本發(fā)明屬于脫硫廢水零排放及資源化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝及其設(shè)備，根據(jù)脫硫廢水水質(zhì)特點(diǎn)、脫硫系統(tǒng)用水要求將在脫硫系統(tǒng)中屬于污染物的物質(zhì)可在其他領(lǐng)域變成有用資源，運(yùn)行成本大大低于其他的零排放工藝及設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的用于脫硫廢水處理技術(shù)存在以下不足之處：

1、濕法煙氣脫硫是硫大氣污染處理一種成熟、高效的脫硫工藝，廣泛應(yīng)用于各種煙氣脫硫裝置；為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過規(guī)定值和保證石膏質(zhì)量，必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水，這部分廢水中含有大量的懸浮物、鈣鎂硬度、活性硅、重金屬、cod、氯化鈉、高鹽量及其他特殊物質(zhì)；現(xiàn)階段脫硫廢水基本上是簡(jiǎn)單處理后排放，這樣浪費(fèi)水資源，最主要對(duì)環(huán)境帶來很大影響；所以，如何綜合處理回用脫硫廢水，達(dá)到廢水零排放并使之回用是脫硫廢水處理的一種趨勢(shì)，同時(shí)也是一個(gè)技術(shù)難題。

2、現(xiàn)有的關(guān)于脫硫廢水處理的技術(shù)研究，方法和原理存在一些問題：

在中國(guó)專利號(hào)為cn104743732a《一種電廠脫硫廢水零排放回用的方法》,cn104843927a《脫硫廢水零排放工藝及系統(tǒng)》、cn105110543a《一種火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組脫硫廢水零排放系統(tǒng)》、cn105502792a《一種脫硫廢水零排放處理方法》、cn105254101a《一種燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝》及中國(guó)專利號(hào)為201110076844《脫硫廢水零排放處理方法及系統(tǒng)》,還有中國(guó)專利號(hào)為201110204147《脫硫廢水處理方法》等現(xiàn)有技術(shù)，在相關(guān)脫硫廢水回收利用研究中，他們共同的特點(diǎn)是：在脫硫廢水中加入藥劑，將懸浮物和部分重金屬沉淀分離出來，然后將處理的水排放；或是將處理后的水通過霧化裝置和靜電除塵器蒸干達(dá)到零排放。上述技術(shù)工藝的缺點(diǎn)是：1）水未進(jìn)行回用；2）簡(jiǎn)單處理后排放的脫硫廢水，其中含鹽量及其它污染物如重金屬離子、鈣鎂硬度離子、硅、cod和其他污染物質(zhì)都排放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境造成新方式的污染；3）即使達(dá)到零排放，也是最后采用投資、運(yùn)行成本更高的蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行零排放處理，最后分鹽得到工業(yè)鹽。

脫硫系統(tǒng)排放廢水最主要是因?yàn)閺U水中含有大量的氯離子（cl^-）,硫酸根離子（so4^2-）和鎂離子(mg²⁺)；氯離子（cl^-）太高時(shí)，造成脫硫處理設(shè)備的腐蝕，硫酸根離子（so4^2-）太高會(huì)抑制脫硫效果，而鎂離子(mg²⁺)太高會(huì)形成催化劑中毒，影響脫硫效果；所以脫硫過程中這三個(gè)因素達(dá)到一定濃度后就排放部分廢水；基于此，采用加藥處理去除鎂和硫酸根離子，再選擇采用微電解的方法去除氯離子，去除這三種影響因素后的廢水回用到脫硫工藝配水，達(dá)到脫硫廢水零排放的目的。而現(xiàn)有的脫硫廢水零排放技術(shù)都是將廢水的污染物去除后，采用蒸發(fā)結(jié)晶器或膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶器的方法，將水蒸發(fā)出來，生于鹽分變成雜鹽或提純得到工業(yè)鹽，其投資和運(yùn)行成本非常高，而且有二次固廢（雜鹽）產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足，根據(jù)濕法脫硫系統(tǒng)用水和脫硫廢水的特點(diǎn)及要求，提供一種脫硫廢水微電解處理回用至脫硫系統(tǒng)中的石灰石漿液配水以達(dá)到廢水零排放并將廢物資源化的工藝，其投資與運(yùn)行成本大大低于其他的零排放工藝。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝，包括以下步驟

a、廢水水質(zhì)調(diào)節(jié)：將脫硫廢水排入廢水收集池，使水質(zhì)波動(dòng)大的廢水調(diào)節(jié)為均勻的水質(zhì)；

