一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，包括以下步驟：a：脫硫廢水預(yù)處理；b：鹽水提純處理；c：鹽水濃縮處理；d：電解鹽水生成次氯酸鈉；e：使用次氯酸鈉。本發(fā)明將脫硫廢水經(jīng)處理提純后得到的氯化鈉溶液，經(jīng)電解生成次氯酸鈉溶液，并被作為氧化劑、消毒劑、殺生劑，廣泛應(yīng)用在鍋爐補給水、生活污水、開放式循環(huán)水中，能夠全部實現(xiàn)資源化，既為脫硫廢水零排放中產(chǎn)生的工業(yè)鹽實現(xiàn)了資源的回收再利用，又為電廠節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高電廠的經(jīng)濟效益，另外，循環(huán)水中加入殺生劑，可以有效提高冷凝器端差，提高汽輪發(fā)電機的效率。
【專利說明】
一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及火力發(fā)電廠廢水處理、資源回收利用、節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及了一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]脫硫廢水零排放是火力發(fā)電廠廢水處理的難點，主要存在問題有以下幾種:1、由于脫硫廢水成份復(fù)雜，含鹽量高，處理難度大，現(xiàn)有處理工藝所得產(chǎn)品為混鹽，利用價值不大;2、即使將鹽從脫硫廢水中分離出來，但經(jīng)濟收益不高，相反成本投資大;3、電廠目前在鍋爐補給水、生活廢水、含煤廢水、循環(huán)冷卻水中使用如次氯酸鈉等作為殺生劑進行投放，尤其是開放式循環(huán)水系統(tǒng)電廠，每天的殺生劑用量大。以一個2*1000Mff機組的電廠為例，循環(huán)水量為90000m3/h，殺生劑加入量為2ppm，折合有效氯為180kg，以4kg氯化鈉生產(chǎn)Ikg有效氯計，需720kg鹽，但是脫硫廢水中含鹽量，一般在I 一2%之間，以每小時脫硫廢水30t/h計，將鹽分離出來，則得鹽300 — 600kg，考慮電廠加殺生劑可采取沖擊式加入，物料基本平衡。也就是說，對于開放式電廠來說，脫硫廢水中分離出來的工業(yè)鹽，可以全部實現(xiàn)資源化，既為脫硫廢水零排放中產(chǎn)生的工業(yè)鹽實現(xiàn)了資源利用，又為電廠節(jié)約了生產(chǎn)成本，另外，循環(huán)水中加入殺生劑，可以有效提尚冷凝器端差，提尚汽輪發(fā)電機的效率。
[0003]因此，為了解決上述存在的問題，本發(fā)明特提供了一種新的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供了一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝和裝置，將脫硫廢水中分離出來的工業(yè)鹽全部實現(xiàn)資源化，既為脫硫廢水零排放中產(chǎn)生的工業(yè)鹽實現(xiàn)了資源利用，也為電廠節(jié)約了生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明針對上述技術(shù)缺陷所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明的目的是提供一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，包括以下步驟:
a:將從脫硫廢水來源處收集的脫硫廢水輸送至脫硫廢水預(yù)處理裝置，對脫硫廢水進行預(yù)沉、雙堿、過濾處理并將處理后的廢水輸送至鹽水提純裝置；
b:鹽水提純裝置對預(yù)處理過后的廢水進行微濾、納濾、軟化處理，用于除去廢水中的細菌、微粒、小分子有機物、鈣離子以及鎂離子等，其后將提純處理過后的廢水輸送至鹽水濃縮裝置；
