脫硫廢水零排放處理的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種脫硫廢水零排放處理的裝置。包括：一除鎂除重池組；連通所述除鎂除重池組的一除鈣沉淀池組；連通所述除鈣沉淀池組的一納濾系統(tǒng)，包括一硫酸鹽濃水出口及一氯鹽淡水出口，所述硫酸鹽濃水出口通過一濃水回流管路與所述除鈣沉淀池組連通；與所述氯鹽淡水出口通過一濃縮輸送管路連通的一多級反滲透系統(tǒng)；與所述多級反滲透系統(tǒng)的一濃水出口連通的一蒸發(fā)結(jié)晶器。能夠通過對脫硫廢水進行預(yù)處理，使脫硫廢水符合RO等膜分離技術(shù)要求，并且能夠大幅度降低運行和處理成本。
【專利說明】
脫硫廢水零排放處理的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫廢水零排放處理的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤發(fā)電在我國能源供給中占有重要地位。為了保護大氣環(huán)境，近年來我國大多數(shù)電廠采用了石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，用以去除煙氣中的二氧化硫。采用前述脫硫技術(shù)會產(chǎn)生大量的脫硫廢水，燃煤電廠的濕法脫硫廢水成分復(fù)雜，含有高濃度懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、氯離子、硫酸鹽以及多種重金屬。
[0003]目前，脫硫廢水主要采用化學(xué)沉淀法處理，部分指標(biāo)達(dá)標(biāo)困難，即使達(dá)標(biāo)處理后，由于廢水中大量的硫酸鹽和氯化物的存在，出水含鹽量仍高達(dá)2%?4%，很難重復(fù)利用，夕卜排后還會引起地表水和土壤生態(tài)破壞，引起二次污染。因此，脫硫廢水零排放處理技術(shù)的研發(fā)越來越受到重視。
[0004]蒸發(fā)結(jié)晶法是目前主要的脫硫廢水零排放處理工藝，而蒸發(fā)結(jié)晶法具有能耗高、設(shè)備易結(jié)垢和投資大的缺點。而且，蒸發(fā)結(jié)晶法處理脫硫廢水成本太高，噸水處理費用普遍要達(dá)到60元以上;為了降低處理成本，在一些實際施工中，會采用RO(反滲透)等膜分離技術(shù)首先對廢水進行減量化處理，膜分離產(chǎn)生的濃水再進行蒸發(fā)結(jié)晶，這樣可以有效降低蒸發(fā)結(jié)晶的處理負(fù)荷并節(jié)約處理成本。但是采用RO等膜分離技術(shù)時，需要提前對脫硫廢水進行嚴(yán)格的預(yù)處理，由于廢水中鈣鎂濃度高，硫酸鈣處于過飽和狀態(tài)，會造成軟化預(yù)處理成本極高。另外，蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的鹽為氯化鈉和硫酸鈉的混鹽，難以利用，處置困難。
[0005]因此，為了避免環(huán)境污染和回收水資源，鑒于脫硫廢水軟化處理成本高的缺點和不足，開發(fā)經(jīng)濟高效的脫硫廢水軟化處理技術(shù)對濕法脫硫技術(shù)領(lǐng)域而言，是至關(guān)重要的。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種脫硫廢水零排放處理的裝置。能夠通過對脫硫廢水進行預(yù)處理，使脫硫廢水符合RO等膜分離技術(shù)要求，并且能夠大幅度降低運行和處理成本。
