[发明专利]一种脱硫废水处理系统及方法

说明书

本发明提供了一种脱硫废水处理系统及方法，所述处理系统及方法应用晶种法MVR降膜蒸发器处理脱硫废水。将脱硫废水浓缩至极致，而无需进行软化处理，同时热成本极低，其单位废水浓缩成本仅10kg标煤，浓缩后的高TDS浓相废液，进入雾化塔，经过离心式或者气流式雾化器雾化，不会产生喷嘴结晶、堵塞等问题。

【技术领域】

本发明属于火电厂和工业锅炉脱硫废水治理技术领域，尤其涉及一种脱硫废水处理系统及方法。

【背景技术】

锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程产生的废水主要来源于吸收塔排放水、石膏脱水工艺清洗水和清洗系统。其主要特点有以下几点：

(1)废水稍偏酸性，pH值在5～7之间；

(2)悬浮物非常高(石膏颗粒等)，悬浮物含量大(石膏颗粒、SiO₂、Al和Fe的氢氧化物)浓度可达数万mg/L；

(3)含有大量重金属，如Cr、As、Cd、Pb、Hg、Cu等；

(4)总溶解固体TDS含量高(约在30000-60000mg/L)，含大量的钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子等，氟化物、氨氮、COD等指标超标。

(5)排放量大。一台300MW机组废水量不低于10m³/h(年排放量超过45000m³/a)。

脱硫废水传统处理工艺采用加药、混凝、澄清、调pH处理，即通常说的“三联箱”处理工艺，通过该工艺处理后的脱硫废水各项指标低于国家排放标准限值。但废水中含盐量、氯根(10000～20000mg/L左右)、硫酸根(4000～15000mg/L左右)、硬度(全硬度80～200mmol/L左右)等仍非常高，在厂内难以找到将其全部回用的场所，直接排放不仅有很大的腐蚀性，还会导致水资源矿化及土壤碱化，同时也是一种资源浪费的体现。

随着国家与地方环保政策要求，脱硫废水作为终端废水必须进行深度处理，实现废水零排放要求。目前，为了对脱硫废水进行彻底处理，已发展出了多种解决工艺，主要是膜法浓缩+结晶工艺、热法浓缩(多效蒸发浓缩或者其衍生的技术路线，如多效闪蒸等)+结晶工艺等。这些处理工艺均能对脱硫废水进行彻底的处理，并产生了良好的社会效应。

这两类工艺路线，均是先对废水进行预处理，先去除悬浮物SS，然后通过投加多种碱液，去除废水中的钙镁离子等，再进入浓缩工艺进行浓缩，当废水浓缩至一定的浓度后，分离出来的清液(蒸馏水)回用，浓相废水进结晶工艺做固化处理。

上述两类处理工艺存在如下问题：

(1)如果要持续性运行，需要对废水进行全软化处理，即去除钙镁离子。否则钙镁离子形成的钙镁垢会很快堵塞膜或蒸发器，造成系统损坏甚至报废。而全软化处理的工艺虽然成熟，但是成本极高，而且为了快速、彻底的去钙镁离子，往往需要投加过量药剂，据统计，目前已投运项目的药剂成本在￥35-60/m³。

(2)全软化处理，还会产生大量的含盐污泥，加上过量投加的药剂，又会带来二次污染。

(3)结晶工艺的能耗远高于浓缩工艺。因此，对于系统而言，浓缩倍率越高，系统的能耗就越低。而膜法工艺和传统热法工艺的经济浓缩倍率都在3倍左右，即浓缩至25-30％。

(4)即使不考虑软化成本，系统运行费用仍然偏高，导致用户“用不起”。对于膜法工艺而言，其经济寿命有限，一般在3年(或20000小时)；多效蒸发浓缩工艺，其单位运行成本高达30-50kg标煤或以上。

基于此，急需要研发一种低能耗、低药剂投加、高浓缩倍率的处理工艺，来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】