b、分離廢水中懸浮物：通過快速澄清分離裝置將脫硫廢水中的懸浮物絮凝組團(tuán)并快速分離，并通過污泥脫水裝置將懸浮物壓縮成泥餅；

c、一次軟化：將b步驟中的上清液放入一級(jí)軟化裝置，通過添加氫氧化鈣去除水體中的鎂和硫酸根離子，直至水體中氯離子降低到1000mg/l以下，硫酸根離子降低到1500mg/l以下，鎂離子降低到150mg/l以下，ph達(dá)到10.0～11.5；

d、二次軟化：將c步驟處理后的上清液放入二級(jí)軟化裝置，通過二氧化碳和催化劑聯(lián)合去除廢水中的鈣離子，直至鈣離子的濃度降到100mg/l以下，固體顆粒經(jīng)自然沉降后，送入污泥脫水裝置脫水處理成泥餅；

e、過濾：通過管式膜過濾裝置對(duì)d步驟處理后的上清液進(jìn)行過濾，將固體懸浮物從水中分離出來，過濾后的濃水返回二級(jí)軟化裝置，固體顆粒經(jīng)自然沉降后，脫水處理；

f、去除硬度：通過離子交換樹脂裝置對(duì)步驟e處理后的水液進(jìn)行處理，去除廢水中殘余的硬度；

g、微電解除氯：通過微電解雙極膜裝置對(duì)步驟e處理后的氯化鈉濃水溶液進(jìn)行淡化，使廢水的濃度降低到1000mg/l以下，出水能夠滿足脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液的配水要求，同時(shí)得到酸和氫氧化鈉溶液；

h、回用：步驟h淡化后的廢水回用至脫硫系統(tǒng)中作為石灰石漿液配置用水，從而達(dá)到零排放。

本發(fā)明的目的之二在于提供一種脫硫廢水微電解處理回用至脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液配水以達(dá)到廢水零排放并將廢物資源化的設(shè)備。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種脫硫廢水處理及資源化的零排放設(shè)備，按水流方向順序安裝的裝置及部件包括廢水收集池、快速澄清分離裝置、一級(jí)軟化裝置、二級(jí)軟化裝置、tmf濃水箱、tmf提升泵、tmf系統(tǒng)、tmf產(chǎn)水箱、交換提升泵、離子交換樹脂裝置、中間產(chǎn)水箱、電解給水泵、微電解雙極膜裝置和產(chǎn)品水箱；所述的廢水收集池由收集池和位于收集池內(nèi)的潛水泵組成，潛水泵出口同時(shí)與快速澄清分離裝置和一級(jí)軟化裝置的入口相連；所述快速澄清分離裝置的上清液出口與一級(jí)軟化裝置的入口相連；所述的一級(jí)軟化裝置具有至少一個(gè)加藥裝置，一級(jí)軟化裝置上清液出口與二級(jí)軟化裝置的入口相連；所述的二級(jí)軟化裝置的上清液出口與tmf濃水箱入口相連；所述的快速澄清分離裝置、一級(jí)軟化裝置和tmf濃水箱的底部排放口同時(shí)連接污泥泵，污泥泵連接板框壓濾機(jī)的入口，板框壓濾機(jī)的出口連接廢水收集池；所述tmf濃水箱的出口與tmf提升泵相連；所述的tmf提升泵與tmf系統(tǒng)的進(jìn)水口相連；所述tmf系統(tǒng)的濃水回到tmf濃水箱，tmf系統(tǒng)的產(chǎn)水口與tmf產(chǎn)水箱相連；所述tmf產(chǎn)水箱的出水口與交換提升泵相連；所述的交換提升泵與離子交換樹脂裝置的進(jìn)水口相連；所述離子交換樹脂裝置的出水口與中間產(chǎn)水箱相連；所述中間產(chǎn)水箱的出口與電解給水泵相連；所述的電解給水泵與微電解雙極膜裝置的進(jìn)水口相連；所述的微電解雙極膜裝置通過中性出水口連接產(chǎn)品水箱，微電解雙極膜裝置分別通過酸性出水口和堿性出水口與酸液箱和堿液箱相連。