c:鹽水濃縮裝置對廢水進行濃縮處理，處理后的濃縮水為飽和鹽溶液，飽和鹽溶液進入次氯酸鈉發(fā)生器進行電解反應(yīng)；
d:高濃度鹽溶液在電解之前經(jīng)過液位平衡槽進行電解液的液位檢測，其后電解槽內(nèi)的鹽水在直流電場的作用下電解生成次氯酸鈉，并將生成的次氯酸鈉輸送至次氯酸鈉生成槽； e:次氯酸鈉生成槽中的次氯酸鈉被置于若干次氯酸鈉貯存罐內(nèi)貯存，并被輸送至各個次氯酸鈉溶液使用點。
[0006]進一步地，步驟c中所述鹽水濃縮裝置對廢水進行濃縮處理后還需經(jīng)過鹽水濃度調(diào)整箱。
[0007]進一步地，步驟c中所述飽和鹽溶液進入次氯酸鈉發(fā)生器的具體操作過程如下:將鹽水濃縮裝置處理后的飽和鹽溶液由水射器抽吸與鹽水濃縮裝置分離的淡水配制成濃度為2.8-3.2%的稀鹽水通過濃鹽水栗注入稀鹽水箱，稀鹽水由稀鹽水栗注入次氯酸鈉發(fā)生器。
[0008]進一步地，進入次氯酸鈉發(fā)生器的稀鹽水先由電磁流量傳感器控制達到工作流量后進入電解槽連續(xù)電解，電解產(chǎn)生的NaC10+H2進入次氯酸鈉貯存箱，該次氯酸鈉貯存箱配備有排氫風(fēng)機實施排氫操作，排氫風(fēng)機使箱中氫氣被稀釋成< 1%的安全排放濃度并排放，箱中的NaClO溶液即可使用。
[0009]進一步地，所述次氯酸鈉發(fā)生器還包括酸洗自動檢測裝置，由PLC自動分析并發(fā)出信號，允許在發(fā)出信號的8小時內(nèi)進行酸洗，超過8小時未酸洗，次氯酸鈉發(fā)生器即被鎖住不能啟動，酸洗結(jié)束后自動解鎖恢復(fù)運行。
[0010]本發(fā)明的另一目的是提供一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的裝置，包括脫硫廢水預(yù)處理裝置、鹽水提純裝置、鹽水濃縮裝置和次氯酸鈉發(fā)生器，所述脫硫廢水預(yù)處理裝置包括預(yù)沉池、雙堿反應(yīng)器和多介質(zhì)過濾器，所述鹽水提純裝置包括微濾裝置、納濾裝置和離子交換器，所述鹽水濃縮裝置為電滲析、反滲透或正滲透裝置，所述次氯酸鈉發(fā)生器包括8個立式放置的電解槽及與之組合的7個冷卻器，每個電解槽的頂部設(shè)置有氣一液分離器，冷卻器電路采用串聯(lián)方式，在電路的入口處設(shè)置電磁流量傳感器及電接點壓力表，在電路的出口處設(shè)置有溫控鉑熱電阻，所述次氯酸鈉發(fā)生器的進出口均設(shè)置有接觸器，所述次氯酸鈉發(fā)生器還包括濃鹽水罐、稀鹽水罐、次氯酸鈉貯存箱、風(fēng)機、酸洗箱以及水栗，其中水栗包括濃鹽水栗、稀鹽水栗、次氯酸鈉提升栗、投藥栗以及酸洗栗，且水栗的過流部分采用氟塑料合金材料，所述次氯酸鈉發(fā)生器及其全部構(gòu)件、管路均被安裝在支架上且由PLC控制系統(tǒng)控制，該PLC控制系統(tǒng)包括就地控制和遠程控制。
[0011]進一步地，每個電解槽的本體均為增強聚氯乙烯材質(zhì)，且采用雙極性板式電極，其中陽極采用多元貴金屬氧化物涂層的N型納米晶DSA陽極，陰極采用工業(yè)純鈦。
[0012]進一步地，所述PLC控制系統(tǒng)的電氣設(shè)備包括整流柜，所述整流柜為一前后側(cè)開門的柜體，且柜門的開角不低于110°，為可拆卸式連接，所述整流柜采用晶閘管整流方式，且冷卻方式為強迫風(fēng)冷。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用PLC控制系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、管理以及自動程序控制，將脫硫廢水經(jīng)處理提純后得到的氯化鈉溶液，經(jīng)電解生成次氯酸鈉溶液，并被作為氧化劑、消毒劑、殺生劑，廣泛應(yīng)用在鍋爐補給水、生活污水、開放式循環(huán)水中，能夠全部實現(xiàn)資源化，既為脫硫廢水零排放中產(chǎn)生的工業(yè)鹽實現(xiàn)了資源的回收再利用，又為電廠節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高電廠的經(jīng)濟效益，另外，循環(huán)水中加入殺生劑，可以有效提高冷凝器端差，提高汽輪發(fā)電機的效率。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0015]圖1為本發(fā)明工藝流程框圖。
