發布時間:2025-12-05 10:59:57 人氣:34 來源:脫硫塔廢水處理工藝
脫硫塔廢水(FGD廢水)是石灰石-石膏濕法脫硫系統的“最后一公里”難題,典型水質:pH4–6、Cl?10–30g/L、含F?、NO??、Ca2?、Mg2?、重金屬(Hg、Cd、As、Pb等)及懸浮石膏。若直接回用,腐蝕、結垢、結晶鹽無出路;若直接排放,氯鹽、重金屬超標。近五年國內投運的成熟工藝路線可歸納為“預處理-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,實現零排或近零排。下面把主流流程與可復制的工程案例一次盤點清楚,方便直接對標。
一、主流四段式流程
1.預處理
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?,防后續膜/蒸發結垢;
④過濾:多介質+超濾,出水濁度≤1NTU,SDI≤3,為膜系統“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.蒸發結晶
①MVR(機械蒸汽再壓縮)降膜+強制循環結晶器:噸水耗電35–45kWh,蒸發量5–50t/h已模塊化;
②多效蒸發(MED)或低溫余熱蒸發:若廠區有0.3–0.5MPa低壓蒸汽或90–120℃熱水,MED更經濟。
結晶鹽經離心→干燥,得到NaCl+Na?SO?混合鹽或分鹽后的工業干鹽,含水率≤5%。
4.固化/資源化
①混合鹽滿足工業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》浸出標準后安全填埋;
③煙道蒸發旁路:把5%–10%濃縮液噴入120–150℃空預器前煙道,0.5s內蒸發,鹽隨飛灰進入電袋除塵器,系統簡單、占地最小,但僅適用于灰場有余量且對粉煤灰品質要求不高的機組。
二、5個可復制工程案例
1.山東某脫硫廢水處理系統
工藝:中和沉淀+軟化+UF+DTRO+MVR結晶
規模:15m3/h
運行數據: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年起連續運行零排。
2.江蘇某發電廠
工藝:預處理+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%,直接供給園區氯堿裝置,年節省危廢處置費1200萬元。
3.河北某電廠8m3/h旁路煙道蒸發
工藝:軟化+碟片過濾器→雙流體噴槍→空預器前煙道
效果:系統占地僅15m×9m,無固廢外運,粉煤灰增氯0.3%,不影響建材化利用,投資比全蒸發結晶節省55%。
4.河北鋼鐵燒結機脫硫廢水10m3/h
工藝:鈣鈉雙堿法脫硫液→中和+重金屬捕集+三效順流強制循環蒸發
特點:利用燒結環冷機200℃余熱,蒸汽消耗比常規三效再降10%,副產無水Na?SO?滿足《GB/T6009》Ⅱ級,外售玻璃廠。
5.廣東某600MW機組“膜濃縮+結晶”模塊化改造
施工亮點:采用“工廠預制+現場螺栓拼裝”,MVR蒸發器、結晶罐、離心機立體疊放,占地節省30m2,建設周期75天,比傳統鋼混廠房縮短40天;調試分“膜70%→85%”“蒸發30%→100%”兩步爬坡,避免一次性高負荷跳機。
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+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;
4.鹽需外售、氯堿廠附近→分鹽(NaCl/Na?SO?)+MVR,鹽品質決定收益;
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.結垢:CaSO?2H?O在55–65℃飽和,蒸發器換熱管易結垢;→軟化把Ca2?降到≤50mg/L,選用立式降膜+強制循環組合,在線膠球清洗+CIP酸洗周期>15d。
2.泡沫:有機物、剩余脫硫劑導致蒸發器泡沫溢流;→預處理加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/鋼鐵燒結脫硫廢水零排放的“標配”,投資8–12萬元/m3·h,運行成本30–50元/t,占地0.5–1m2/m3·h,模塊化設計3個月可投運。