高新脱硫废水的零排放处理系统技术

高新脱硫废水的零排放处理系统技术

1.本高新技术涉及工业废水处理技术领域,特别涉及一种脱硫废水的零排放处理系统。

背景技术:

2.随着我国火电建设力度的加大和环保要求的提高,火电厂烟气排放中二氧化硫的治理工作将更加必要和深入。石灰石-石膏湿法脱硫工艺作为烟气脱硫的主导工艺被广泛采用,其中最为成熟和脱硫效率最高的湿式石灰石洗涤烟气的烟气脱硫技术中,烟气中的氯化物会溶解至洗涤液中,使得脱硫洗涤液中氯离子的浓度增加,而氯离子浓度的增加会引起脱硫率下降,并影响石膏品质。为了解决这一问题,通常从脱硫系统中排出一定量的废水,接着补充新鲜的吸收液来降低洗涤液中氯离子的浓度,排出的这部分废水就是脱硫废水。
3.脱硫废水水质有以下特殊性:(1)水质呈弱酸性,ph值一般在4.0-6.0之间,具有含盐量高、浊度高、硬度高、易结垢和易腐蚀等特性;(2)悬浮物含量高,颗粒小,悬浮物的主要成分是石膏,其次还有来自烟气的飞灰、脱硫过程中加入的碳酸钙和亚硫酸钙等;(3)含有可溶性的氯化物、氟化物等;(4)还含有pb、cd、cr、ni、hg、co、cu、al、zn、mn等重金属元素,其中大部分是火电厂线性污水排放标准(gb8978-1996)中限制的重金属元素。(5)废水中的化学耗氧量(cod)超标。
4.目前,国内外火电厂应用最为广泛的脱硫废水处理技术是先采用“中和+絮凝+沉淀”三联箱处理工艺方法,接着会将处理后的废水用于干灰调湿、水力除渣、灰场降尘、煤场抑尘等;随着新《环保法》、“水十条”、《火电厂污染防治技术政策》等一系列法规政策的相继出台和实施,火电厂环保压力日益增大,节能减排和废水资源化利用已成为必然选择;脱硫废水是火电厂的末端废水,也是电厂污水处理中难度最大的一类废水,但是现有的废水处理工艺无法满足环保要求,并且从燃煤电厂现状来看,实现脱硫废水零排放的处理工艺还未成熟。

技术实现要素:

5.本高新技术的目的在于提供一种连接关系简单,实现了脱硫废水零排放和资源化综合利用的脱硫废水的零排放处理系统。
6.本高新技术由如下技术方案实施:一种脱硫废水的零排放处理系统,其包括软化预处理单元、膜浓缩单元、产水箱和蒸发结晶单元;在所述软化预处理单元的废水收集池的进水口上连通设置有脱硫废水管线;所述软化预处理单元的浓缩槽的上清液出口与所述膜浓缩单元的管式微滤装置的进水口通过管道连通;所述膜浓缩单元的高压反渗透装置的产水出口与所述产水箱的进水口通过管道连通;所述高压反渗透装置的浓水出口与所述蒸发结晶单元的结晶进料罐的进水口通过管道连通。
7.进一步的,所述软化预处理单元包括所述废水收集池、三联箱、澄清池、第一反应
槽、第二反应槽和浓缩槽;所述废水收集池的出水口与所述三联箱的进水口通过管道连通;所述三联箱的进料口分别与石灰加药箱和絮凝剂加药箱的出料口连通;所述三联箱的出水口与所述澄清池的进水口通过管道连通;所述澄清池的上清液出口与所述第一反应槽的进水口通过管道连通;所述第一反应槽的进料口与氢氧化钠储罐的出料口连通;所述第一反应槽的出水口与所述第二反应槽的进水口通过管道连通;所述第二反应槽的进料口与碳酸钠储罐的出料口连通;所述第二反应槽的出水口与所述浓缩槽的进水口通过管道连通。
8.进一步的,其还包括污泥池和脱水机;所述澄清池和所述浓缩槽的排污口与所述污泥池的进料口通过管道连通;所述污泥池的出料口与所述脱水机的进料口通过管道连通;所述脱水机的出水口与所述废水收集池的进水口通过管道连通。
9.进一步的,所述膜浓缩单元包括所述管式微滤装置、纳滤装置和所述高压反渗透装置;所述管式微滤装置的出水口与所述纳滤装置的进水口通过管道连通;所述纳滤装置的产水出口与所述高压反渗透装置的进水口通过管道连通。
10.进一步的,所述管式微滤装置的排污口与所述浓缩槽的进水口通过管道连通;所述纳滤装置的浓水出口与脱硫吸收塔的进水口通过管道连通。
11.进一步的,所述蒸发结晶单元包括所述结晶进料罐、真空预热器、预热器、结晶加热器、结晶器、旋液分离器和离心脱水机;所述结晶进料罐的出水口与所述真空预热器的进水口通过管道连通;所述真空预热器的出水口与所述预热器的进水口连通,所述预热器的出水口与所述结晶加热器的进水口连通;所述结晶加热器的出液口与所述结晶器的进料口通过管道连通;所述结晶器的出料口与所述旋液分离器的进料口通过管道连通;所述旋液分离器的出料口与所述离心脱水机的进料口通过管道连通。
12.进一步的,其还包括蒸汽管道和蒸汽压缩机;所述蒸汽管道和所述结晶器的出气口均与所述蒸汽压缩机的进气口通过管道连通;所述蒸汽压缩机的出气口与所述结晶加热器的加热进气口通过管道连通。
13.进一步的,所述结晶加热器的出气口与所述真空预热器的进气口通过管道连通;所述真空预热器的出气口与所述产水箱的进气口通过管道连通。
14.本高新技术的优点:1、本高新技术系统连接关系简单,易实现;通过膜浓缩单元处理后,浓缩废水的产量很小,总体产水的回收率可达70%以上,提高了脱硫废水中水的回收再利用率;蒸发结晶单元实现了废水中氯化钠的回收;本高新技术实现了脱硫废水的零排放和资源化综合利用,有效的节约了水资源,满足了现有环保的要求;2、蒸发结晶单元中结晶器散发出的蒸汽经过蒸汽压缩机压缩升温作为热源用到结晶加热器中,大大降低了生产或购买新鲜蒸汽的量,运行成本较低;并且蒸发结晶单元中无需冷凝二次蒸汽,因此不需要大量的循环冷却水,节约了大量水资源及电能。
附图说明:
15.为了更清楚地说明本高新技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本高新技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本高新技术的整体结构示意图。
17.软化预处理单元1,废水收集池101,三联箱102,澄清池103,第一反应槽104,第二反应槽105,浓缩槽106,污泥池107,脱水机108,石灰加药箱109,絮凝剂加药箱110,氢氧化钠储罐111,碳酸钠储罐112,膜浓缩单元2,管式微滤装置21,纳滤装置22,高压反渗透装置23,脱硫吸收塔24,产水箱3,蒸发结晶单元4,结晶进料罐41,真空预热器42,预热器43,结晶加热器44,结晶器45,旋液分离器46,离心脱水机47,蒸汽管道48,蒸汽压缩机49,脱硫废水管线5。
具体实施方式:
18.如图1所示,一种脱硫废水的零排放处理系统,其包括软化预处理单元1、膜浓缩单元2、产水箱3和蒸发结晶单元4;在软化预处理单元1的废水收集池101的进水口上连通设置有脱硫废水管线5;软化预处理单元1的浓缩槽106的上清液出口与膜浓缩单元2的管式微滤装置21的进水口通过管道连通;膜浓缩单元2的高压反渗透装置23的产水出口与产水箱3的进水口通过管道连通;高压反渗透装置23的浓水出口与蒸发结晶单元4的结晶进料罐41的进水口通过管道连通。