[0007]為達(dá)上述目的，本實用新型采取的具體技術(shù)方案是:
[0008]—種脫硫廢水濃縮處理的裝置，包括:
[0009]—除鎂除重池組；
[0010]連通所述除鎂除重池組的一除鈣沉淀池組；
[0011]連通所述除鈣沉淀池組的一納濾系統(tǒng)，包括一硫酸鹽濃水出口及一氯鹽淡水出口，所述硫酸鹽濃水出口通過一濃水回流管路與所述除鈣沉淀池組連通；
[0012]與所述氯鹽淡水出口通過一濃縮輸送管路連通的一多級反滲透系統(tǒng)；
[0013]與所述多級反滲透系統(tǒng)的一濃水出口連通的一蒸發(fā)結(jié)晶器。
[0014]進一步地，所述除鎂除重池組包括:一除鎂除重池，設(shè)有一第一加藥管路;與所述除鎂除重池連通的一初沉池，其底部設(shè)有一第一排泥管道。
[0015]進一步地，所述除鈣沉淀池組包括:依次連通的一初次除鈣池、一二次除鈣池及一二沉池;所述濃水回流管路連通所述初次除鈣池;所述二沉池與所述納濾系統(tǒng)的一進水口連通;所述初次除鈣池設(shè)有一第二加藥管路;所述二次除鈣池設(shè)有一第三加藥管路;所述初次除鈣池、二次除鈣池及二沉池的底部均與一第二排泥管道連通。
[0016]進一步地，所述二沉池與所述進水口之間設(shè)有一過濾器。
[0017]進一步地，所述多級反滲透系統(tǒng)包括一級反滲透系統(tǒng)和二級反滲透系統(tǒng);所述一級反滲透系統(tǒng)采用普通反滲透膜或海水用反滲透膜;所述二級反滲透系統(tǒng)采用超高壓反滲透膜。
[0018]基于前述裝置進行脫硫廢水零排放處理方法，包括以下步驟:
[0019]I)脫硫廢水進入除鎂除重池組，使脫硫廢水中的鎂離子和重金屬離子生成氫氧化物沉淀;得到除鎂除重廢水；
[0020]2)除鎂除重廢水進入除鈣沉淀池組，使除鎂除重廢水使廢水中鈣離子濃度降低至10mg/L以下，得到混鹽廢水；
[0021 ] 3)混鹽廢水進入納濾系統(tǒng);混鹽廢水分離為硫酸鹽濃水及氯鹽淡水；
[0022]4)硫酸鹽濃水至少部分回流至除鈣沉淀池組;氯鹽淡水進入多級反滲透系統(tǒng)，得到蒸餾冷凝水及氯鹽濃水;氯鹽濃水進入蒸發(fā)結(jié)晶器，得到蒸發(fā)冷凝水和可回用鹽。
[0023]進一步地，步驟I)脫硫廢水進入除鎂除重池組，使脫硫廢水中的鎂離子和重金屬離子生成氫氧化物沉淀包括:
[0024]1-1)脫硫廢水進入除鎂除重池，向除鎂除重池內(nèi)投加氫氧化鈣和有機硫，控制池內(nèi)pH為9?12，得到除鎂除重廢水；
[0025]1-2)除鎂除重廢水進入初沉池，進行泥水分離，得到初沉污泥及低濃度廢水。
[0026]進一步地，步驟2)除鎂除重廢水進入除鈣沉淀池組，使除鎂除重廢水使廢水中鈣離子濃度降低至10mg/L以下，包括:
[0027]2-1)低濃度廢水進入初次除鈣池，向初次除鈣池中硫酸鹽，使低濃度廢水中鈣離子濃度降低至300?800mg/L，得到初次除鈣廢水；
[0028]2-2)初次除鈣廢水進入二次除鈣池，向二次除鈣池加入碳酸鹽、絮凝劑及助凝劑，使廢水中剩余的鈣離子生成碳酸鈣沉淀，得到二次除鈣廢水；
[0029]2-3) 二次除鈣廢水進入二沉池，進行沉淀澄清，使二次除鈣廢水中鈣離子濃度降低至10mg/L以下。
[0030]進一步地，步驟4)中硫酸鹽濃水至少部分進行煙道蒸發(fā)處理和/或回流至一脫硫吸收塔。
