申请日2016.02.05
公开(公告)日2016.05.11
IPC分类号C02F9/10; C02F103/18
摘要
本发明提供一种脱硫废水零排放处理的装置。包括：一除镁除重池组;连通所述除镁除重池组的一除钙沉淀池组;连通所述除钙沉淀池组的一纳滤系统，包括一硫酸盐浓水出口及一氯盐淡水出口，所述硫酸盐浓水出口通过一浓水回流管路与所述除钙沉淀池组连通;与所述氯盐淡水出口通过一浓缩输送管路连通的一多级反渗透系统;与所述多级反渗透系统的一浓水出口连通的一蒸发结晶器。同时提供基于上述装置的处理方法。能够通过对脱硫废水进行预处理，使脱硫废水符合RO等膜分离技术要求，并且能够大幅度降低运行和处理成本。
摘要附图
权利要求书
1.一种脱硫废水浓缩处理的装置，其特征在于，包括：
一除镁除重池组;
连通所述除镁除重池组的一除钙沉淀池组;
连通所述除钙沉淀池组的一纳滤系统，包括一硫酸盐浓水出口及一氯盐淡水出口，所述硫酸盐浓水出口通过一浓水回流管路与所述除钙沉淀池组连通;
与所述氯盐淡水出口通过一浓缩输送管路连通的一多级反渗透系统;
与所述多级反渗透系统的浓水出口连通的一蒸发结晶器。
2.如权利要求1所述的脱硫废水浓缩处理的装置，其特征在于，所述除镁除重池组包括：一除镁除重池，设有一第一加药管路;与所述除镁除重池连通的一初沉池，其底部设有一第一排泥管道。
3.如权利要求1所述的脱硫废水浓缩处理的装置，其特征在于，所述除钙沉淀池组包括：依次连通的一初次除钙池、一二次除钙池及一二沉池;所述浓水回流管路连通所述初次除钙池;所述二沉池与所述纳滤系统的一进水口连通;所述初次除钙池设有一第二加药管路;所述二次除钙池设有一第三加药管路;所述初次除钙池、二次除钙池及二沉池的底部均与一第二排泥管道连通。
4.如权利要求1所述的脱硫废水浓缩处理的装置，其特征在于，所述二沉池与所述进水口之间设有一过滤器。
5.如权利要求1所述的脱硫废水浓缩处理的装置，其特征在于，所述多级反渗透系统包括一级反渗透系统和二级反渗透系统;所述一级反渗透系统采用普通反渗透膜或海水用反渗透膜;所述二级反渗透系统采用超高压反渗透膜。
6.基于权利要求1至5任一向所述装置的脱硫废水零排放处理方法，包括以下步骤：
1)脱硫废水进入除镁除重池组，使脱硫废水中的镁离子和重金属离子生成氢氧化物沉淀;得到除镁除重废水;
2)除镁除重废水进入除钙沉淀池组，使除镁除重废水使废水中钙离子浓度降低至10mg/L以下，得到混盐废水;
3)混盐废水进入纳滤系统;混盐废水分离为硫酸盐浓水及氯盐淡水;
4)硫酸盐浓水至少部分回流至除钙沉淀池组;氯盐淡水进入多级反渗透系统，得到蒸馏冷凝水及氯盐浓水;氯盐浓水进入蒸发结晶器，得到蒸发冷凝水和可回用盐。
7.如权利要求6所述的脱硫废水零排放处理方法，其特征在于，步骤1)脱硫废水进入除镁除重池组，使脱硫废水中的镁离子和重金属离子生成氢氧化物沉淀包括：
1-1)脱硫废水进入除镁除重池，向除镁除重池内投加氢氧化钙和有机硫，控制池内pH为9～12，得到除镁除重废水;
1-2)除镁除重废水进入初沉池，进行泥水分离，得到初沉污泥及低浓度废水。
8.如权利要求6所述的脱硫废水零排放处理方法，其特征在于，步骤2)除镁除重废水进入除钙沉淀池组，使除镁除重废水使废水中钙离子浓度降低至10mg/L以下，包括：
2-1)低浓度废水进入初次除钙池，向初次除钙池中硫酸盐，使低浓度废水中钙离子浓度降低至300～800mg/L，得到初次除钙废水;
2-2)初次除钙废水进入二次除钙池，向二次除钙池加入碳酸盐、絮凝剂及助凝剂，使废水中剩余的钙离子生成碳酸钙沉淀，得到二次除钙废水;
2-3)二次除钙废水进入二沉池，进行沉淀澄清，使二次除钙废水中钙离子浓度降低至10mg/L以下。
9.如权利要求8所述的脱硫废水零排放处理方法，其特征在于，步骤4)中硫酸盐浓水至少部分进行烟道蒸发处理和/或回流至一脱硫吸收塔。
说明书
脱硫废水零排放处理的装置及方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种脱硫废水零排放处理的装置及方法。