19.软化预处理单元1包括废水收集池101、三联箱102、澄清池103、第一反应槽104、第二反应槽105、浓缩槽106、污泥池107和脱水机108;废水收集池101的出水口与三联箱102的进水口通过管道连通;三联箱102的进料口分别与石灰加药箱109和絮凝剂加药箱110的出料口连通;三联箱102的出水口与澄清池103的进水口通过管道连通;澄清池103的上清液出口与第一反应槽104的进水口通过管道连通;第一反应槽104的进料口与氢氧化钠储罐111的出料口连通;第一反应槽104的出水口与第二反应槽105的进水口通过管道连通;第二反应槽105的进料口与碳酸钠储罐112的出料口连通;第二反应槽105的出水口与浓缩槽106的进水口通过管道连通。
20.澄清池103和浓缩槽106的排污口与污泥池107的进料口通过管道连通;污泥池107的出料口与脱水机108的进料口通过管道连通;脱水机108的出水口与废水收集池101的进水口通过管道连通。
21.膜浓缩单元2包括管式微滤装置21、纳滤装置22和高压反渗透装置23;管式微滤装置21的出水口与纳滤装置22的进水口通过管道连通;纳滤装置22的产水出口与高压反渗透装置23的进水口通过管道连通。
22.管式微滤装置21的排污口与浓缩槽106的进水口通过管道连通;纳滤装置22的浓水出口与脱硫吸收塔24的进水口通过管道连通。
23.蒸发结晶单元4包括结晶进料罐41、真空预热器42、预热器43、结晶加热器44、结晶器45、旋液分离器46、离心脱水机47、蒸汽管道48和蒸汽压缩机49;结晶进料罐41的出水口与真空预热器42的进水口通过管道连通;真空预热器42的出水口与预热器43的进水口连通,预热器43的出水口与结晶加热器44的进水口连通;结晶加热器44的出液口与结晶器45的进料口通过管道连通;结晶器45的出料口与旋液分离器46的进料口通过管道连通;旋液分离器46的出料口与离心脱水机47的进料口通过管道连通。
24.蒸汽管道48和结晶器45的出气口均与蒸汽压缩机49的进气口通过管道连通;蒸汽压缩机49的出气口与结晶加热器44的加热进气口通过管道连通。
25.结晶加热器44的出气口与真空预热器42的进气口通过管道连通;真空预热器42的
出气口与产水箱3的进气口通过管道连通。
26.工作过程:电厂的脱硫废水先经过软化预处理单元1进行处理,即脱硫废水通过脱硫废水管线5通入到废水收集池101中进行收集;废水收集池101内的脱硫废水进入三联箱102内,并向三联箱102中的废水内投入石灰和絮凝剂进行混合并反应,废水中的部分金属离子、硫酸根离子与药剂进行混合并反应;将混合后的废水通入至澄清池103内进行沉淀;澄清池103中的固体和絮凝物沉淀到底部,并被送至污泥池107内,接着经过脱水机108进行脱水处理,脱水后的污泥外排,水溶液返送至废水收集池101中再次进行处理;澄清池103中上清液被送至第一反应槽104内,在第一反应槽104中加入氢氧化钠提高ph值,接着再送至第二反应槽105内,并向第二反应槽105中加入碳酸钠去除钙离子,最后进入浓缩槽106中浓缩,浓缩槽106中的沉淀物被送至污泥池107中。
27.浓缩槽106中的废水送至膜浓缩单元2,即先送至管式微滤装置21,经过管式微滤装置21过滤后的废水进入纳滤装置22,被管式微滤装置21拦截下的部分回到浓缩槽106中重新进行浓缩处理;软化预处理单元1中向废水中投加石灰、氢氧化钠和碳酸钠进行反应,反应后再由管式微滤装置21过滤,基本去除了废水中的硬度,防止后续的高压反渗透装置23结垢;纳滤装置22将废水中的一价离子和二价离子进行分离,即将废水中的氯化钠和硫酸钠进行分离;经过纳滤装置22处理后的含有硫酸钠的废水被回收到脱硫吸收塔24中,使得硫酸根离子与脱硫吸收塔24中的钙离子结合生产硫酸钙,即石膏,实现硫酸根离子的回收,含有氯化钠的废水进入高压反渗透装置23中,经过高压反渗透装置23的进一步浓缩处理,产生的清水进入产水箱3;通过膜浓缩单元2处理后,浓缩废水的产量很小,总体产水的回收率可达70%以上,提高了脱硫废水中水的回收再利用率;有效的节约了水资源,满足了现有环保的要求。
28.高压反渗透装置23中产生的浓缩液则被送到蒸发结晶单元4中,即先被送到结晶进料罐41;结晶进料罐41中的浓缩液进入真空预热器42中预热,真空预热器42中产生的蒸汽被回收至产水箱3;经过真空预热器42预热后的浓缩液接着进入预热器43加热,之后进入结晶加热器44,结晶加热器44中的热量来自蒸汽压缩机49,浓缩液在结晶加热器44中蒸发结晶,产生的蒸汽回到真空预热器42,结晶出来的盐进入结晶器45,结晶器45中散发出来的蒸汽经过蒸汽压缩机49压缩加热后作为热源送到结晶加热器44中,大大降低了生产或购买新鲜蒸汽的量,运行成本较低;剩余的盐溶液的进入旋液分离器46进行分离,在经过离心脱水机47分离,得到二级工业氯化钠盐,实现了废水中氯化钠的回收;并且实现了脱硫废水零排放和资源化综合利用;本高新技术系统连接关系简单,易实现;并且蒸发结晶单元4中无需冷凝二次蒸汽,因此不需要大量的循环冷却水,节约了大量水资源及电能。