[0031 ] 通過采取上述技術(shù)方案，硫酸鹽可以回用做除鈣處理，氯鹽通過多級反滲透及蒸發(fā)結(jié)晶處理，兩種鹽分別處理，具有藥劑投加量少、運行成本低、產(chǎn)水水質(zhì)好、易于與其他工藝相結(jié)合以及可以回收工業(yè)鹽副產(chǎn)品的優(yōu)點。此外，本實用新型可利用電廠余熱為膜蒸餾系統(tǒng)熱源，不僅可以有效降低系統(tǒng)運行成本，同時可以降低煙氣溫度，減少脫硫吸收塔內(nèi)耗水量，以及減少向環(huán)境排放熱量。
【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型一實施例中脫硫廢水零排放處理裝置的布置示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。下面配合所附圖對本實用新型的特征和優(yōu)點作詳細(xì)說明。
[0034]如圖1所示，在一實施例中，提供一種脫硫廢水濃縮處理的裝置，包括除鎂除重池
1、攪拌裝置2、排泥管道3、初沉池4、初次除鈣池5、攪拌裝置6、二次除鈣池7、攪拌裝置8、二沉池9、排泥管道1、水栗11、過濾器12、納濾系統(tǒng)13、濃水回流管道14、濃水排放管道15、中間水池16、水栗17、一級反滲透18、二級反滲透19及蒸發(fā)結(jié)晶器20。
[0035]其中，除鎂除重池1、初次除鈣池5、二次除鈣池7均設(shè)有攪拌裝置，除鎂除重池1、初沉池4、除鈣池5、二次除鈣池7、二沉池9均設(shè)有污泥斗和排泥管道。
[0036]除鎂除重池I和初沉池4共用排泥管道3，所述除鈣池5、二次除鈣池7、二沉池9共用排泥管道10。
[0037]過濾器為多介質(zhì)過濾器，避免廢水中殘余懸浮物影響后續(xù)膜蒸餾運行。選用超濾或微濾系統(tǒng)。
[0038]—級反滲透系統(tǒng)18，可以采用普通反滲透膜或海水用反滲透膜。二級反滲透系統(tǒng)19采用超高壓反滲透膜。
[0039]利用上述裝置進行脫硫廢水零排放處理時，脫硫廢水首先進入除鎂除重池，向反應(yīng)池內(nèi)投加氫氧化鈣和有機硫，控制反應(yīng)器內(nèi)pH為9?12，使廢水中的鎂和大部分重金屬生成氫氧化物沉淀，廢水中的汞生成硫化物沉淀，從而去除廢水中鎂硬度和鉛、鋅、鉻和汞等重金屬。
[0040]為了強化后續(xù)泥水分離效果，可以向除鎂除重池中投加絮凝劑和助凝劑；
[0041]廢水經(jīng)過鎂除重后，進入初沉池，經(jīng)過泥水分離后初沉池出水中鎂濃度降低至15mg/L以下，重金屬實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，初沉池產(chǎn)生污泥與除鎂除重池產(chǎn)生的污泥進一步濃縮脫水處理，最終安全填埋處置;初沉池上清液進入除鈣池，向除鈣池中加入藥劑B，藥劑B為硫酸鹽，優(yōu)選為硫酸鈉，通過增加廢水中硫酸根濃度，使廢水中過飽和的硫酸I丐析出，從而達(dá)到去除部分鈣離子的目的，廢水中硫酸鈉投加量為0.01?0.3mol/L，使廢水中鈣離子濃度降低至300?800mg/L ；
[0042]除鈣池中廢水進入二次除鈣池，并加入組合藥劑碳酸鹽、絮凝劑和助凝劑，通過組合藥劑C的投加，碳酸鹽優(yōu)選為碳酸鈉;使廢水中剩余的鈣離子生成碳酸鈣沉淀，同時加入絮凝劑和助凝劑提高污泥沉淀性能；
[0043]二次除鈣池中廢水進入二沉池，經(jīng)過沉淀澄清后，使廢水中鈣離子濃度降低至10mg/L以下，二沉池、除鈣池、二次除鈣池產(chǎn)生的污泥通過排泥管道排往石膏脫水機進行脫水處理，作為石膏副產(chǎn)品綜合利用；
