湿法烟气脱硫技术作为目前世界上最成熟的脱硫技术,被广泛应用到燃煤电厂及催化裂化的烟气处理中,具有脱硫效率高和运行成本低等特点,平均脱硫效率均在90%以上。其中钠碱法因其设备故障率低,脱硫效率较高,系统用水量低而得到广泛应用。不同于石灰石-石膏法最终生成的CaSO4型废水,钠碱法脱硫废水主要成分为易溶于水的Na2SO4,形成可溶性无机盐脱硫废水,其含盐量超过1%,达到高含盐废水水平。此类废水如果直接排放将会使周边土壤盐碱化,并且使水体的含盐量升高从而对生态环境造成破坏,与此同时也浪费了Na2SO4资源。本文以此类热电厂所产生的钠碱法烟气脱硫废水为研究对象,经过对废水物理及化学性质的分析,决定采用蒸发浓缩法对其进行浓缩处理,然后对浓缩液进行冷冻结晶处理,分离后盐可作为原料产品出售,而低温水可循环回用到烟气脱硫系统。结合高含盐废水特点以及各类蒸发浓缩技术在投资运行费用、技术成熟度、环境友好等方面进行筛选比较,本文决定使用机械蒸汽再压缩蒸发技术(MVR),其高效节能的显著特点十分符合我国的经济发展要求。本文以MVR系统为主设计废水处理系统,以钠碱法脱硫废水为处理对象,对系统设备选型进行分析选择,并对废水处理参数进行模拟计算。首先在设计废水处理工艺系统的基础上对各部件的选择进行了分析,经过对比后选择了降膜蒸发器、板式换热器、罗茨机械蒸汽压缩风机以及DTB结晶器。然后利用数学建模的方法建立系统物料以及能量平衡方程式。运用控制变量的方法分析了各参数对系统性能的影响,主要有蒸发器蒸发压强、压缩机压缩比、原料浓缩比以及原料液初始温度等参数对系统投资运行费用及性能的影响。经过建模模拟计算以及关系曲线的分析,得出本系统操作的最佳操作参数为:蒸发压强70~80 kPa,压缩机压缩比1.6~2.2,且为减少投资费用可以在较低浓缩比的情况下将料液反复浓缩以达到要求。在一定操作条件下将MVR系统与传统三效蒸发系统进行运行费用分析对比得出,在规定废水处理量为3000 kg/h的工况下,MVR系统每年在操作费用上比三效蒸发系统节省近110.5万元。由此可知,MVR蒸发技术在节能减排方面更加符合经济发展的要求。