所述的一種脫硫廢水的零排放設(shè)備，其快速澄清分離裝置上清液出口與一級(jí)軟化裝置的入口之間還依次連接反應(yīng)池和過濾池。

本發(fā)明的有益效果是：一是能快速去除脫硫廢水中的懸浮物，二是能去除廢水中影響脫硫效果的鎂離子和硫酸根離子，三是采用二氧化碳和催化劑去除廢水中的鈣離子，四是利用微電解雙極膜裝置對(duì)預(yù)處理后的高含鹽量廢水進(jìn)行淡化，使處理的廢水滿足回用至脫硫系統(tǒng)的石灰石漿液配水，達(dá)到脫硫廢水零排放，五是微電解雙極膜裝置淡化廢水的過程中產(chǎn)生酸和氫氧化鈉商品，六是運(yùn)行費(fèi)用低，不僅脫硫廢水達(dá)到零排放，還有產(chǎn)生額外的經(jīng)濟(jì)價(jià)值（酸和氫氧化鈉商品）。

綜上所述，本發(fā)明的原理是去除影響脫硫系統(tǒng)中脫硫效果的鎂和硫酸根離子以及進(jìn)入脫硫廢水中腐蝕脫硫設(shè)備的氯離子，為此目的和可實(shí)現(xiàn)污染物資源化的目的，還需要除去廢水中鈣離子，最終處理的廢水回用至脫硫系統(tǒng)配制石灰石漿液，從而達(dá)到廢水零排放，同時(shí)在除氯離子過程中會(huì)產(chǎn)生酸和氫氧化鈉產(chǎn)品，達(dá)到資源化的目的。該處理工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備運(yùn)行及能耗非常低。

附圖說明

圖1是本發(fā)明工藝的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各附圖標(biāo)記的名稱為：1—廢水收集池，2—快速澄清分離裝置，3—一級(jí)軟化裝置，4—二級(jí)軟化裝置，5—tmf濃水箱，6—污泥泵，7—板框壓濾機(jī)，8—tmf提升泵，9—tmf系統(tǒng)，10—tmf產(chǎn)水箱，11—交換提升泵，12—離子交換樹脂裝置，13—中間產(chǎn)水箱，14—電解給水泵，15—微電解雙極膜裝置，16—酸液箱，17—堿液箱，18—最終的產(chǎn)品水箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參照?qǐng)D1所示，脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝，包括以下步驟

a、廢水水質(zhì)調(diào)節(jié)

將脫硫廢水排入廢水收集池，脫硫廢水是階段性排水，水質(zhì)波動(dòng)大，在此調(diào)節(jié)均勻水質(zhì)。

b、分離廢水中懸浮物

通過快速澄清分離裝置將脫硫廢水中的懸浮物絮凝組團(tuán)，并快速?gòu)膹U水中分離，并通過污泥脫水裝置將懸浮物壓縮成泥餅。

c、一次軟化

將b步驟中的上清液放入一級(jí)軟化裝置，通過添加氫氧化鈣去除水體中的鎂和硫酸根離子，直至處理后的水體中氯離子降低到1000mg/l以下，硫酸根離子降低到1500mg/l以下，鎂離子降低到150mg/l以下，ph達(dá)到10.0～11.5，加藥處理后將水體中的鎂和硫酸根從離子態(tài)轉(zhuǎn)化為固體顆粒態(tài)，固體顆粒經(jīng)自然沉降后，通過污泥脫水裝置脫水處理成泥餅。

d、二次軟化

將c步驟處理后的上清液放入二級(jí)軟化裝置，通過二氧化碳和催化劑聯(lián)合去除廢水中的鈣離子，直至鈣離子的濃度降到100mg/l以下，固體顆粒經(jīng)自然沉降后，送入污泥脫水裝置脫水處理成泥餅。

e、過濾

通過管式膜過濾裝置對(duì)d步驟處理后的上清液進(jìn)行過濾，將固體懸浮物從水中分離出來，過濾后的濃水返回二級(jí)軟化裝置，固體顆粒經(jīng)自然沉降后，脫水處理。

f、去除硬度

通過離子交換樹脂裝置對(duì)步驟e處理后的水液進(jìn)行處理，通過離子交換樹脂去除廢水中殘余的硬度。

g、微電解除氯

去除了硬度的廢水，其離子成分大多為氯化鈉，通過微電解雙極膜裝置對(duì)步驟e處理后的氯化鈉濃水溶液進(jìn)行淡化，使廢水tds的濃度降低到1000mg/l以下，出水能夠滿足脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液的配水要求，同時(shí)得到酸和氫氧化鈉溶液。

