1.蒸发法
蒸发法是废水零排放处理中常用的方法之一,该工艺也被应用于脱硫废水的处理中。蒸发法的基本原理是:进入蒸发器的废水通过蒸汽或电热器加热至沸腾,废水中的水分逐渐蒸发成水蒸汽,水蒸气经冷却后重新凝结成水而重复利用,废水中的溶解性固体被截留在蒸残液中,随着浓缩倍数的提高,最终以晶体形式析出。
蒸发法已经广泛应用于化工领域,既可以单独使用,也可以与其他工艺联合使用。随着近年来水处理技术的不断进步,蒸发法中的多效蒸发工艺得到快速发展,因其具有传热系数高、操作弹性大、进水预处理简单和能耗相对较低的优点,被广泛应用于化工、医药、海水淡化以及废水处理等领域中。王安治等采用混凝沉淀预处理结合多效蒸发结晶深度处理的工艺处理脱硫废水,以达到实现废水零排放目的。
由于蒸发法具有能耗高、设备易结垢和投资大的缺点,这也是限制其应用的重要因素。因此,要降低零排放处理成本和保证系统正常运行,需要从以下两方面对废水进行预处理,即废水的减量化和防结垢处理。一方面,通过减量化处理方法对废水进行预处理,可以减少蒸发结晶器的处理负荷,金正环保采用DTRO膜法对脱硫废水进行高倍浓缩,可以有效降低处理成本。采用DTRO碟管式反渗透膜分离技术首先对废水进行高倍数浓缩,减量化处理,高压DTRO膜产生的浓水再进行蒸发结晶,可以有效降低蒸发处理负荷和节约处理成本。另一方面,通过软化法对废水进行预处理,处理防止蒸发器内结垢。
脱硫废水处理系统工艺流程:
脱硫废水蒸发结晶系统为高含盐废水处理过程的主要耗能系统,为了降低投资成本和运行成本,在废水进入蒸发器浓缩前进入高压反渗透(DTRO)预浓缩系统,将脱硫废水TDS的质量浓度25~40g/L预浓缩到80~100g/L,降低进入蒸发器系统水量,提高运行效率。
2.烟道处理法
烟道处理法是在烟道内对废水进行喷雾蒸发处理的一种方法。喷雾蒸发法在食品、化工等领域应用广泛,但在废水处理中应用较少。采用烟道蒸发法处理脱硫废水时,首先采用一定的喷射方式将脱硫废水雾化后喷入电除尘器之前的烟道内,废水以小液滴的形式经过高温烟气加热后迅速蒸发气化,其中的悬浮物和可溶性固体形成细小固体颗粒,然后在气流的夹带作用下进入电除尘器并被电极捕捉去除,最终实现脱硫的废水近零排放处理。
与现行脱硫废水处理技术相比,蒸发法具有众多优点:设备简单,无需添加化学药剂,可以有效克服现有废水处理系统设备多、投资大、运行成本高和设备检修维护工作量大的缺点;运行操作简单,废水中的污染物以灰分形式排出,无污泥处置问题;由于废水向烟道内引入,可以适当提高烟气湿度,从而降低烟气中灰尘颗粒的比电阻,有利于提高除尘效率。