[0044]二沉池的上清液通過投加鹽酸，將廢水pH調(diào)至6?8，然后在通過水栗進入過濾器，進一步去除廢水中的懸浮物；
[0045]過濾器可以采用多介質(zhì)過濾器；
[0046]過濾器可以采用超濾或微濾過濾系統(tǒng)；
[0047]過濾器出水進入納濾系統(tǒng)，通過納濾的分鹽作用，使廢水中硫酸根等二價離子與氯離子等一價離子分離，納濾系統(tǒng)產(chǎn)生的硫酸鹽(主要為硫酸鈉)濃水，一部分回流至除鈣池，提供硫酸鈉作為軟化藥劑，另一部分剩余濃水則進一步濃縮結(jié)晶處理；
[0048]另一部分剩余濃水進行煙道蒸發(fā)處理，將硫酸鈉濃液噴入除塵器前端煙道中，經(jīng)過高溫?zé)煔饧訜釟饣螅瑵馑械臒o機鹽形成固體結(jié)晶，然后通過后續(xù)除塵器時被除塵器以塵的形式捕獲；
[0049]另一部分剩余濃水回流至脫硫塔中；
[0050]納濾系統(tǒng)產(chǎn)生的含有氯離子的淡水進入中間水池，然后在水栗的作用下，中間水池內(nèi)廢水進入一級反滲透，將廢水含鹽量濃縮至4%以上，一級反滲透產(chǎn)生的濃水進入二級反滲透系統(tǒng)，將廢水濃縮至含鹽量大于10% ;
[0051]二級反滲透產(chǎn)生的濃水進入蒸發(fā)結(jié)晶器，通過蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生氯化鈉結(jié)晶鹽，作為工業(yè)鹽外售，一級反滲透、二級反滲透產(chǎn)生的清水以及蒸發(fā)結(jié)晶器產(chǎn)生的蒸餾水回用于電廠用水。最終實現(xiàn)脫硫廢水的零排放處理。
[0052]以一實際工程為例，取某電廠脫硫廢水，首先進入除鎂除重池，開啟攪拌裝置，向反應(yīng)池內(nèi)投加氫氧化鈣和有機硫，控制反應(yīng)器內(nèi)pH為11.5左右，使廢水中的鎂和大部分重金屬生成氫氧化物沉淀，廢水中的汞生成硫化物沉淀，然后廢水進入初沉池，經(jīng)過泥水分離后初沉池出水中鎂濃度降低至15mg/L以下，重金屬實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，初沉池產(chǎn)生污泥與除鎂除重池產(chǎn)生的污泥進一步濃縮脫水處理，最終安全填埋處置。
[0053]初沉池上清液進入除鈣池，向除鈣池中加入硫酸鈉，投加量為0.lmol/L，通過增加廢水中硫酸根濃度，使廢水中過飽和的硫酸鈣析出，從而達(dá)到去除部分鈣離子的目的，廢水中硫酸鈉的投加量為0.01?0.311101/1，使廢水中鈣離子濃度由25001^/1降低至約5001^/1。然后廢水進入二次除鈣池，向廢水中加入碳酸鈉、絮凝劑和助凝劑，使廢水中剩余的鈣離子生成碳酸鈣沉淀，同時加入絮凝劑和助凝劑提高污泥沉淀性能，廢水進入二沉池，經(jīng)過沉淀澄清后，使廢水中鈣離子濃度降低至1mg/!以下，二沉池、除鈣池、二次除鈣池產(chǎn)生的污泥排往石膏脫水機進行脫水處理，作為石膏副產(chǎn)品綜合利用。
[0054]二沉池的上清液通過投加鹽酸，將廢水pH回調(diào)至6?8，然后在通過水栗進入過濾器，進一步去除廢水中的懸浮物。過濾器出水進入納濾系統(tǒng)，通過納濾的分鹽作用，使廢水中硫酸根等二價離子與氯離子等一價離子分離，納濾系統(tǒng)產(chǎn)生的硫酸鹽(主要為硫酸鈉)濃水，一部分回流至除鈣池，提供硫酸鈉作為軟化藥劑，另一部分剩余濃水則進一步濃縮結(jié)晶處理；