[0016]其中，1、脫硫廢水預(yù)處理裝置，2、鹽水提純裝置，3、鹽水濃縮裝置，4、鹽水濃度調(diào)整箱，5、液位平衡槽，6、電解槽，7、次氯酸鈉生成槽，8、次氯本鈉貯存罐，9、各次氯酸鈉溶液使用點。
【具體實施方式】
[0017]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護范圍的限定。
[0018]本發(fā)明的一個實施例提供了一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，包括以下步驟:
a:將從脫硫廢水來源處收集的脫硫廢水輸送至脫硫廢水預(yù)處理裝置I，對脫硫廢水進行預(yù)沉、雙堿、過濾處理并將處理后的廢水輸送至鹽水提純裝置2;
b:鹽水提純裝置2對預(yù)處理過后的廢水進行微濾、納濾、軟化處理，用于除去廢水中的細菌、微粒、小分子有機物、鈣離子以及鎂離子等，其后將提純處理過后的廢水輸送至鹽水濃縮裝置3;
c:鹽水濃縮裝置3對廢水進行濃縮處理，其后通過鹽水濃度調(diào)整箱4，處理后的濃縮水為飽和鹽溶液，飽和鹽溶液由水射器抽吸與鹽水濃縮裝置3分離的淡水配制成濃度為2.8-3.2%的稀鹽水通過濃鹽水栗注入稀鹽水箱，稀鹽水由稀鹽水栗注入次氯酸鈉發(fā)生器；
d:高濃度鹽溶液在電解之前經(jīng)過液位平衡槽5進行電解液的液位檢測，其后電解槽6內(nèi)的鹽水在直流電場的作用下電解生成次氯酸鈉，并將生成的次氯酸鈉輸送至次氯酸鈉生成槽7;
e:次氯酸鈉生成槽7中的次氯酸鈉被置于若干次氯酸鈉貯存罐8內(nèi)貯存，并被輸送至各個次氯酸鈉溶液使用點9。
[0019]在本實施例中，進入次氯酸鈉發(fā)生器的稀鹽水先由電磁流量傳感器控制達到工作流量后進入電解槽6連續(xù)電解，達到所需濃度的次氯酸鈉溶液，電解產(chǎn)生的NaC10+H2進入次氯酸鈉貯存箱，該次氯酸鈉貯存箱配備有二臺互為連鎖的排氫風(fēng)機實施排氫操作，排氫風(fēng)機使箱中氫氣被稀釋成<1%的安全排放濃度，氫氣由排氣口直接排放到大氣中，箱中的NaClO溶液即可使用，其中NaClO溶液可供投藥所用，三臺投藥栗依照控制程序自動進行投藥作業(yè)。
[0020]在本實施例中，由于長時間電解運行后，由于食鹽水中的Ca++及Mg++沉積在陰極表面，會影響電解槽6的電流效率，因此需進行酸洗處理，次氯酸鈉發(fā)生器還包括酸洗自動檢測裝置，由PLC自動分析并發(fā)出信號，允許在發(fā)出信號的8小時內(nèi)進行酸洗，超過8小時未酸洗，次氯酸鈉發(fā)生器即被鎖住不能啟動，酸洗結(jié)束后自動解鎖恢復(fù)運行。在酸洗時，切斷電源排空電解槽6，隨后啟動酸洗栗把配制好的5%的稀鹽酸在酸洗箱與電解槽6之間自動循環(huán)30分鐘，酸洗結(jié)束后把電解槽6中殘液通過水射器抽回稀鹽酸箱，最后用清水沖洗電解槽6即可。
[0021]本發(fā)明的另一個實施例提供了一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的裝置，包括脫硫廢水預(yù)處理裝置1、鹽水提純裝置2、鹽水濃縮裝置3和次氯酸鈉發(fā)生器，其中:
脫硫廢水預(yù)處理裝置I包括預(yù)沉池、雙堿反應(yīng)器和多介質(zhì)過濾器；
鹽水提純裝置2包括微濾裝置、納濾裝置和離子交換器；
鹽水濃縮裝置3為電滲析、反滲透或正滲透裝置；