h、回用

步驟h淡化后的廢水回用至脫硫系統(tǒng)中作為石灰石漿液配置用水，從而達(dá)到零排放。

發(fā)明原理

脫硫系統(tǒng)排放廢水最主要是因?yàn)閺U水中含有大量的氯離子（cl^-）,硫酸根離子（so4^2-）和鎂離子(mg²⁺)；氯離子（cl^-）太高時(shí)，造成脫硫處理設(shè)備的腐蝕，硫酸根離子（so4^2-）太高會(huì)抑制脫硫效果，而鎂離子(mg²⁺)太高會(huì)形成催化劑中毒，影響脫硫效果；所以脫硫過程中這三個(gè)因素達(dá)到一定濃度后就排放部分廢水；基于此，采用加藥處理去除鎂和硫酸根離子，再選擇采用微電解的方法去除氯離子，去除這三種影響因素后的廢水回用到脫硫工藝配水，達(dá)到脫硫廢水零排放的目的。

作為一種具體實(shí)施例，如圖2所示，本發(fā)明采用的快速澄清分離裝置2為一中部設(shè)置污泥脫水裝置、頂部設(shè)置上清液出口、底部設(shè)置污泥排放口的澄清池；相互連接的一級(jí)軟化裝置3和二級(jí)軟化裝置4均為供軟化劑反應(yīng)的箱體，一級(jí)軟化裝置3的入口連接分別快速澄清分離裝置2和潛水泵，一級(jí)軟化裝置3內(nèi)設(shè)有加藥裝置，一級(jí)軟化裝置3的底部連接污泥泵6；tmf系統(tǒng)9即管式膜過濾裝置，可選用申請(qǐng)人關(guān)聯(lián)公司申請(qǐng)的cn201410561118.1號(hào)專利“一種管式微濾膜生產(chǎn)設(shè)備”公開的設(shè)備；離子交換樹脂裝置12通過陰、陽(yáng)離子交換樹脂對(duì)水中的各種陰、陽(yáng)離子進(jìn)行置換；微電解雙極膜裝置15通過雙極膜電滲析法對(duì)氯化鈉濃水溶液進(jìn)行淡化。

本發(fā)明脫硫廢水零排放的工藝，是將脫硫廢水中懸浮物除去，然后進(jìn)入一級(jí)軟化裝置，加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)ph至10.0～11.5，將水體中的鎂和硫酸根從離子態(tài)轉(zhuǎn)化為固體顆粒態(tài)，上清液再進(jìn)入二級(jí)軟化裝置，在二級(jí)軟化裝置加入專屬催化劑和通入二氧化碳?xì)怏w，將廢水中鈣離子轉(zhuǎn)化成碳酸鈣去除，通過管式膜去除各種固體顆粒等懸浮物；管式膜的產(chǎn)水再經(jīng)離子交換樹脂來去除水中殘余的硬度，最終軟化的廢水進(jìn)入微電解雙極膜裝置，把廢水中含有高濃度的氯化鈉淡化成低濃度的氯化鈉廢水，使處理后的廢水可以回用至脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液配置用水，從而達(dá)到零排放；另外微電解雙極膜裝置淡化廢水的過程中，產(chǎn)生的酸和氫氧化鈉溶液，實(shí)現(xiàn)資源化的目的。

本發(fā)明中的在一級(jí)軟化裝置中加入氫氧化鈣；這樣可以去除鎂離子和硫酸根離子，為后續(xù)處理打下基礎(chǔ)。

本發(fā)明中的在二級(jí)軟化裝置中去除鈣離子，本發(fā)明采用二氧化碳和催化劑的方法，區(qū)別于傳統(tǒng)的加碳酸鈉方法，為后續(xù)的資源化提供了可能性；

本發(fā)明中微電解雙極膜裝置，可以把廢水中含有高濃度的氯化鈉淡化成低濃度的氯化鈉，使處理后的廢水可以回用至脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液配置用水；

本發(fā)明中能得到酸和氫氧化鈉產(chǎn)品。

綜上所述，本發(fā)明的原理是去除影響脫硫系統(tǒng)中脫硫效果的鎂和硫酸根以及進(jìn)入脫硫廢水中腐蝕脫硫設(shè)備的氯離子，為此目的和可實(shí)現(xiàn)污染物資源化的目的，還需要除去廢水中鈣離子，最終處理的廢水回用至脫硫系統(tǒng)配制石灰石漿液，從而達(dá)到廢水零排放，同時(shí)在除氯離子過程中會(huì)產(chǎn)生酸和氫氧化鈉產(chǎn)品，達(dá)到資源化的目的。該處理工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備運(yùn)行及能耗非常低。

