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常溫結(jié)晶分鹽零排放脫硫污水處理技術(shù)

目前脫硫污水處理零排放處理有2條基本路徑，即煙氣蒸發(fā)工藝和蒸發(fā)結(jié)晶工藝。煙氣蒸發(fā)工藝是通過霧化噴嘴將脫硫污水處理噴入煙道或者旁路煙道內(nèi)，霧化后被煙氣加熱蒸發(fā)成水汽，溶解性鹽結(jié)晶析出后隨煙塵一起被除塵器捕集，進(jìn)入粉煤灰。蒸發(fā)結(jié)晶工藝則是采用傳統(tǒng)水處理工藝，利用蒸汽、熱水或者煙氣等熱源，蒸發(fā)脫硫污水處理，冷凝水回用，污水處理中的溶解鹽被蒸發(fā)結(jié)晶干燥后裝袋外運(yùn)進(jìn)行綜合利用或者處置，避免產(chǎn)生二次污染。一般認(rèn)為，在不考慮對主系統(tǒng)影響的情況下，煙氣蒸發(fā)工藝的投資和運(yùn)行成本較低，而蒸發(fā)結(jié)晶工藝的投資和運(yùn)行成本更高。但隨著蒸發(fā)結(jié)晶工藝的不斷優(yōu)化，二者之間的差距正在逐步縮小。

總體工藝流程

常溫結(jié)晶分鹽零排放脫硫污水處理處理工藝由石灰軟化、常溫結(jié)晶-納濾（ATC-NF）分鹽與二價鹽回收、電滲析-反滲透（ED-RO）極限膜濃縮、蒸發(fā)結(jié)晶一價鹽回收等四個主要單元和加藥、脫水等輔助單元組成。

脫硫污水處理首先進(jìn)入石灰軟化單元，通過投加石灰、有機(jī)硫、絮凝劑等，去除懸浮物、鎂離子、重金屬等。石灰軟化出水送入特殊設(shè)計的常溫結(jié)晶器（ATC），與納濾濃水混合并根據(jù)需要補(bǔ)充硫酸鈉后，在常溫下結(jié)晶析出硫酸鈣，固液分離后得到高品質(zhì)石膏產(chǎn)品。ATC出水在特殊阻垢劑的保護(hù)下超濾處理后加壓進(jìn)入納濾單元，實現(xiàn)以氯化鈉為主的一價鹽和以硫酸鈣為主的二價鹽的分離，納濾濃水返回ATC循環(huán)處理。主要含氯化鈉的納濾產(chǎn)水則進(jìn)入ED-RO極限膜濃縮單元，得到可以回用的RO產(chǎn)水和濃縮至鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%～20%的ED濃水。

ED濃水送入蒸發(fā)結(jié)晶單元，結(jié)晶后得到高純度氯化鈉產(chǎn)品。為了保證氯化鈉的純度，極少量母液從蒸發(fā)結(jié)晶單元排出，單獨(dú)拌灰或固化處理。

工藝特點與技術(shù)優(yōu)勢

相較于現(xiàn)有工藝，常溫結(jié)晶分鹽零排放工藝最主要的特點是首次采用了ATC-NF單元和ED-RO單元。ATC-NF單元的引入，同步實現(xiàn)了1、2價鹽的分離與2價鹽回收的目的，氯化鈉進(jìn)入NF產(chǎn)水，硫酸鈣被NF濃縮并在ATC中結(jié)晶。ATC-NF單元為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的鈣離子出口，消除了碳酸鈉軟化深度除鈣的必要性，從而在典型水質(zhì)條件下，可在石灰-硫酸鈉-碳酸鈉軟化的基礎(chǔ)上將藥耗成本進(jìn)一步降低40%～50%。ATC-NF單元還降低了預(yù)處理化學(xué)污泥產(chǎn)量，實現(xiàn)了硫酸鈣的回收，從而大幅提高了整個系統(tǒng)結(jié)晶鹽的資源化率。ED-RO單元結(jié)合了均相膜ED在高鹽度下優(yōu)異的濃縮性能和RO在低濃度下杰出的脫鹽性能。與RO不同，ED的濃縮極限不受滲透壓限制，采用合適的均相膜可以達(dá)到20%。相較于濃縮極限為12%的DTRO，ED-RO以更低的投資和大致相當(dāng)?shù)哪芎模瑢⒄舭l(fā)水量減少了40%，這也使得零排放系統(tǒng)的整體投資與運(yùn)行能耗進(jìn)一步顯著降低。

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