發(fā)布時間:2025-12-05 10:59:57 人氣:29 來源:脫硫塔廢水處理工藝
脫硫塔廢水(FGD廢水)是石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的“最后一公里”難題,典型水質(zhì):pH4–6、Cl?10–30g/L、含F(xiàn)?、NO??、Ca2?、Mg2?、重金屬(Hg、Cd、As、Pb等)及懸浮石膏。若直接回用,腐蝕、結(jié)垢、結(jié)晶鹽無出路;若直接排放,氯鹽、重金屬超標(biāo)。近五年國內(nèi)投運的成熟工藝路線可歸納為“預(yù)處理-減量-深度濃縮-固化/資源化”四段式,核心是把水做成蒸餾水、把鹽做成可出售或可填埋的固體,實現(xiàn)零排或近零排。下面把主流流程與可復(fù)制的工程案例一次盤點清楚,方便直接對標(biāo)。
一、主流四段式流程
1.預(yù)處理
①中和/沉淀:石灰乳或NaOH把pH抬到9–10,同時加有機硫、TMT15等沉淀劑,重金屬共沉淀;
②絮凝/澄清:PAM+高效斜板/管式沉淀池,SS≤100mg/L;
③軟化:Na?CO?或液堿去除Ca2?、Mg2?,防后續(xù)膜/蒸發(fā)結(jié)垢;
④過濾:多介質(zhì)+超濾,出水濁度≤1NTU,SDI≤3,為膜系統(tǒng)“守門”。
2.減量濃縮
①高壓反滲透(SWRO或DTRO):回收率55%–65%,淡水TDS≤400mg/L,可直回脫硫工藝水或循環(huán)冷卻水;
②二次濃縮:DTRO/HERO/正滲透(FO)/電滲析(ED),把濃水TDS再提到100–150g/L,減量80%以上。
3.蒸發(fā)結(jié)晶
①MVR(機械蒸汽再壓縮)降膜+強制循環(huán)結(jié)晶器:噸水耗電35–45kWh,蒸發(fā)量5–50t/h已模塊化;
②多效蒸發(fā)(MED)或低溫余熱蒸發(fā):若廠區(qū)有0.3–0.5MPa低壓蒸汽或90–120℃熱水,MED更經(jīng)濟。
結(jié)晶鹽經(jīng)離心→干燥,得到NaCl+Na?SO?混合鹽或分鹽后的工業(yè)干鹽,含水率≤5%。
4.固化/資源化
①混合鹽滿足工業(yè)鹽三級即可外售融雪或氯堿廠;
②若重金屬富集,用2%–3%水泥+粉煤灰固化,滿足《GB5085.3》浸出標(biāo)準(zhǔn)后安全填埋;
③煙道蒸發(fā)旁路:把5%–10%濃縮液噴入120–150℃空預(yù)器前煙道,0.5s內(nèi)蒸發(fā),鹽隨飛灰進(jìn)入電袋除塵器,系統(tǒng)簡單、占地最小,但僅適用于灰場有余量且對粉煤灰品質(zhì)要求不高的機組。
二、5個可復(fù)制工程案例
1.山東某脫硫廢水處理系統(tǒng)
工藝:中和沉淀+軟化+UF+DTRO+MVR結(jié)晶
規(guī)模:15m3/h
運行數(shù)據(jù):回收率88%,噸水電耗42kWh,噸鹽運行成本260元,混合鹽作為融雪劑外售,2023年起連續(xù)運行零排。
2.江蘇某發(fā)電廠
工藝:預(yù)處理+SWRO+HERO+MVR分鹽
亮點:二次濃縮采用HERO(高回收率反滲透),總回收率94%,NaCl鹽純度≥97%,直接供給園區(qū)氯堿裝置,年節(jié)省危廢處置費1200萬元。
3.河北某電廠8m3/h旁路煙道蒸發(fā)
工藝:軟化+碟片過濾器→雙流體噴槍→空預(yù)器前煙道
效果:系統(tǒng)占地僅15m×9m,無固廢外運,粉煤灰增氯0.3%,不影響建材化利用,投資比全蒸發(fā)結(jié)晶節(jié)省55%。
4.河北鋼鐵燒結(jié)機脫硫廢水10m3/h
工藝:鈣鈉雙堿法脫硫液→中和+重金屬捕集+三效順流強制循環(huán)蒸發(fā)
特點:利用燒結(jié)環(huán)冷機200℃余熱,蒸汽消耗比常規(guī)三效再降10%,副產(chǎn)無水Na?SO?滿足《GB/T6009》Ⅱ級,外售玻璃廠。
5.廣東某600MW機組“膜濃縮+結(jié)晶”模塊化改造
施工亮點:采用“工廠預(yù)制+現(xiàn)場螺栓拼裝”,MVR蒸發(fā)器、結(jié)晶罐、離心機立體疊放,占地節(jié)省30m2,建設(shè)周期75天,比傳統(tǒng)鋼混廠房縮短40天;調(diào)試分“膜70%→85%”“蒸發(fā)30%→100%”兩步爬坡,避免一次性高負(fù)荷跳機。
三、脫硫塔廢水處理工藝選型速查表
1.場地充裕、蒸汽富裕→三效蒸發(fā)+MED,投資低、運行費用高;
2.場地緊張、無蒸汽→MVR+DTRO,電耗高但占地最小;
3.灰場有余量、投資最省→旁路煙道蒸發(fā);
4.鹽需外售、氯堿廠附近→分鹽(NaCl/Na?SO?)+MVR,鹽品質(zhì)決定收益;
5.重金屬高、鹽無銷路→混合鹽水泥固化后填埋。
四、脫硫塔廢水處理運行常見痛點與對策
1.結(jié)垢:CaSO?2H?O在55–65℃飽和,蒸發(fā)器換熱管易結(jié)垢;→軟化把Ca2?降到≤50mg/L,選用立式降膜+強制循環(huán)組合,在線膠球清洗+CIP酸洗周期>15d。
2.泡沫:有機物、剩余脫硫劑導(dǎo)致蒸發(fā)器泡沫溢流;→預(yù)處理加1–2ppm高溫消泡劑,或在DTRO前加50μm袋濾去除表面活性劑。
3.腐蝕:Cl?150g/L、55℃時316L點蝕;→蒸發(fā)器換熱管選2205/2507雙相鋼或鈦管,壽命>10年。
4.鹽雜:重金屬富集混合鹽被判定為危廢;→在預(yù)處理段把Hg、Cd降到μg/L級,固化后滿足GB5085.3浸出限值,即可按Ⅱ類固廢填埋,成本比危廢降低70%。
“預(yù)處理把硬度、重金屬拿掉,膜濃縮把水量砍掉90%,MVR把鹽做成干鹽,煙道蒸發(fā)把最后5%濃縮液‘飛灰化’”——四段式組合已成為2024年后燃煤電廠/鋼鐵燒結(jié)脫硫廢水零排放的“標(biāo)配”,投資8–12萬元/m3·h,運行成本30–50元/t,占地0.5–1m2/m3·h,模塊化設(shè)計3個月可投運。