29.以上所述仅为本高新技术的较佳实施例而已,并不用以限制本高新技术,凡在本高新技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本高新技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,其包括软化预处理单元、膜浓缩单元、产水箱和蒸发结晶单元;在所述软化预处理单元的废水收集池的进水口上连通设置有脱硫废水管线;所述软化预处理单元的浓缩槽的上清液出口与所述膜浓缩单元的管式微滤装置的进水口通过管道连通;所述膜浓缩单元的高压反渗透装置的产水出口与所述产水箱的进水口通过管道连通;所述高压反渗透装置的浓水出口与所述蒸发结晶单元的结晶进料罐的进水口通过管道连通。2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述软化预处理单元包括所述废水收集池、三联箱、澄清池、第一反应槽、第二反应槽和浓缩槽;所述废水收集池的出水口与所述三联箱的进水口通过管道连通;所述三联箱的进料口分别与石灰加药箱和絮凝剂加药箱的出料口连通;所述三联箱的出水口与所述澄清池的进水口通过管道连通;所述澄清池的上清液出口与所述第一反应槽的进水口通过管道连通;所述第一反应槽的进料口与氢氧化钠储罐的出料口连通;所述第一反应槽的出水口与所述第二反应槽的进水口通过管道连通;所述第二反应槽的进料口与碳酸钠储罐的出料口连通;所述第二反应槽的出水口与所述浓缩槽的进水口通过管道连通。3.根据权利要求2所述的一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,其还包括污泥池和脱水机;所述澄清池和所述浓缩槽的排污口与所述污泥池的进料口通过管道连通;所述污泥池的出料口与所述脱水机的进料口通过管道连通;所述脱水机的出水口与所述废水收集池的进水口通过管道连通。4.根据权利要求1所述的一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述膜浓缩单元包括所述管式微滤装置、纳滤装置和所述高压反渗透装置;所述管式微滤装置的出水口与所述纳滤装置的进水口通过管道连通;所述纳滤装置的产水出口与所述高压反渗透装置的进水口通过管道连通。5.根据权利要求4所述的一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述管式微滤装置的排污口与所述浓缩槽的进水口通过管道连通;所述纳滤装置的浓水出口与脱硫吸收塔的进水口通过管道连通。6.根据权利要求1所述的一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述蒸发结晶单元包括所述结晶进料罐、真空预热器、预热器、结晶加热器、结晶器、旋液分离器和离心脱水机;所述结晶进料罐的出水口与所述真空预热器的进水口通过管道连通;所述真空预热器的出水口与所述预热器的进水口连通,所述预热器的出水口与所述结晶加热器的进水口连通;所述结晶加热器的出液口与所述结晶器的进料口通过管道连通;所述结晶器的出料口与所述旋液分离器的进料口通过管道连通;所述旋液分离器的出料口与所述离心脱水机的进料口通过管道连通。
7.根据权利要求6所述的一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,其还包括蒸汽管道和蒸汽压缩机;所述蒸汽管道和所述结晶器的出气口均与所述蒸汽压缩机的进气口通过管道连通;所述蒸汽压缩机的出气口与所述结晶加热器的加热进气口通过管道连通。8.根据权利要求6所述的一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述结晶加热器的出气口与所述真空预热器的进气口通过管道连通;所述真空预热器的出气口与所述产水箱的进气口通过管道连通。
技术总结
本高新技术公开了一种脱硫废水的零排放处理系统,其包括软化预处理单元、膜浓缩单元、产水箱和蒸发结晶单元;软化预处理单元的浓缩槽的上清液出口与膜浓缩单元的管式微滤装置的进水口通过管道连通;膜浓缩单元的高压反渗透装置的产水出口与产水箱的进水口通过管道连通;高压反渗透装置的浓水出口与蒸发结晶单元的结晶进料罐的进水口通过管道连通。本高新技术的优点在于,本高新技术系统连接关系简单,易实现;提高了脱硫废水中水的回收再利用率;实现了废水中氯化钠的回收;本高新技术实现了脱硫废水的零排放和资源化综合利用,满足了现有环保的要求;大大降低了生产或购买新鲜蒸汽的量,运行成本较低;节约了大量水资源及电能。电能。电能。

技术开发人、权利持有人:孙同敏 武兴卓 贺延枫 赵俊杰 任杰 谢国峰 王玺廷 吴秀峰 李永生 张春玲 韩继承 黄敏 王德生 牛磊 马惠萍 赵伟 于辉

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