本實(shí)用新型屬于工業(yè)廢水及資源循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫廢水回收利用及零排放系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國(guó)火電廠多數(shù)采用石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，用來去除煙氣中的二氧化硫。為了維持脫硫漿液中的氯離子濃度，需要定期排放脫硫廢水，脫硫廢水成分復(fù)雜，懸浮物、氯離子、硫酸根、鈣鎂離子、重金屬含量均較高，含鹽量一般在30000mg/L以上，氯離子含量在10000mg/L以上，污染性強(qiáng)，是火電廠最難處理的一種工業(yè)廢水。目前脫硫廢水常規(guī)處理方式是三聯(lián)箱聯(lián)合澄清池，投加化學(xué)藥品，去除懸浮物、一部分硬度，但出水含鹽量沒有降低，無法回收利用，也很難達(dá)到外排要求。隨著國(guó)家環(huán)保政策的收緊，對(duì)火電廠的排外要求越來越嚴(yán)格，因此必須對(duì)脫硫廢水進(jìn)行進(jìn)一步處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有情況，本實(shí)用新型提供了一種脫硫廢水回收利用及零排放系統(tǒng)，通過預(yù)處理、膜濃縮減量、蒸發(fā)結(jié)晶等一系列處理，最終達(dá)到廢水大部分回用、少部分結(jié)晶成鹽，最終達(dá)到零排放的目的。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的具體技術(shù)方案是：

一種脫硫廢水回收利用及零排放系統(tǒng)，包括：

依次相連的一預(yù)處理軟化組件，一膜濃縮組件及一蒸發(fā)結(jié)晶組件；

所述預(yù)處理軟化組件，用以去除脫硫廢水中的懸浮物及重金屬，并降低脫硫廢水硬度，獲得軟化處理水；

所述膜濃縮組件，用以對(duì)軟化處理水進(jìn)行濃縮處理，其包括：依次相連的一管式微濾單元或一管式超濾單元，用以對(duì)軟乎處理水進(jìn)行膜濃縮過濾；一高壓反滲透單元，用以對(duì)經(jīng)膜濃縮過濾的軟化處理水進(jìn)行反滲透處理，獲得可回用淡水及濃水；

所述蒸發(fā)結(jié)晶組件，用以對(duì)濃水進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶獲得結(jié)晶產(chǎn)物。

進(jìn)一步地，所述預(yù)處理軟化組件包括：依次相連的一預(yù)沉池、一曝氣池、一一級(jí)反應(yīng)箱、一一級(jí)澄清池、一二級(jí)反應(yīng)箱、一二級(jí)澄清池；還包括與所述一級(jí)澄清池、二級(jí)澄清池底部相連的污泥脫水系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述一級(jí)反應(yīng)箱附設(shè)有一第一加藥裝置，用以投加石灰乳、NaOH及混凝劑；所述二級(jí)反應(yīng)箱附設(shè)有一第二加藥裝置，用以投加碳酸鈉。

進(jìn)一步地，所述高壓反滲透單元采用碟管式反滲透(DTRO)或高壓寬流道反滲透(STRO)。

進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)結(jié)晶組件包括一蒸發(fā)器及一結(jié)晶器；所述蒸發(fā)器的濃水出口與結(jié)晶器相連。

進(jìn)一步地，所述一級(jí)澄清池、二級(jí)澄清池的底部均為錐形排泥斗，各連接一根排泥管，連接至所述污泥脫水系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述污泥脫水系統(tǒng)包括排泥泵、污泥脫水機(jī)、沖洗系統(tǒng)；污泥脫水機(jī)型式選自離心脫水機(jī)或板框壓濾機(jī)。

進(jìn)一步地，所述管式微濾單元的膜結(jié)構(gòu)采用一體化膜結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為PP聚丙烯。

進(jìn)一步地，所述管式微濾單元的膜結(jié)構(gòu)在高流速水流(錯(cuò)流流速3-5m/s)下，使流體呈現(xiàn)湍流的形態(tài)。

進(jìn)一步地，所述蒸發(fā)器選自多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)(強(qiáng)制循環(huán)MED)、臥式噴淋機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)(臥式MVC)、立管降膜機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)(立管MVR)。