參照?qǐng)D2所示，本發(fā)明還公開了一種脫硫廢水處理及資源化的零排放設(shè)備，按水流方向順序安裝的裝置及部件包括與脫硫廢水來水聯(lián)通的廢水收集池1、快速澄清分離裝置2、一級(jí)軟化裝置3、二級(jí)軟化裝置4、tmf濃水箱5、tmf提升泵8、tmf系統(tǒng)9、tmf產(chǎn)水箱10、交換提升泵11、離子交換樹脂裝置12、中間產(chǎn)水箱13、電解給水泵14、微電解雙極膜裝置15和最終的產(chǎn)品水箱18；所述的廢水收集池1由收集池和位于收集池內(nèi)的潛水泵組成，潛水泵出口同時(shí)與快速澄清分離裝置2和一級(jí)軟化裝置3的入口相連；所述快速澄清分離裝置2的上清液出口與一級(jí)軟化裝置3的入口相連，快速澄清分離裝置2上清液出口與一級(jí)軟化裝置3的入口之間還依次反應(yīng)池一、反應(yīng)池二和過濾池；所述的一級(jí)軟化裝置3具有至少一個(gè)加藥裝置，一級(jí)軟化裝置3上清液出口與二級(jí)軟化裝置4的入口相連；所述的二級(jí)軟化裝置4的上清液出口與tmf濃水箱5入口相連；所述的快速澄清分離裝置2、一級(jí)軟化裝置3和tmf濃水箱5的底部排放口同時(shí)連接污泥泵6，污泥泵6連接板框壓濾機(jī)7的入口，板框壓濾機(jī)7的出口連接廢水收集池1，板框壓濾機(jī)7產(chǎn)生的泥餅外排，其壓濾液回到廢水收集池1；所述tmf濃水箱5的出口與tmf提升泵8相連；所述的tmf提升泵8與tmf系統(tǒng)9的進(jìn)水口相連；所述tmf系統(tǒng)9的濃水回到tmf濃水箱5，tmf系統(tǒng)9的產(chǎn)水口與tmf產(chǎn)水箱10相連；所述tmf產(chǎn)水箱10的出水口與交換提升泵11相連；所述的交換提升泵11與離子交換樹脂裝置12的進(jìn)水口相連；所述離子交換樹脂裝置12的出水口與中間產(chǎn)水箱13相連；所述中間產(chǎn)水箱13的出口與電解給水泵14相連；所述的電解給水泵14與微電解雙極膜裝置15的進(jìn)水口相連；所述的微電解雙極膜裝置15通過中性出水口連接最終的產(chǎn)品水箱18，微電解雙極膜裝置15分別通過酸性出水口和堿性出水口與酸液箱16和堿液箱17相連。

本發(fā)明的工藝，是將脫硫廢水中懸浮物除去，然后進(jìn)入一級(jí)軟化裝置，加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)ph至10.0～11.5，將水體中的鎂和硫酸根從離子態(tài)轉(zhuǎn)化為固體顆粒態(tài)，上清液再進(jìn)入二級(jí)軟化裝置，在二級(jí)軟化裝置加入專屬催化劑和通入二氧化碳?xì)怏w，將廢水中鈣離子轉(zhuǎn)化成碳酸鈣去除，通過管式膜去除各種固體顆粒等懸浮物；管式膜的產(chǎn)水再經(jīng)離子交換樹脂來去除水中殘余的硬度，最終軟化的廢水進(jìn)入微電解雙極膜裝置，把廢水中含有高濃度的氯化鈉淡化成低濃度的氯化鈉廢水，使處理后的廢水可以回用至脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液配置用水，從而達(dá)到零排放；另外微電解雙極膜裝置淡化廢水的過程中，產(chǎn)生的酸和氫氧化鈉溶液，實(shí)現(xiàn)資源化的目的。

本發(fā)明在一級(jí)軟化裝置中加入氫氧化鈣；這樣可以去除鎂離子和硫酸根離子，為后續(xù)處理打下基礎(chǔ)；

本發(fā)明中的在二級(jí)軟化裝置中去除鈣離子，本發(fā)明采用二氧化碳和催化劑的方法，區(qū)別于傳統(tǒng)的加碳酸鈉方法，為后續(xù)的資源化提供了可能性；

本發(fā)明中微電解雙極膜裝置，可以把廢水中含有高濃度的氯化鈉淡化成低濃度的氯化鈉，使處理后的廢水可以回用至脫硫系統(tǒng)中石灰石漿液配置用水；

本發(fā)明中能得到酸和氫氧化鈉產(chǎn)品。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，以及部分運(yùn)用的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。