申请日2016.03.08
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F9/10; C01D3/14; C01D5/16; C02F103/18
摘要
本技术提供一种回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，是将经软化膜浓缩后的膜浓缩液预热后进入MVR系统进一步浓缩，MVR浓缩液进入回溶罐将盐硝补充至饱和后进入四效蒸发结晶系统将NaCl和Na2SO4分别结晶析出，再分别由离心除盐系统和离心脱硝系统分离并干燥，获得纯度>98%的NaCl和Na2SO4。本技术采用膜+MVR+多效蒸发的工艺结合，实现了盐硝分离，同时大幅降低了运行成本;采用回补盐硝工艺避免了水质波动对制盐系统运行控制节点的干扰，使得系统稳定长效运行，保障盐硝纯度。
权利要求书
1.回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，包括预处理浓缩系统和制盐硝系统，其中预处理浓缩系统包括一级软化沉淀系统、双膜系统、缓冲池、二级软化沉淀系统、预热器、MVR系统、回溶罐;制盐系统包括一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器、一级加热器、二级加热器、三级加热器、热压系统、离心制盐系统和离心制硝系统，其特征在于，包括以下步骤：
(1)脱硫废水经一级软化沉淀去除杂盐和重金属后进入双膜浓缩系统，RO膜清液外排，RO膜浓缩液进入缓冲池;
(2)缓冲池内料液经二级软化沉淀进一步去除杂盐和重金属后送入预热器，由冷凝水和生蒸汽预热后进入MVR系统进一步浓缩，浓缩液直接进入回溶罐与回流的盐硝晶体混合将料液中的NaCl和Na2SO4补至饱和;
(3)饱和NaCl和Na2SO4料液经泵输送至二效蒸发器内蒸发，析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入三效蒸发器内，所产生的二次蒸汽一部分用来加热二级加热器内的回流液，一部分作为三效蒸发器的加热蒸汽;
三效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入四效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热一级加热器内回流液，一部分作为四效蒸发器的加热蒸汽;
四效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩后的物料除小部分外排处置外，其余依次经过一级、二级和三级加热器预热后进入一效蒸发器内;
物料进入一效蒸发器蒸发后析出的Na2SO4晶体输送至离心脱硝系统，浓缩液进入二效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热三级加热器内回流液、一部分作为二效蒸发器的加热蒸汽、其余部分则进入热压系统与生蒸汽混合作为本效的加热蒸汽。
2.根据权利要求1所述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，其特征在于：回溶罐外壁设有蒸汽加热壳层，控制回溶罐内温度在108℃左右。
3.根据权利要求1所述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，其特征在于：一级、二级和三级加热器均采用列管式换热器。
4.根据权利要求1所述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，其特征在于：一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器的蒸发温度逐渐降低;送至二效蒸发器内的饱和NaCl和Na2SO4料液温度为108℃，四效蒸发器的蒸发温度为45℃。
5.回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，包括预处理浓缩系统和制盐硝系统，其中预处理浓缩系统包括一级软化沉淀系统、双膜系统、缓冲池、二级软化沉淀系统、预热器、MVR系统、回溶罐;制盐系统包括一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器、一级加热器、二级加热器、三级加热器、热压系统、离心制盐系统和离心制硝系统，其特征在于，
(1)脱硫废水经一级软化沉淀系统进入双膜浓缩系统，RO膜清液外排，RO膜浓缩液进入缓冲池;
(2)缓冲池内料液经二级软化沉淀系统后送入预热器，预热后进入MVR系统进一步浓缩，浓缩液直接进入回溶罐与回流的盐硝晶体混合将料液中的NaCl和Na2SO4补至饱和;
(3)饱和NaCl和Na2SO4料液经泵输送至二效蒸发器内蒸发，析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入三效蒸发器内，所产生的二次蒸汽一部分用来加热二级加热器内的回流液，一部分作为三效蒸发器的加热蒸汽;
