脫硫廢水零排放處理的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫廢水零排放處理的裝置及方法。
【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(hù)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(diǎn)。而且，蒸發(fā)結(jié)晶法處理脫硫廢水成本太高，噸水處理費(fèi)用普遍要達(dá)到60元以上;為了降低處理成本，在一些實(shí)際施工中，會采用RO(反滲透)等膜分離技術(shù)首先對廢水進(jìn)行減量化處理，膜分離產(chǎn)生的濃水再進(jìn)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(shí)，需要提前對脫硫廢水進(jìn)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(diǎn)和不足，開發(fā)經(jīng)濟(jì)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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種脫硫廢水零排放處理的裝置及方法。能夠通過對脫硫廢水進(jìn)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(yùn)行和處理成本。
[0007]為達(dá)上述目的，本發(fā)明采取的具體技術(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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)一步地，所述二沉池與所述進(jìn)水口之間設(shè)有一過濾器。
[0017]進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶器，得到蒸發(fā)冷凝水和可回用鹽。
[0023]進(jìn)一步地，步驟I)脫硫廢水進(jìn)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(jìn)入除鎂除重池，向除鎂除重池內(nèi)投加氫氧化鈣和有機(jī)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(jìn)入初沉池，進(jìn)行泥水分離，得到初沉污泥及低濃度廢水。
[0026]進(jìn)一步地，步驟2)除鎂除重廢水進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)入二沉池，進(jìn)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(jìn)一步地，步驟4)中硫酸鹽濃水至少部分進(jìn)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(yùn)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(diǎn)。此外，本發(fā)明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(yùn)行成本，同時(shí)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為本發(fā)明一實(shí)施例中脫硫廢水零排放處理裝置的布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面配合所附圖對本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)作詳細(xì)說明。
[0034]如圖1所示，在一實(shí)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(yùn)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(jìn)行脫硫廢水零排放處理時(shí)，脫硫廢水首先進(jìn)入除鎂除重池，向反應(yīng)池內(nèi)投加氫氧化鈣和有機(jī)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(qiáng)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(jìn)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(shí)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(jìn)一步濃縮脫水處理，最終安全填埋處置;初沉池上清液進(jìn)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