[0055]納濾系統(tǒng)產(chǎn)生的含有氯離子的淡水進入中間水池，然后進入下一級反滲透系統(tǒng)，一級反滲透濃水進入二級反滲透系統(tǒng)進行二次濃縮，通過兩級反滲透系統(tǒng)將廢水濃縮至含鹽量大于10%，然后進入蒸發(fā)結(jié)晶器進行蒸發(fā)結(jié)晶處理，產(chǎn)生冷凝水和氯化鈉結(jié)晶鹽，結(jié)晶鹽作為工業(yè)鹽外售，冷凝水與反滲透系統(tǒng)產(chǎn)生的淡水作為回用水用于電廠工藝中，優(yōu)先作為鍋爐補給水使用。
[0056]經(jīng)核算，噸水處理費用約為25元;較現(xiàn)有技術(shù)大幅度下降，并且多種產(chǎn)物產(chǎn)水可以回用，能夠增加額外收入或降低相應(yīng)處理成本。
【主權(quán)項】
1.一種脫硫廢水濃縮處理的裝置，其特征在于，包括: 一除鎂除重池組； 連通所述除鎂除重池組的一除鈣沉淀池組； 連通所述除鈣沉淀池組的一納濾系統(tǒng)，包括一硫酸鹽濃水出口及一氯鹽淡水出口，所述硫酸鹽濃水出口通過一濃水回流管路與所述除鈣沉淀池組連通； 與所述氯鹽淡水出口通過一濃縮輸送管路連通的一多級反滲透系統(tǒng)； 與所述多級反滲透系統(tǒng)的一濃水出口連通的一蒸發(fā)結(jié)晶器。2.如權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮處理的裝置，其特征在于，所述除鎂除重池組包括:一除鎂除重池，設(shè)有一第一加藥管路;與所述除鎂除重池連通的一初沉池，其底部設(shè)有一第一排泥管道。3.如權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮處理的裝置，其特征在于，所述除鈣沉淀池組包括:依次連通的一初次除鈣池、一二次除鈣池及一二沉池;所述濃水回流管路連通所述初次除鈣池;所述二沉池與所述納濾系統(tǒng)的一進水口連通;所述初次除鈣池設(shè)有一第二加藥管路;所述二次除鈣池設(shè)有一第三加藥管路;所述初次除鈣池、二次除鈣池及二沉池的底部均與一第二排泥管道連通。4.如權(quán)利要求3所述的脫硫廢水濃縮處理的裝置，其特征在于，所述二沉池與所述進水口之間設(shè)有一過濾器。5.如權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮處理的裝置，其特征在于，所述多級反滲透系統(tǒng)包括一級反滲透系統(tǒng)和二級反滲透系統(tǒng);所述一級反滲透系統(tǒng)采用普通反滲透膜或海水用反滲透膜;所述二級反滲透系統(tǒng)采用超高壓反滲透膜。
【文檔編號】C02F9/10GK205653287SQ201620117099
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年2月5日 公開號201620117099.8, CN 201620117099, CN 205653287 U, CN 205653287U, CN-U-205653287, CN201620117099, CN201620117099.8, CN205653287 U, CN205653287U
【發(fā)明人】劉海洋, 夏懷祥, 吳仕宏, 賈非, 徐小生
【申請人】大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司