申请日2017.05.05
公开(公告)日2017.08.25
IPC分类号C02F9/10; C02F103/18; C02F101/20
摘要
本发明提供了一种脱硫废水的处理方法,包括以下步骤：将脱硫废水预处理获得初步澄清液;将初步澄清液进入软化反应器A，并调节pH值至10～11;将软化反应器A的产水进入软化反应器B，再通过微滤膜系统进行处理。并调节微滤系统产水的pH值为6～7，微滤产水进入纳滤膜系统A，分离得到纳滤A淡水和纳滤A浓水;纳滤A淡水和纳滤A浓水分别进入四隔室电渗析器的四个水流道单元，通过电驱动对各个水流道单元内的离子进行离子重组。本发明将废水中易结垢的盐类重组形成难以结垢的可溶性盐类，从而解决了后续电渗析设备或高压反渗透系统中的结垢难题。再通过纳滤膜系统浓缩、电渗析系统或高压反渗透系统将废水中溶解性总固体含量为8～16%，实现废水80～90%的水回收率。
权利要求书
1.一种脱硫废水的处理方法，其特征在于，包括以下处理步骤：
S11：提供一三联箱处理设施，将脱硫废水通过三联箱进行预处理以使得悬浮颗粒物和重金属元素的含量降低，得到初步澄清液;
S12：提供一软化反应器A，将所述初步澄清液进入软化反应器A，并调节所述初步澄清液的pH值至10～11;
S13：提供一软化反应器B，将软化反应器A的产水进入软化反应器B，并往软化反应器B中加入碳酸钠;
S14：提供一微滤膜系统，将软化反应器B的产水通过所述微滤膜系统进行处理，分离出微滤浓水和微滤产水，将所述微滤浓水回流至所述微滤膜系统继续处理，并调节所述微滤产水的pH值为6～7;
S15：提供一纳滤膜系统A，将所述微滤产水进入纳滤膜系统A进行分盐处理，分离出纳滤A淡水和纳滤A浓水;
S16：提供一四隔室电渗析器，所述四隔室电渗析器包括相互隔离的4种隔室，每种隔室对应着一种水流道，并依次标记为1、2、3、4号水流道单元，每个水流道单元均设置相应的给水水箱和产水水箱;
所述纳滤A浓水进入2号给水水箱中，所述纳滤A淡水按设定比例分别进入1号、3号以及4号给水水箱，进而进入1号、3号以及4号流道单元，通过电驱动作用实现对各个水流道单元内的溶液中的离子进行离子重组，各流道单元的离子重组产水分别进入到各自的产水水箱;
提供一纳滤膜系统B，将1号产水水箱中的储水进入纳滤膜系统B进行分盐处理，以得到含有不同价态离子组成的纳滤B淡水和纳滤B浓水，将纳滤B淡水分流至4号给水水箱和纳滤B淡水水箱，纳滤B浓水通过蒸发或烟道喷雾进行处理;
提供一纳滤膜系统C，将3号产水水箱中的储水进入纳滤膜系统C进行分盐处理，以得到含有不同价态离子组成的纳滤C淡水和纳滤C浓水，将纳滤C淡水分流至4号给水水箱和纳滤C淡水水箱，纳滤C浓水进入至纳滤C浓水水箱;
将所述纳滤C浓水进入至电渗析浓缩系统或者反渗透膜系统对所述纳滤C浓水进一步进行浓缩处理，得到相应的浓水和淡水，将所述浓水进一步通过蒸发或烟道喷雾进行处理。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述微滤膜系统为管式微滤膜，所述微滤膜系统中的流速为3～6m/s，压力为0.1～0.6MPa，所述微滤产水的悬浮固体含量小于5mg/L。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述纳滤膜系统A为卷式纳滤膜、碟管式纳滤膜或者振动纳滤膜，所述纳滤膜系统B和所述纳滤膜系统C为卷式纳滤膜、碟管式纳滤膜或者振动纳滤膜。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述纳滤膜系统A的操作压力为0.9～2.5PMa，纳滤膜系统B和纳滤膜系统C的操作压力为0.9～3.5PMa。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述四隔室电渗析器中的3号水流道单元中设有酸加药系统，往3号给水水箱中添加酸类药剂以调节3号产水水箱中的pH值为4～6。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述电渗析浓缩系统采用均相离子交换膜电渗析膜堆、异相离子交换膜电渗析膜堆或半均相离子交换膜电渗析膜堆。
7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，所述电渗析浓缩系统优先选用由均相阳离子交换膜和单价离子选择透过性阴离子交换膜组成的具有单价阴离子选择透过性的电渗析膜堆。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述反渗透膜系统采用海水淡化膜或特种耐高压反渗透膜，所述反渗透膜系统的操作压力为5～12MPa，处理后所述浓水的溶解性总固体含量为8～16%。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，经过离子重组后的2号流道和4号流道分流至对应的产水水箱中获得的淡水回用至脱硫塔或循环冷却塔。
说明书
脱硫废水的处理方法
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，特别是指一种脱硫废水的处理方法。
背景技术
