二次結(jié)晶，濃縮廢水中的氯離子，使其以晶體形式析出。固液分離系統(tǒng)主要是專用壓濾機。
2.3 基本工藝流程及原理
脫硫廢水經(jīng)廢水調(diào)節(jié)罐由廢水給料泵送至I效分離器，廢水在強制循環(huán)泵的作用下經(jīng)I效加熱器加熱至80-86℃后，在I效分離器內(nèi)發(fā)生閃蒸，閃蒸蒸汽作為下一效熱源，濃縮液進入II效分離器。第二效內(nèi)的汽和料液運用與***效相同的原理，進行再次濃縮，濃縮后的料液進入III效分離器。料液在第三效內(nèi)進一步濃縮，濃縮液達到一定的密度后，濃液從強制循環(huán)泵出口引出，經(jīng)濃漿罐由濃漿泵送入固液分離裝置。整個過程循環(huán)往復(fù)作業(yè)。各效分離器蒸發(fā)出的閃蒸蒸汽，經(jīng)冷凝后匯集到冷凝水回用水箱回用。
濃漿經(jīng)過專用壓濾機固液分離，從固液分離裝置分離出來的固體主要成分為石膏，可轉(zhuǎn)運建材廠制磚。濃縮濾液可重新進入系統(tǒng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，濾液中的結(jié)晶鹽經(jīng)固液分離裝置被均勻固化到固體物石膏中。
2.4 技術(shù)特點
?。?）真正實現(xiàn)脫硫廢水零排放
采用閃蒸+固液分離技術(shù)實現(xiàn)廢水濃縮，濾液可重復(fù)回系統(tǒng)或經(jīng)過旁路煙道干燥被除塵器捕捉。蒸發(fā)出的潔凈水回收利用，固體物石膏混合物可用于制磚。
?。?）運行成本低
無需三聯(lián)箱預(yù)處理，減少了高昂的藥劑費用和運營費用。系統(tǒng)簡單，自動化程度高，控制系統(tǒng)可并入脫硫系統(tǒng)，不需要增加運行維護人員。不需要高品質(zhì)蒸汽，利用鍋爐尾部煙氣余熱1吉焦即可處理1噸廢水，系統(tǒng)僅需要消耗少量除鹽水、電耗。直接運行成本在10元/噸水以下。如考慮凝結(jié)水回用，綜合運行成本更低。
（3）能源利用效率高、能耗低
利用鍋爐尾部煙氣的余熱可降低煙氣進入脫硫系統(tǒng)的溫度，從而降低脫硫系統(tǒng)的水耗。采用多效閃蒸技術(shù)，提高能源利用率，降低低溫蒸汽用量，減少煙道換熱器換熱面積，節(jié)能效果顯著。
?。?）水回收率高，回收水品質(zhì)高
凝結(jié)水回收率100%，水質(zhì)基本達到除鹽水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可回用于脫硫系統(tǒng)或輔助冷卻水池，以達到節(jié)約水資源的目的。
?。?）固體含水率低
固體物料含水率小于20%，易于制磚等綜合利用。
（6）系統(tǒng)運行穩(wěn)定，不污堵、不結(jié)垢
系統(tǒng)管道、設(shè)備設(shè)計獨特，采用催化磁化、晶種濃度控制等多項自主技術(shù)，降低了系統(tǒng)結(jié)垢風(fēng)險。
?。?）占地面積小，投資小
系統(tǒng)設(shè)備體積小，占地少，節(jié)約土建安裝成本。
03 工程實踐情況
瑞光熱電自采用低溫余熱催化閃蒸＋固液分離工藝以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，處理能力達到了設(shè)計要求，且運行成本低，處理每立方脫硫廢水直接成本低于10元。該系統(tǒng)在沒有預(yù)處理的條件下，利用多項防垢技術(shù)，結(jié)合末端的壓濾結(jié)晶技術(shù)，實現(xiàn)了脫硫廢水零排放。該系統(tǒng)凝結(jié)水回收率可達100%，直接回用作為脫硫工藝補水，節(jié)水效果明顯。
該技術(shù)工藝的廢水處理效果得到了企業(yè)和環(huán)保部門的充分肯定，同時也為火電燃煤機組石灰石—石膏法脫硫廢水零排放提供了可鑒經(jīng)驗。