次氯酸鈉發(fā)生器包括8個立式放置的電解槽6及與之組合的7個冷卻器，其中，每個電解槽6的頂部設(shè)置有氣一液分離器，用以排除電解中產(chǎn)生的氫氣，冷卻器電路采用串聯(lián)方式，在電路的入口處設(shè)置電磁流量傳感器及電接點壓力表，在電路的出口處設(shè)置有溫控鉑熱電阻，次氯酸鈉發(fā)生器的進出口均設(shè)置有接觸器，用以減少雜散電流對其它設(shè)施的腐蝕；
次氯酸鈉發(fā)生器還包括濃鹽水罐、稀鹽水罐、次氯酸鈉貯存箱、風(fēng)機、酸洗箱以及水栗，該次氯酸鈉貯存箱的設(shè)計充分考慮氣液分離空間，使得貯存箱的有效容積大于滿負荷運行8小時產(chǎn)生的次氯酸鈉溶液，保證每天的沖擊投藥量和投藥系統(tǒng)正常，穩(wěn)定運行，且定期排放電解過程中產(chǎn)生的沉淀物。其中水栗包括濃鹽水栗、稀鹽水栗、次氯酸鈉提升栗、投藥栗以及酸洗栗，且水栗的過流部分采用氟塑料合金材料，保證了栗不會因腐蝕而泄漏；
次氯酸鈉發(fā)生器及其全部構(gòu)件、管路均被安裝在支架上且由PLC控制系統(tǒng)控制，該PLC控制系統(tǒng)包括就地控制和遠程控制，采用PLC控制系統(tǒng)進行集中監(jiān)視、管理以及自動程序控制。
[0022]在本實施例中，每個電解槽6的本體均為增強聚氯乙烯材質(zhì)，具有強度高、耐熱性能好、耐腐蝕性能顯著及電流絕緣性能好等優(yōu)點，且采用雙極性板式電極，雙極性電極結(jié)構(gòu)的單個電解槽6可以串聯(lián)成較多的電解室，即一個雙極式電解槽6相當(dāng)于多個單極式電解槽6的集成，使得電解槽6結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，其中陽極采用多元貴金屬氧化物涂層的N型納米晶DSA陽極，陰極采用工業(yè)純鈦。
[0023]在本實施例中，PLC控制系統(tǒng)的電氣設(shè)備包括整流柜，整流柜為一前后側(cè)開門的柜體，且柜門的開角不低于110°，為可拆卸式連接，柜門上安裝有電壓、電流指示儀表、狀態(tài)指示燈、報警指示燈、操作按鈕、開關(guān)及調(diào)節(jié)旋鈕，整流柜采用晶閘管整流方式，且冷卻方式為強迫風(fēng)冷，整流器的輸出控制采用自動穩(wěn)流控制，由控制單元輸出雙窄高頻調(diào)制脈沖，由電流給定和電流反饋經(jīng)PID調(diào)節(jié)控制脈沖的移相改變晶閘管的導(dǎo)通角以控制電流輸出。
[0024]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明將脫硫廢水經(jīng)處理提純后得到的氯化鈉溶液，經(jīng)電解生成次氯酸鈉溶液，并被作為氧化劑、消毒劑、殺生劑，廣泛應(yīng)用在鍋爐補給水、生活污水、開放式循環(huán)水中，能夠全部實現(xiàn)資源化，既為脫硫廢水零排放中產(chǎn)生的工業(yè)鹽實現(xiàn)了資源的回收再利用，又為電廠節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高電廠的經(jīng)濟效益，另外，循環(huán)水中加入殺生劑，可以有效提尚冷凝器端差，提尚汽輪發(fā)電機的效率。
[0025]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，其特征在于:包括以下步驟: a:將從脫硫廢水來源處收集的脫硫廢水輸送至脫硫廢水預(yù)處理裝置，對脫硫廢水進行預(yù)沉、雙堿、過濾處理并將處理后的廢水輸送至鹽水提純裝置； b:鹽水提純裝置對預(yù)處理過后的廢水進行微濾、納濾、軟化處理，用于除去廢水中的細菌、微粒、小分子有機物、鈣離子以及鎂離子等，其后將提純處理過后的廢水輸送至鹽水濃縮裝置； c:鹽水濃縮裝置對廢水進行濃縮處理，處理后的濃縮水為飽和鹽溶液，飽和鹽溶液進入次氯酸鈉發(fā)生器進行電解反應(yīng)； d:高濃度鹽溶液在電解之前經(jīng)過液位平衡槽進行電解液的液位檢測，其后電解槽內(nèi)的鹽水在直流電場的作用下電解生成次氯酸鈉，并將生成的次氯酸鈉輸送至次氯酸鈉生成槽； e:次氯酸鈉生成槽中的次氯酸鈉被置于若干次氯酸鈉貯存罐內(nèi)貯存，并被輸送至各個次氯酸鈉溶液使用點。