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廢水蒸發濃縮工藝在脫硫廢水處理中運用
廢水蒸發濃縮工藝在脫硫廢水處理中運用
脫硫廢水中含有如COD、SS、氟化物等多種污染物質，采用有效的工藝處理脫硫廢水對于環境保護、改良水質來講十分重要。為了提高脫硫廢水處理效率，爭取實現廢水*，有必要通過分析目前廣泛應用的廢水蒸發濃縮工藝的應用方法與應用實踐，研發廢水處理技術，改良與優化現有技術。
一、廢水蒸發濃縮工藝概述
反滲透濃縮法、正滲透濃縮法、晶種法等是目前處理廢水的常用工藝，例如，反滲透濃縮法系統運行較為復雜，需要進行預先處理，包括對廢水濁度、結垢物質、COD等的處理。經過該工藝處理后的回收水質質量比晶種法處理后的回收水質質量低，而且不能實現廢水*，即不能全部回收。反滲透濃縮法處理結果表明，有部分廢水需要向附近地區排放，會給周邊環境造成污染，增加了治理污染的成本。再比如，晶種法能夠處理常規水系統中污染物質含量較低的廢水，例如，鈣離子、硫酸根離子等污染元素含量較低的廢水，通過晶種法處理后的廢水向附近地區排放，對環境的污染程度較低，且容易清理，后續治理污染的費用也較低。但是需要注意的是，脫硫廢水進入到處理器中預熱環節會因為溫度升高而結垢，結垢會引起廢水處理器運行，不利于設備維護保養，清洗處理器難度增加，降低設備使用壽命，增加設備成本。因此，采用廢水蒸發濃縮工藝處理脫硫廢水時應當采用有效措施，在提升水質的同時避免結垢，實現廢水的循環利用，達成環境保護的目的，并保障企業的效益。
二、脫硫廢水水質概述
脫硫廢水中污染物質包括固體懸浮物、硫酸鹽、氯化物、重金屬等。許多污染物質屬于環保標準中第1類污染物質，需要嚴格控制。脫硫廢水多產生于以應用煤炭能源為主的生產企業。煤炭在燃燒過程中其內含的多種元素在鍋爐高溫作用下會產生化學反應，繼而生成大量化合物，其中一部分隨著爐渣排出，另一部分會進入脫硫裝置，逐漸溶解，并在溶解的過程中不斷濃縮，導致脫硫廢水中污染物質含量較高。具體而言，脫硫廢水的PH值處于4.6到6.4之間，為酸性，結構穩定性低，硬度值較大，鹽類物質覆蓋范圍大，且濃度較高，固體懸浮物22~61g/L，廢水中氯離子含量高，不易于回收，容易產生化學反應，破壞處理器，水質處于動態變化的狀態，成分種類多。可見，處理脫硫廢水難度極大，相關企業的廢水處理環壓力較大，不利于提高企業運行效率。
煙道氣蒸發法、蒸發結晶法共同構成了蒸發固化法，如圖1所示。因此，分析運用蒸發固化法處理脫硫廢水應從這兩種技術著手。煙道氣蒸發法的運用原理是，將脫硫廢水運送到除塵煙道中，通過高溫對其進行蒸發處理，然后由相關人員統一收集殘余物質和飛灰。該廢水處理法具有成本低的使用優勢，但是在運行期間容易出現運行問題，蒸發效果不高，因此，針對該技術的應用研究人員還應當不斷完善和改良，不斷提高處理脫硫廢水的效果。蒸發結晶法運用原理是，脫硫廢水蒸發處理之后，需要將可回收水資源提煉出來，這一環節需要用到蒸發結晶法，主要運用的處理設備是結晶器，對回收的水資源進行蒸發濃縮、噴霧干燥，提高水資源循環利用率，該處理法為蒸發濃縮工藝的應用奠定了基礎。蒸發結晶法運用過程中耗電量較大，結晶器及其配套設備占用空間較大，同時，設備的維修保養工作成本較高，不容易控制脫硫廢水水質。因此，運用結晶法后廢水中往往會含有固化物，需要相關人員再次進行處理，這表示處理工作總體較為復雜。
(二)膜濃縮減量法處理脫硫廢水
運用膜濃縮減量法處理脫硫廢水，主要依托于正滲透濃縮工藝與反滲透濃縮工藝實現對脫硫廢水的率處理,如圖2所示。關于正滲透濃縮工藝運行原理，該工藝依據滲透壓差完成對廢水的引導，將廢水引導直至汲取液之后，針對可溶解的污染物質進行截留處理。在引導廢水，實現水分汲取與分離的這一過程，需要借助其他技術加以輔助，提高脫硫廢水處理效率與質量，回收污染物含量較小的水資源。該工藝的運用要點是，汲取液可以反復利用，且使用該工藝能夠避免使用高壓泵設備，這表示設備運行成本低。但是因為正滲透濃縮工藝處理脫硫廢水耗時較長，處理成本會隨著運行時間的增加而增加。另外，還有可能提升氨泄漏概率，阻礙系統運行。相對而言，反滲透濃縮工藝應用優勢更明顯，脫硫廢水鹽分濃度較高，應用反滲透濃縮工藝時，應當適當加強膜截留性能，并注意記錄相關問題，積累運用經驗。若企業生產期間產生的脫硫廢水過多，應當快速采用膜濃縮減量法控制脫硫廢水量，同時啟動廢除處理裝置，確保提高廢水處理效率，在一定情況下可以結合應用正滲透與反滲透濃縮工藝。
除上述脫硫廢水處理法之外，還有熱濃縮法、多效蒸發法、機械蒸汽再壓縮法等可以用于處理脫硫廢水的工藝。其中，多效蒸發法運行原理是綜合熱源沿用與熱能多次利用針對脫硫廢水進行蒸發濃縮處理，等到固液*分離，再對廢水進行循環處理。機械蒸汽再壓縮法依托于壓縮機、蒸發器等設備完成對脫硫廢水的處理，處理廢水期間，蒸汽熱量呈擴散式外放，處理后需要使用壓縮設備再次進行處理，循環往復下實現對廢水的處理。機械蒸汽再壓縮法具有占用空間小、廢水處理效率高、成本較低的應用優勢，但該脫硫廢水處理法在使用期間會受物料沸點影響，若應用該技術可以結合多效蒸發法，提高脫硫廢水處理質量與效率。