三效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入四效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热一级加热器内回流液，一部分作为四效蒸发器的加热蒸汽;
四效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩后的物料除小部分外排处置外，其余依次经过一级、二级和三级加热器预热后进入一效蒸发器内;
物料进入一效蒸发器蒸发后析出的Na2SO4晶体输送至离心脱硝系统，浓缩液进入二效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热三级加热器内回流液、一部分作为二效蒸发器的加热蒸汽、其余部分则进入热压系统与生蒸汽混合作为本效的加热蒸汽。
6.根据权利要求5所述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，其特征在于：回溶罐外壁设有蒸汽加热壳层，控制回溶罐内温度在108℃左右。
7.根据权利要求5所述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，其特征在于：一级、二级和三级加热器均采用列管式换热器。
8.根据权利要求5所述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，其特征在于：一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器的蒸发温度逐渐降低;送至二效蒸发器内的饱和NaCl和Na2SO4料液温度为108℃，四效蒸发器的蒸发温度为45℃。
说明书
回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统及工艺
技术领域
本技术涉及电厂脱硫废水领域，具体为一种回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统及工艺。
背景技术
在我国火力电厂烟气中SO2的排放受到严格控制，石灰石湿法烟气脱硫是目前国内外使用最广泛的一种烟气脱硫方法。湿法脱硫产生的脱硫废水主要特点为偏酸性、浊度大、含有大量重金属、COD高、盐度极高;其中主要盐离子包括Na+、Cl-、SO42-离子，此外还含有少量的Ca2+、Mg2+、F-和全硅等离子。目前国内电厂采用脱硫废水处理方法有化学混凝处理法和预处理+蒸发结晶法。其中，化学混凝处理法工艺复杂、加药系统庞大，且出水水质基本都达不到我国现行排放标准;预处理+蒸发结晶工艺实现了将脱硫废水分离为达标冷凝水和固体杂盐，实现了脱硫废水的零排放，但产生的固体杂盐量大、成分复杂，其进一步处置也是一个难点课题，且预处理后直接蒸发，水量大，设备庞大，投资大。
发明内容
本技术的目的是提供能够不断地生产出高纯度的NaCl和Na2SO4，同时制盐硝系统水量小，设备投资较低且运行长效稳定的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺。
本技术所述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，包括预处理浓缩系统和制盐硝系统，其中预处理浓缩系统包括一级软化沉淀系统、双膜系统、缓冲池、二级软化沉淀系统、预热器、MVR系统、回溶罐组成;制盐系统包括一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器、一级加热器、二级加热器、三级加热器、热压系统、离心制盐系统和离心制硝系统，包括以下步骤：
(1)脱硫废水经一级软化沉淀去除杂盐和重金属后进入双膜浓缩系统，RO膜清液外排，RO膜浓缩液进入缓冲池;
(2)缓冲池内料液经二级软化沉淀进一步去除杂盐和重金属后送入预热器，由冷凝水和生蒸汽预热后进入MVR系统进一步浓缩，浓缩液直接进入回溶罐与回流的盐硝晶体混合将料液中的NaCl和Na2SO4补至饱和;
(3)饱和NaCl和Na2SO4料液经泵输送至二效蒸发器内蒸发，析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入三效蒸发器内，所产生的二次蒸汽一部分用来加热二级加热器内的回流液，一部分作为三效蒸发器的加热蒸汽;
三效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入四效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热一级加热器内回流液，一部分作为四效蒸发器的加热蒸汽;
四效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩后的物料除小部分外排处置外，其余依次经过一级、二级和三级加热器预热后进入一效蒸发器内;