石灰石-石膏湿法脱硫工艺是当前占比高达85%的主流烟气脱硫工艺，在湿法脱硫过程中，吸收塔浆液不断积累重金属元素、Cl-和一些悬浮颗粒物等，需要定期外排一部分脱硫废水。这部分脱硫废水水量虽然很小，但其毒害强，常规处理方法难以稳定达标排放。
当前环保政策开始要求实现脱硫废水零排放处理，但脱硫废水具有以下特点：1.钙镁含量高，硫酸钙处于介稳状态，过饱和度超过200%，具有严重的结垢倾向。2.离子组成复杂，杂盐，结晶盐属于危废。3.水质波动大，难以调控。因此在脱硫废水进入膜浓缩和蒸发结晶之前必须进行软化处理，当前普遍采用药剂软化的工艺，但药剂软化具有药剂投加量大、污泥产量多、调控难度大的特点。
发明内容
为了解决该技术问题，本发明提供了一种脱硫废水的处理方法，用于解决现有技术中设备结垢现象严重，以及软化剂投加量大、污泥产量多、调控难度大的问题。本发明提供了一种脱硫废水的处理方法，包括以下处理步骤：
S11：提供一三联箱处理设施，将脱硫废水通过三联箱进行预处理以使得悬浮颗粒物和重金属元素的含量降低，得到初步澄清液;
S12：提供一软化反应器A，将所述初步澄清液进入软化反应器A，并调节所述初步澄清液的pH值至10～11;
S13：提供一软化反应器B，将软化反应器A的产水进入软化反应器B，并往软化反应器B中加入碳酸钠;
S14：提供一微滤膜系统，将软化反应器B的产水通过所述微滤膜系统进行处理，分离出微滤浓水和微滤产水，将所述微滤浓水回流至所述微滤膜系统继续处理，并调节所述微滤产水的pH值为6～7;
S15：提供一纳滤膜系统A，将所述微滤产水进入纳滤膜系统A进行分盐处理，分离出纳滤A淡水和纳滤A浓水;
S16：
提供一四隔室电渗析器，所述四隔室电渗析器包括相互隔离的4种隔室，每种隔室对应着一种水流道，并依次标记为1、2、3、4号水流道单元，每个水流道单元均设置相应的给水水箱和产水水箱;
所述纳滤A浓水进入2号给水水箱中，所述纳滤A淡水按设定比例分别进入1号、3号以及4号给水水箱，进而进入1号、3号以及4号流道单元，通过电驱动作用实现对各个水流道单元内的溶液中的离子进行离子重组，各流道单元的离子重组产水分别进入到各自的产水水箱;
提供一纳滤膜系统B，将1号产水水箱中的储水进入纳滤膜系统B进行分盐处理，以得到含有不同价态离子组成的纳滤B淡水和纳滤B浓水，将纳滤B淡水分流至4号给水水箱和纳滤B淡水水箱，纳滤B浓水通过蒸发或烟道喷雾进行处理;
提供一纳滤膜系统C，将3号产水水箱中的储水进入纳滤膜系统C进行分盐处理，以得到含有不同价态离子组成的纳滤C淡水和纳滤C浓水，将纳滤C淡水分流至4号给水水箱和纳滤C淡水水箱，纳滤C浓水进入至纳滤C浓水水箱;
将所述纳滤C浓水进入至电渗析浓缩系统或者反渗透膜系统对所述纳滤C浓水进一步进行浓缩处理，得到相应的浓水和淡水，将所述浓水进一步通过蒸发或烟道喷雾进行处理。
该步骤S13中，在软化反应器B中，碳酸钠的加药量根据废水中钙离子和镁离子含量进行调节，通过控制软化药剂添加量实现微滤膜淡水中的钙离子含量小于500mg/l。并且废水在所述软化反应器B中的停留时间大于30min。
本发明的进一步改进在于，所述微滤膜系统为管式微滤膜，所述微滤膜系统中的流速为3～6m/s，压力为0.1～0.6MPa，所述微滤产水的悬浮固体含量小于5mg/L。
本发明的进一步改进在于，所述纳滤膜系统A为卷式纳滤膜、碟管式纳滤膜或者振动纳滤膜，所述纳滤膜系统B和纳滤膜系统C为卷式纳滤膜、碟管式纳滤膜或者振动纳滤膜。
本发明的进一步改进在于，所述纳滤膜系统A的操作压力为0.9～2.5PMa，所述纳滤膜系统B和所述纳滤膜系统C的操作压力为0.9～3.5PMa。经过处理后，纳滤膜系统A的回收率50～80%，硫酸根截留率大于90%，纳滤膜系统B的回收率大于80%，硫酸根截留率大于90%。纳滤膜系统C的回收率大于70%，钙离子截留率大于80%。
本发明的进一步改进在于，所述步骤还包括，所述四隔室电渗析器中的3号水流道单元中设有酸加药系统，往3号给水水箱中添加酸类药剂以调节3号产水水箱中的pH值为4～6。该酸类药剂可以是盐酸、磺酸、磷酸、硝酸或柠檬酸等。
本发明的进一步改进在于，所述电渗析浓缩系统采用均相离子交换膜电渗析膜堆、异相离子交换膜电渗析膜堆或半均相离子交换膜电渗析膜堆。
本发明的进一步改进在于，所述电渗析浓缩系统优先选用由均相阳离子交换膜和单价离子选择透过性阴离子交换膜组成的具有单价阴离子选择透过性的电渗析膜堆。
本发明的进一步改进在于，所述反渗透膜系统采用海水淡化膜或特种耐高压反渗透膜，所述反渗透膜系统的操作压力为5～12MPa，处理后所述浓水的溶解性总固体含量为8～16%。
本发明的进一步改进在于，，经过离子重组后的2号流道和4号流道分流至对应的产水水箱中获得的淡水回用至脱硫塔或循环冷却塔。
本发明相比于现有技术的有益效果在于：
可将脱硫废水中易结垢的硫酸钙、硫酸镁、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁进行离子重组，形成难以结垢的氯化钙、氯化镁和硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠，从而解决了后续电渗析设备或高压反渗透系统中的结垢难题。再进一步通过纳滤膜系统浓缩、电渗析系统或高压反渗透系统将重组过后的难结垢性废水中溶解性总固体含量为8～16%，实现80～90%的水回收率。
