WSZ-A-3m3/h生活污水處理地埋式設備
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 常溫結晶分鹽*工藝
常溫結晶分鹽*脫硫廢水處理工藝是北京低碳清潔能源研究院開發的一項專有工藝。該工藝旨在進一步降低蒸發結晶脫硫廢水*處理工藝的藥耗、能耗和系統投資, 并提高結晶鹽的資源化率。
1 總體工藝流程
常溫結晶分鹽*脫硫廢水處理工藝由石灰軟化、常溫結晶-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、蒸發結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。
脫硫廢水首*入石灰軟化單元, 通過投加石灰、有機硫、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計的常溫結晶器 (ATC) , 與納濾濃水混合并根據需要補充硫酸鈉后, 在常溫下結晶析出硫酸鈣, 固液分離后得到高品質石膏產品。ATC出水在特殊阻垢劑的保護下超濾處理后加壓進入納濾單元, 實現以氯hua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循環處理。
主要含氯hua鈉的納濾產水則進入ED-RO極限膜濃縮單元, 得到可以回用的RO產水和濃縮至鹽的質量分數為18%～20%的ED濃水。ED濃水送入蒸發結晶單元, 結晶后得到高純度氯hua鈉產品。為了保證氯hua鈉的純度, 極少量母液從蒸發結晶單元排出, 單獨拌灰或固化處理。
2 工藝特點與技術優勢
相較于現有工藝, 常溫結晶分鹽*工藝zui主要的特點是采用了ATC-NF單元和ED-RO單元
ATC-NF單元的引入, 同步實現了1、2價鹽的分離與2價鹽回收的目的, 氯hua鈉進入NF產水, 硫酸鈣被NF濃縮并在ATC中結晶[24]。ATC-NF單元為系統提供了穩定的鈣離子出口, 消除了碳酸鈉軟化深度除鈣的必要性, 從而在典型水質條件下, 可在石灰-硫酸鈉-碳酸鈉軟化的基礎上將藥耗成本進一步降低40%～50%。ATC-NF單元還降低了預處理化學污泥產量, 實現了硫酸鈣的回收, 從而大幅提高了整個系統結晶鹽的資源化率。
ED-RO單元結合了均相膜ED在高鹽度下優異的濃縮性能和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的能耗, 將蒸發水量減少了40%, 這也使得*系統的整體投資與運行能耗進一步顯著降低。

3 中試主要結果
北京某研究院于2016年初立項研究脫硫廢水*技術, 并在前期技術積累和充分調研的基礎上形成了常溫結晶分鹽*工藝。通過基礎實驗驗證工作原理并在小試系統上驗證初步可行后, 于2017年在福建某電廠進行了現場中試驗證。中試系統包括石灰軟化、ATC-NF、ED-RO等3個單元, 原水處理規模約為1.1 m3/h, NF產水約為1.0 m3/h。中試采用的脫硫廢水中鎂、鈣和硫酸根的質量濃度分別在3～5、1.3～2.5、5～10 g/L波動。
在經歷前期安裝調試和必要的運行優化后, 該中試系統通過了720 h的性能考核測試。ATC-NF與ED-RO單元的綜合水回收率達到了90%。中試系統生產的石膏副產品的質量分數約為95.8%, 優于JC/T 2074-2011的一級標準;而對電滲析濃水進一步進行蒸發結晶獲得的副產品氯hua鈉的質量分數約為99.0%, 滿足GB/T 5462-2015的一級標準。
經過核算, 該中試系統水處理藥劑成本為14.1元/t, 電耗成本為6.8元/t。由于蒸發結晶段的水量只有原水水量的10%, 按30元/t的能耗成本估算, 折合到原水能耗成本約為3.0元/t。因此, 整個常溫結晶分鹽*工藝的直接運行成本, 也即藥耗和能耗成本, 約為23.9元/t。現場中試有效驗證了該工藝的技術可行性和成本優勢, 相應的示范工程正在設計和建設過程中。化學預處理就是通過使用強反應劑來破壞細胞壁和細胞膜，文獻中使用過的反應劑包括了酸、堿和各種強氧化劑。
生物預處理有很多，文中只列舉了酶水解、預消化，以及使用霉菌或生物表面活性劑。其中預消化，主要指溫度分段厭氧消化（TPAD- temperature phased anaerobic digestion），在中溫厭氧消化之前增加一個高溫預處理單元。
WSZ-A-3m3/h生活污水處理地埋式設備MEC微生物電解池則是一種新興的產甲烷技術，但因為諸多技術問題有待解決，目前還有實際的工程應用案例。
挑戰和未來前景
作者將4大類10個預處理技術進行了優缺點對比，還附上了工作原理、關鍵控制參數和商業應用技術，并特別提及了一些已經申請了專li的預處理技術，主要是前三類的技術，包括了CambiTHP?和Biothelys?(熱水解)、Biosonator(超聲波)、Aspal SLUDGE?、Praxair? Lyso? (微波)、BioCrack(電動力降解)、MicroSludge?和Cellruptor(HPH)等。因為可能生物技術的研究還沒*透徹，所以作者找不到相關的商業應用案例和專li。作者指出，可規模化是生物預處理實現工業應用的關鍵所在。

首先是標準化指標的缺乏，使得技術間的對比變得困難。第二有些技術混合使用是比較變得更加困難。第三是在實際操作中運行人員的操作水平、設備的維護頻率和當地的土地價格、電價、人工等都很難統一。對于未來的研究，作者認為需要對預處理后的液體成分進行清晰鑒定，而且要建立一套更合理可靠的評判標準來對不同技術的經濟效益進行評估對比。
蒸發結晶工藝采用傳統水處理的思路來處理脫硫廢水。經過多年的實踐與發展, 蒸發結晶工藝的具體路線也經歷了一些演變, 特別是軟化方法和膜濃縮的進步, 有效降低了蒸發結晶脫硫廢水處理工藝的投資和運行成本。
1 蒸發結晶整體工藝的演變
自從河源電廠2009年建成我國第1套脫硫廢水*系統以來, 蒸發結晶脫硫廢水*處理工藝經歷了不斷的演變與進步。
該路線采用化學軟化和全水量蒸發結晶, 整個系統投資和運行成本較高。為了減少蒸發水量, 膜過程被引入脫硫廢水處理工藝, 對軟化后的脫硫廢水進行濃縮減量, 濃水再進入蒸發結晶工段,該工藝通過降低蒸發結晶系統的處理負荷, 有效降低了整體工藝的投資和運行成本。