物料进入一效蒸发器蒸发后析出的Na2SO4晶体输送至离心脱硝系统，浓缩液进入二效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热三级加热器内回流液、一部分作为二效蒸发器的加热蒸汽、其余部分则进入热压系统与生蒸汽混合作为本效的加热蒸汽。
上述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，回溶罐外壁设有蒸汽加热壳层，控制回溶罐内温度在108℃左右。
上述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，一级、二级和三级加热器均采用列管式换热器。
上述回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器的蒸发温度逐渐降低;送至二效蒸发器内的饱和NaCl和Na2SO4料液温度为108℃，四效蒸发器的蒸发温度为45℃。采用45℃与108℃盐硝平衡点互溶度差异进行盐硝分离。
本技术同时还提供了一种能够不断地生产出高纯度的NaCl和Na2SO4，同时制盐硝系统水量小，设备投资较低且运行长效稳定的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统。
该回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，包括预处理浓缩系统和制盐硝系统，其中预处理浓缩系统包括一级软化沉淀系统、双膜系统、缓冲池、二级软化沉淀系统、预热器、MVR系统、回溶罐;制盐系统包括一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器、一级加热器、二级加热器、三级加热器、热压系统、离心制盐系统和离心制硝系统，
脱硫废水经一级软化沉淀系统进入双膜浓缩系统，RO膜清液外排，RO膜浓缩液进入缓冲池;
缓冲池内料液经二级软化沉淀系统后送入预热器，预热后进入MVR系统进一步浓缩，浓缩液直接进入回溶罐与回流的盐硝晶体混合将料液中的NaCl和Na2SO4补至饱和;
饱和NaCl和Na2SO4料液经泵输送至二效蒸发器内蒸发，析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入三效蒸发器内，所产生的二次蒸汽一部分用来加热二级加热器内的回流液，一部分作为三效蒸发器的加热蒸汽;
三效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩液进入四效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热一级加热器内回流液，一部分作为四效蒸发器的加热蒸汽;
四效蒸发器内析出的NaCl晶体输送至离心制盐系统，浓缩后的物料除小部分外排处置外，其余依次经过一级、二级和三级加热器预热后进入一效蒸发器内;
物料进入一效蒸发器蒸发后析出的Na2SO4晶体输送至离心脱硝系统，浓缩液进入二效蒸发器，所产生的二次蒸汽一部分用来加热三级加热器内回流液、一部分作为二效蒸发器的加热蒸汽、其余部分则进入热压系统与生蒸汽混合作为本效的加热蒸汽。
上述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，回溶罐外壁设有蒸汽加热壳层，控制回溶罐内温度在108℃左右。
上述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，一级、二级和三级加热器均采用列管式换热器。
上述的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放系统，一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器、四效蒸发器的蒸发温度逐渐降低;送至二效蒸发器内的饱和NaCl和Na2SO4料液温度为108℃，四效蒸发器的蒸发温度为45℃。
本技术的有益效果：
本技术设置了两级软化沉淀系统，有效地去除硬度，降低了蒸发系统的结垢问题;本技术预处理浓缩段采用双膜+MVR工艺，合理利用各工艺特点，极大地降低运行能耗，同时降低后续回溶及制盐硝工艺的运行负荷;本技术设置回溶罐，使得物料中的盐硝均达到唯一的平衡点互溶度，保障制盐硝系统稳定长效运行;本技术中制盐硝系统采用多级闪蒸/蒸发，消除了温差对闪蒸的不利影响，同时闪蒸的蒸汽一部分可对回流液加热，一部分可作为下一效蒸发的加热蒸汽，节约能耗;本技术设置了热压系统，可对一效产生的富裕二次蒸汽回收利用，节约能耗。
本技术提供的回溶补盐硝分盐回收脱硫废水零排放工艺，它采用预处理浓缩和四效蒸发制盐硝系统，能不断地生产出高纯度的NaCl和Na2SO4，NaCl和Na2SO4的纯度均高于98%，同时制盐硝系统水量小，设备投资较低且运行长效稳定。其利用45℃和108℃下盐硝的溶解度不同(45℃下，盐硝平衡溶解度为NaCl32.7g/100g水，Na2SO49.5g/100g水;108℃下盐硝平衡溶解度为NaCl37.8g/100g水，Na2SO46.3g/100g水)，通过在45℃和108℃下循环蒸发不断地从料液中分离出盐和硝。