本實(shí)用新型通過兩級(jí)澄清池預(yù)處理、膜濃縮減量、蒸發(fā)結(jié)晶等一系列的凈化處理，能夠去除廢水中的懸浮物、硬度、氯離子、硫酸根、鈉離子以及重金屬等，淡水回收率達(dá)到60％～70％，真正達(dá)到國(guó)家或行業(yè)內(nèi)要求的零排放。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中脫硫廢水回收利用及零排放系統(tǒng)的組成示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括依次相連的預(yù)處理軟化組件100、膜濃縮組件200及蒸發(fā)結(jié)晶組件400。

預(yù)處理軟化組件100包括：預(yù)沉池101、曝氣池102、一級(jí)反應(yīng)箱103、一級(jí)澄清池104、二級(jí)反應(yīng)箱105、二級(jí)澄清池106，還包括作為污泥脫水系統(tǒng)的板框壓濾機(jī)107；脫硫廢水經(jīng)兩級(jí)澄清池預(yù)處理軟化后進(jìn)入膜濃縮組件200，膜濃縮組件200包括管式微濾單元201或管式超濾(圖未示)、高壓反滲透單元202；高壓反滲透單元202產(chǎn)生的淡水通過回用管路203連接至回收水池300回收利用，濃水通過濃水管路204進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶組件400；蒸發(fā)結(jié)晶組件400包括蒸發(fā)器401、結(jié)晶器402。

廠區(qū)產(chǎn)生的脫硫廢水進(jìn)入脫硫廢水系統(tǒng)預(yù)沉池101，對(duì)大顆粒懸浮物進(jìn)行固液分離，濃縮的泥漿由預(yù)沉池附帶的自動(dòng)刮泥裝置清除，上清液自流至曝氣池102。

在曝氣池102，由布置在池底的曝氣裝置對(duì)脫硫廢水進(jìn)行充分曝氣，降低池中廢水的COD值后，由廢水提升泵將廢水輸送至一級(jí)反應(yīng)箱103。

在一級(jí)反應(yīng)箱103，通過液堿加藥裝置投加NaOH，將廢水pH調(diào)節(jié)至11.2左右，提供氫氧根重點(diǎn)形成Mg(OH)₂沉淀，并使部分重金屬沉淀下來。

在一級(jí)反應(yīng)箱103，通過石灰乳加藥裝置投加石灰乳，將大部分HCO₃^-去除，并調(diào)節(jié)pH，并減少NaOH投加量。

在一級(jí)澄清池104內(nèi)，通過有機(jī)硫加藥裝置投加有機(jī)硫TMT，進(jìn)一步沉淀不能通過氫氧化物沉淀下來的重金屬離子。

在一級(jí)澄清池104內(nèi)，通過混凝劑加藥裝置，生成絮凝物，在澄清池內(nèi)或進(jìn)水管路中可根據(jù)工藝需求選擇是否加入高分子聚合電解質(zhì)作為助凝劑，使絮凝物變得更大、更容易沉淀，能在澄清池中沉淀，分離出來。

在一級(jí)澄清池104內(nèi)，將一級(jí)反應(yīng)箱103內(nèi)產(chǎn)生的CaCO₃、Mg(OH)₂以及重金屬沉淀物等絮凝體在重力作用下沉積在一級(jí)澄清池104底部，一級(jí)澄清池104底部為具有一定坡度，中心最低處為集泥斗，絮凝體通過慢速旋轉(zhuǎn)的刮泥機(jī)形成泥渣，并儲(chǔ)存在集泥斗內(nèi)。一級(jí)澄清池104清水則上升至頂部通過環(huán)形三角溢流堰自流至來水曝氣池。集泥斗內(nèi)泥渣通過污泥管道108由泥渣輸送泵送入自動(dòng)板框壓濾機(jī)107(在其他實(shí)施例中，可選用離心脫水機(jī))進(jìn)行脫泥處理，固相泥餅外運(yùn)，液相則自流至曝氣池重新進(jìn)入系統(tǒng)。

