零排放的脱硫废水处理工艺流程是怎样的？

零排放的脱硫废水处理工艺需在常规处理基础上，通过深度浓缩与结晶分盐实现 “废水零排放”，Zui终将污染物转化为固体废弃物处置。以下是典型的零排放工艺流程详解，结合工艺原理、关键设备及技术特点展开说明：

一、零排放工艺核心框架

零排放工艺以 “预处理→重金属及硬度去除→深度浓缩→蒸发结晶→资源回收 / 危废处置” 为主线，具体流程如下：

二、详细工艺流程解析1. 预处理阶段：水质调节与悬浮物去除

调节池

作用：均衡废水水量（波动范围 ±20%），调节 pH 至 6~8（原水通常呈酸性），并通过搅拌防止悬浮物沉降。

设备：设置 pH 在线监测仪、机械搅拌器，投加 NaOH 或石灰乳调节碱度。

混凝沉淀 / 絮凝处理

作用：去除悬浮物（SS＞1000 mg/L）及胶体杂质，降低后续膜污染风险。

工艺：投加聚合氯化铝（PAC）+ 聚丙烯酰胺（PAM），经高密度澄清池沉淀，出水 SS≤50 mg/L。

2. 重金属去除阶段：深度脱除有毒离子

氢氧化物沉淀 + 硫化物强化

工艺：在反应池中投加 NaOH 将 pH 调至 10~11，使重金属（如 Hg、Cd、Pb）生成氢氧化物沉淀；针对 Hg²⁺，投加硫化钠（Na₂S）生成硫化汞（HgS），去除率可达 99% 以上。

设备：设置多级反应池（pH 梯度控制），搭配斜板沉淀池，出水重金属浓度≤0.1 mg/L。

重金属捕集剂（DTCR）辅助

作用：螯合残留微量重金属（如 Ni²⁺），确保后续膜系统不受污染。

3. 软化处理：去除钙镁硬度（防结垢核心）

石灰 - 纯碱软化法（一级软化）

工艺：投加石灰（Ca (OH)₂）去除 Mg²⁺（生成 Mg (OH)₂），投加纯碱（Na₂CO₃）去除 Ca²⁺（生成 CaCO₃），反应 pH 控制在 9~10。

效果：硬度（以 CaCO₃计）从 5000~10000 mg/L 降至≤500 mg/L。

弱酸阳离子树脂软化（二级软化）

作用：深度去除残余 Ca²⁺、Mg²⁺，硬度≤50 mg/L，满足膜浓缩进水要求。

设备：固定床树脂罐，用 5% 再生，再生废液回调节池。

4. 深度浓缩阶段：减少废水体积至 10% 以下

碟管式反渗透（DTRO）/ 浸没式反渗透（STRO）

工艺：采用耐高压膜（操作压力 80~120 bar），将废水浓缩至原体积的 10%~15%，产水率 75%~85%。

优势：抗污染能力强，可处理高悬浮物废水（SS≤100 mg/L），产水 COD≤50 mg/L、电导率≤1000 μS/cm，可回用于脱硫系统补水。

纳滤（NF）分盐（可选）

作用：分离一价盐（NaCl）与二价盐（Na₂SO₄），为后续结晶分盐做准备。

5. 蒸发结晶阶段：将浓缩液转化为固体盐

机械蒸汽再压缩蒸发（MVR）/ 多效蒸发（MEE）

MVR：利用蒸汽压缩机将二次蒸汽升温后回用，能耗约 80~120 kWh / 吨水，适用于中小规模项目。

MEE：通过多效蒸发（3~5 效）利用蒸汽余热，能耗较低（60~80 kg 蒸汽 / 吨水），适合大规模项目。

工艺：

流程：浓缩液经预热后进入蒸发结晶器，水分蒸发后形成饱和盐溶液，经强制循环结晶器析出 NaCl、Na₂SO₄晶体。

结晶盐分离与干燥

设备：离心机分离晶体，热风干燥后得到工业盐（需检测是否为危废，如 Cl⁻＞5% 可能属于危废）。

6. 冷凝水回用与残渣处置

冷凝水回用：蒸发产生的冷凝水（电导率≤50 μS/cm）回用于电厂循环水系统或脱硫工艺补水。

残渣处置：若结晶盐属于危废（如重金属超标），需送危废填埋场；若符合工业盐标准（如 GB/T 5462），可作为融雪剂或化工原料利用。

三、零排放工艺典型组合流程

plaintext

调节池 → 混凝沉淀 → 重金属去除（NaOH+Na₂S）→ 石灰-纯碱软化 → 树脂软化 → DTRO → 浓缩液 → MVR蒸发结晶 → 结晶盐分离 → 冷凝水回用四、关键技术要点与难点

结垢控制

软化阶段需彻底去除 Ca²⁺、Mg²⁺，并在膜浓缩前投加阻垢剂（如聚磷酸盐），防止膜表面结垢。

高盐浓缩液处理

蒸发结晶阶段需控制盐分浓度（TDS＞200000 mg/L），避免设备腐蚀（采用钛材或衬胶材质）。

能耗与成本

零排放工艺吨水能耗约 150~300 kWh（含膜处理与蒸发），投资成本约 80~150 万元 / 吨水，适用于环保要求严格的电厂或工业园区。

五、实际应用案例参考

某 300MW 电厂脱硫废水零排放项目

工艺：DTRO+MVR 蒸发结晶，处理规模 50 m³/h，产水回用于脱硫塔补水，结晶盐经检测为一般固废，作为融雪剂销售。

效果：实现废水零排放，吨水运行成本约 25 元（含电费、药剂费）。

某煤化工园区脱硫废水项目

工艺：NF 分盐 + MEE 蒸发，将 NaCl 与 Na₂SO₄分离，分别结晶为工业盐，冷凝水回用于循环水系统，投资成本约 1200 万元，年节约水费 300 万元。

六、工艺选择建议

若废水量＜100 m³/d，优先选用 DTRO + 烟道蒸发（利用锅炉余热，投资低）；

若水量＞500 m³/d，推荐 MVR 蒸发结晶，能耗与占地更经济；

分盐需求（如回收 NaCl）时，需增加 NF 或电渗析（ED）分盐环节。

通过上述流程，脱硫废水可实现从 “达标排放” 到 “零排放” 的升级，同时降低固废处置压力，符合国家 “碳中和” 与水资源循环利用政策。