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，其特征在于:步驟c中所述鹽水濃縮裝置對廢水進行濃縮處理后還需經(jīng)過鹽水濃度調(diào)整箱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，其特征在于:步驟c中所述飽和鹽溶液進入次氯酸鈉發(fā)生器的具體操作過程如下:將鹽水濃縮裝置處理后的飽和鹽溶液由水射器抽吸與鹽水濃縮裝置分離的淡水配制成濃度為2.8-3.2%的稀鹽水通過濃鹽水栗注入稀鹽水箱，稀鹽水由稀鹽水栗注入次氯酸鈉發(fā)生器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，其特征在于:進入次氯酸鈉發(fā)生器的稀鹽水先由電磁流量傳感器控制達到工作流量后進入電解槽連續(xù)電解，電解產(chǎn)生的NaC10+H2進入次氯酸鈉貯存箱，該次氯酸鈉貯存箱配備有排氫風(fēng)機實施排氫操作，排氫風(fēng)機使箱中氫氣被稀釋成< 1%的安全排放濃度并排放，箱中的NaClO溶液即可使用。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的工藝，其特征在于:所述次氯酸鈉發(fā)生器還包括酸洗自動檢測裝置，由PLC自動分析并發(fā)出信號，允許在發(fā)出信號的8小時內(nèi)進行酸洗，超過8小時未酸洗，次氯酸鈉發(fā)生器即被鎖住不能啟動，酸洗結(jié)束后自動解鎖恢復(fù)運行。6.—種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的裝置，包括脫硫廢水預(yù)處理裝置、鹽水提純裝置、鹽水濃縮裝置和次氯酸鈉發(fā)生器，其特征在于:所述脫硫廢水預(yù)處理裝置包括預(yù)沉池、雙堿反應(yīng)器和多介質(zhì)過濾器，所述鹽水提純裝置包括微濾裝置、納濾裝置和離子交換器，所述鹽水濃縮裝置為電滲析、反滲透或正滲透裝置，所述次氯酸鈉發(fā)生器包括8個立式放置的電解槽及與之組合的7個冷卻器，每個電解槽的頂部設(shè)置有氣一液分離器，冷卻器電路采用串聯(lián)方式，在電路的入口處設(shè)置電磁流量傳感器及電接點壓力表，在電路的出口處設(shè)置有溫控鉑熱電阻，所述次氯酸鈉發(fā)生器的進出口均設(shè)置有接觸器，所述次氯酸鈉發(fā)生器還包括濃鹽水罐、稀鹽水罐、次氯酸鈉貯存箱、風(fēng)機、酸洗箱以及水栗，其中水栗包括濃鹽水栗、稀鹽水栗、次氯酸鈉提升栗、投藥栗以及酸洗栗，且水栗的過流部分采用氟塑料合金材料，所述次氯酸鈉發(fā)生器及其全部構(gòu)件、管路均被安裝在支架上且由PLC控制系統(tǒng)控制，該PLC控制系統(tǒng)包括就地控制和遠程控制。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的裝置，其特征在于:每個電解槽的本體均為增強聚氯乙烯材質(zhì)，且采用雙極性板式電極，其中陽極采用多元貴金屬氧化物涂層的N型納米晶DSA陽極，陰極采用工業(yè)純鈦。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用脫硫廢水零排放鹽溶液制備次氯酸鈉溶液的裝置，其特征在于:所述PLC控制系統(tǒng)的電氣設(shè)備包括整流柜，所述整流柜為一前后側(cè)開門的柜體，且柜門的開角不低于110°，為可拆卸式連接，所述整流柜采用晶閘管整流方式，且冷卻方式為強迫風(fēng)冷。
【文檔編號】C25B1/26GK105858990SQ201610422369
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】蔣路漫, 周振, 仲旭, 陳國鋒, 劉洪華, 胡敏嫻, 張偉, 聶春梅
【申請人】江蘇海容熱能環(huán)境工程有限公司