燃煤电厂脱硫废水属于电厂末端最难处理的废水,废水水质受燃煤品质、石灰石品质、脱硫系统的设计及运行、脱硫工艺补充水等因素影响,波动较大,表现出水质组成复杂、高含盐量、高腐蚀性等特点,成为制约电厂脱硫废水零排放的重要的条件。中试实验根据结果得出,电驱离子膜装置将经过化学反应+管式膜预处理的水浓缩,浓水中总溶解固体TDS可浓缩至200000mg/L,产水可回用于循环水冷却系统,该工艺可满足脱硫废水零排放的要求,可为将来的项目提供可行性依据。

  脱硫废水是在湿式烟气脱硫过程中产生的一种具有危害性、难处理的工业废水,其成分复杂,水质变化波动大,具有高悬浮物含量、高盐量和硬度、易结垢和腐蚀性强等特点,同时含有一定量的重金属。目前采用的常规三联箱—中和、絮凝、沉淀工艺只能去除其中的悬浮物和绝大部分的重金属离子,对于其中的可溶性盐并无去除作用。随着排放标准的日益严苛、环保要求的慢慢地提高和水资源的持续短缺,实现脱硫废水的资源化与零排放刻不容缓。

  膜分离技术是一种高效、低耗且易操作的液体分离技术,与传统的水处理方法相比,具有处理效果好、可实现废水的循环利用及回收高的附加价值产品等优点,是实现废水资源化利用的有效技术。电渗析技术作为一种膜分离浓缩技术,使用特定的离子交换膜,其在直流电场的作用下对溶液中的阴阳离子具有选择透过性,即阴膜仅允许阴离子透过,阳膜只允许阳离子透过。通过阴阳离子膜交替排布形成浓、淡室,以此来实现物料的浓缩与脱盐。相较于反渗透过程,电渗析浓缩过程为电场驱动,其进水要求相比来说较低,仅对进水SS及强氧化物、有机溶剂等有所限制,预处理过程简单。在保证进水条件下,可进行拆解离线清洗,常规使用的寿命长。而对于热法蒸发过程,电渗析过程在能耗、占地、投资等方面优势显著。因此近年来,随工业高盐废污水处理及零排放需求提高,电渗析技术以其上述独特优势在此领域的应用日益受到关注。为此,针对脱硫废水的水质特性,采用均相电驱离子膜浓缩工艺开展了相关的研究。

  脱硫废水的水质主要受燃煤品质、石灰石品质、脱硫系统的设计及运行、脱硫工艺补充水、脱硫塔前污染物控制设备和脱水设备等的影响。不一样的地区的电厂差别很大,同一电厂因排放时间不固定,差别也很大;脱硫废水间断性排放,水量波动较大;废水硬度高,易造成蒸发系统结垢;废水中氯离子的含量高,易造成系统腐蚀。以某电厂为例,脱硫废水水质见表1。

  电驱离子膜技术的原理是利用阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间,并用特制的隔板将其隔开,组成除盐(淡化)和浓缩两个系统。当向隔室通入盐水后,利用离子交换膜对阴阳离子的选择透过性能,在直流电场作用下阴、阳离子分别向阳极和阴极移动,达到电解质溶液的分离、提纯和浓缩。

  中试设备主要组成为:膜堆(含120对膜片,每片膜面积0.5m2)、整流器、原水箱、浓缩水箱、加酸泵、阴极液槽和阳极液槽。

  试验分析仪器:DR6000紫外可见分光光度计、ME分析天平、电热恒温烘箱、滴定装置、原子吸收、电导率仪、pH计。水质检验测试的项目主要有:总硬度、电导率、TDS、Cl-、F-、SO42-、pH等,检测依据标准参照《锅炉用水和冷却水分析方法通则》(GB/T6903-2005)。

  本次试验所用药剂为：30%氢氧化钠、30%盐酸、固体碳酸钠、固体硫酸钠、亚硫酸氢钠。

  试验最大的目的是取通过加药软化预处理和管式膜固液分离后的产水,测试电驱离子膜设备对脱硫废水的浓缩情况,最大限度的减少进入后续蒸发装置的浓水量。

  经常规处理后的脱硫废水进入废水收集池,进行重力沉淀,经提升进入反应槽1,加氢氧化钠调节pH值,控制pH大于11,使氢氧化镁沉淀;反应槽1出水进入反应槽2,加入碳酸钠溶液,与水中的钙离子生成碳酸钙沉淀,混合液进入浓缩槽,由循环泵输送至管式膜进行固液分离,此时大流量的水回流至浓缩槽,保持浓缩槽中的混合状态;部分透过水经投加氢氧化钠回调pH值后进入ED原水箱。

  电驱离子膜整流器运行为稳压运行,运行电压为60V;极液:5%Na2SO4(阴极液pH

  由于脱硫废水水质波动较大,试验收集了不同浓度的废水,研究了不同脱硫废水浓度条件下的电驱离子膜运行工况(图2)。其中,下述所列图中,横坐标数据取样时间不同,横坐标数据1~5代表进水TDS4000mg/L,7~12代表进水TDS10000mg/L,14~20代表进水TDS30000mg/L,三组图2~图5内横坐标代表意义相同。

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  近日，高能环境中标国电电力内蒙古能源公司零排放杂盐母液蒸发结晶项目EPC总承包工程，中标金额超2096万元。本项目主要处理矿井水和电厂脱硫废水零排放工艺末端的蒸发母液，杂盐母液蒸发结晶系统模块设计处理规模2立方米/小时，有效实现盐资源回收利用与系统废水的零排放，推动公司水处理平台在矿井水处理

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  由中冶赛迪集团有限公司总承包建设的国内首个分盐结晶废水零排放项目今年5月在中天（南通）绿色精品钢基地投入运行以来，取得了废水零排放、废弃物不出厂的生态效益。在所有工业领域中，钢铁行业耗水量约占10%，废水排放量约占14%。实现水资源的高效利用，是钢铁行业高水平发展的重要标志。中天钢铁南

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