在二級(jí)反應(yīng)箱105內(nèi)，通過碳酸鈉加藥裝置投加碳酸鈉，形成碳酸鈣沉淀。

在二級(jí)澄清池106內(nèi)，將反應(yīng)箱內(nèi)產(chǎn)生的CaCO₃等沉淀物形成泥渣去除，同時(shí)去除部分COD，原理同一級(jí)澄清池。澄清后清水鈣濃度降低至40mg/L以下

澄清后的清水通過輸送泵進(jìn)入管式微濾單元201(在其他實(shí)施例中，可選用管式超濾單元)，過濾精度越0.01～0.20um錯(cuò)流式過濾利用微孔把廢水中的細(xì)小顆粒物分離出來，而管式微濾可以承受更高的污泥濃度和pH值范圍。在高流速水流(錯(cuò)流流速3-5m/s)，流體呈現(xiàn)湍流的形態(tài)，被膜截留的固體顆粒不會(huì)停留在膜的表面，而是在膜表面起到一定的沖刷作用，避免污染物在膜表面停留。即使運(yùn)行一段時(shí)間后污染物附著在膜表面，也可以通過反沖洗而脫落。過流后產(chǎn)水可用于沖洗，濃水則進(jìn)入下一步高壓反滲透。

管式微濾或管式超濾反沖洗，為了阻止快速的堵塞或污堵膜，每20-40min(根據(jù)實(shí)際運(yùn)行確定)要用真空壓縮空氣和干凈的產(chǎn)水脈沖式反沖洗，從而迫使膜孔內(nèi)或膜表面的堵塞物回到污泥流里。系統(tǒng)回收率大于90％，出水污染指數(shù)SDI小于3，硬度小于0.1mmol/L，濁度小于0.1NTU。

管式微濾或管式超濾化學(xué)清洗，通過產(chǎn)水流量連續(xù)監(jiān)測(cè)，如果流量低到預(yù)定值時(shí)，膜即需要化學(xué)清洗。首先通入新鮮水將管內(nèi)沖洗干凈，再酸性清洗液用來清洗無機(jī)污垢，堿性清洗液用來去除有機(jī)物。

管式微濾濃水通過高壓泵送入DTRO或STRO，壓力在90～120bar之間，壓力最高達(dá)到160bar，大流量循環(huán)泵滿足膜面的流速要求，廢水中離子成分被截留在濃水側(cè)，透過的淡水可以滿足回用要求，淡水進(jìn)入回用水池，TDS小于1000mg/L，濃水TDS大于150000mg/L。濃水進(jìn)入蒸發(fā)器系統(tǒng)，濃水中主要成分為鈉離子、氯離子、硫酸根離子等，淡水的回收率達(dá)到60％～70％。

蒸發(fā)結(jié)晶組件400包括蒸發(fā)器401、結(jié)晶器402；蒸發(fā)器401的濃水出口與結(jié)晶器402相連，結(jié)晶器402內(nèi)不斷結(jié)晶出來的鹽晶。經(jīng)結(jié)晶器濃縮后的晶漿排至離心脫水機(jī)，濾液回流至結(jié)晶器分離室，結(jié)晶鹽餅排入干燥設(shè)備，并打包外運(yùn)。

蒸發(fā)器、結(jié)晶器，是將膜處理濃水通過高溫蒸發(fā)的設(shè)備，型式可選用多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)系統(tǒng)(強(qiáng)制循環(huán)MED)、臥式噴淋機(jī)械蒸汽壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)(臥式MVC)、立管降膜機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)(立管MVR)等。經(jīng)過蒸發(fā)后，廢水中大部分水被分離，結(jié)晶獲得鹽類，分離出來的鹽類主要是氯化鈉、硫酸鈉，再進(jìn)行外運(yùn)處置。蒸汽產(chǎn)生的冷凝液回流至回收水池，可用于廠區(qū)回用，淡水的回收率達(dá)到60％以上。

經(jīng)過本系統(tǒng)處理的脫硫廢水不會(huì)外排任何廢水，達(dá)到水資源再利用的效果，滿足國(guó)家環(huán)保政策要求。

顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。