背景技术
燃煤发电在我国能源供给中占有重要地位。为了保护大气环境，近年来我国大多数电厂采用了石灰石-石膏湿法脱硫技术，用以去除烟气中的二氧化硫。采用前述脱硫技术会产生大量的脱硫废水，燃煤电厂的湿法脱硫废水成分复杂，含有高浓度悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、氯离子、硫酸盐以及多种重金属。
目前，脱硫废水主要采用化学沉淀法处理，部分指标达标困难，即使达标处理后，由于废水中大量的硫酸盐和氯化物的存在，出水含盐量仍高达2%～4%，很难重复利用，外排后还会引起地表水和土壤生态破坏，引起二次污染。因此，脱硫废水零排放处理技术的研发越来越受到重视。
蒸发结晶法是目前主要的脱硫废水零排放处理工艺，而蒸发结晶法具有能耗高、设备易结垢和投资大的缺点。而且，蒸发结晶法处理脱硫废水成本太高，吨水处理费用普遍要达到60元以上;为了降低处理成本，在一些实际施工中，会采用RO(反渗透)等膜分离技术首先对废水进行减量化处理，膜分离产生的浓水再进行蒸发结晶，这样可以有效降低蒸发结晶的处理负荷并节约处理成本。但是采用RO等膜分离技术时，需要提前对脱硫废水进行严格的预处理，由于废水中钙镁浓度高，硫酸钙处于过饱和状态，会造成软化预处理成本极高。另外，蒸发结晶产生的盐为氯化钠和硫酸钠的混盐，难以利用，处置困难。
因此，为了避免环境污染和回收水资源，鉴于脱硫废水软化处理成本高的缺点和不足，开发经济高效的脱硫废水软化处理技术对湿法脱硫技术领域而言，是至关重要的。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种脱硫废水零排放处理的装置及方法。能够通过对脱硫废水进行预处理，使脱硫废水符合RO等膜分离技术要求，并且能够大幅度降低运行和处理成本。
为达上述目的，本发明采取的具体技术方案是：
一种脱硫废水浓缩处理的装置，包括：
一除镁除重池组;
连通所述除镁除重池组的一除钙沉淀池组;
连通所述除钙沉淀池组的一纳滤系统，包括一硫酸盐浓水出口及一氯盐淡水出口，所述硫酸盐浓水出口通过一浓水回流管路与所述除钙沉淀池组连通;
与所述氯盐淡水出口通过一浓缩输送管路连通的一多级反渗透系统;
与所述多级反渗透系统的一浓水出口连通的一蒸发结晶器。
进一步地，所述除镁除重池组包括：一除镁除重池，设有一第一加药管路;与所述除镁除重池连通的一初沉池，其底部设有一第一排泥管道。
进一步地，所述除钙沉淀池组包括：依次连通的一初次除钙池、一二次除钙池及一二沉池;所述浓水回流管路连通所述初次除钙池;所述二沉池与所述纳滤系统的一进水口连通;所述初次除钙池设有一第二加药管路;所述二次除钙池设有一第三加药管路;所述初次除钙池、二次除钙池及二沉池的底部均与一第二排泥管道连通。
进一步地，所述二沉池与所述进水口之间设有一过滤器。
进一步地，所述多级反渗透系统包括一级反渗透系统和二级反渗透系统;所述一级反渗透系统采用普通反渗透膜或海水用反渗透膜;所述二级反渗透系统采用超高压反渗透膜。
基于前述装置进行脱硫废水零排放处理方法，包括以下步骤：
1)脱硫废水进入除镁除重池组，使脱硫废水中的镁离子和重金属离子生成氢氧化物沉淀;得到除镁除重废水;
2)除镁除重废水进入除钙沉淀池组，使除镁除重废水使废水中钙离子浓度降低至10mg/L以下，得到混盐废水;
3)混盐废水进入纳滤系统;混盐废水分离为硫酸盐浓水及氯盐淡水;
4)硫酸盐浓水至少部分回流至除钙沉淀池组;氯盐淡水进入多级反渗透系统，得到蒸馏冷凝水及氯盐浓水;氯盐浓水进入蒸发结晶器，得到蒸发冷凝水和可回用盐。
进一步地，步骤1)脱硫废水进入除镁除重池组，使脱硫废水中的镁离子和重金属离子生成氢氧化物沉淀包括：
1-1)脱硫废水进入除镁除重池，向除镁除重池内投加氢氧化钙和有机硫，控制池内pH为9～12，得到除镁除重废水;
1-2)除镁除重废水进入初沉池，进行泥水分离，得到初沉污泥及低浓度废水。
进一步地，步骤2)除镁除重废水进入除钙沉淀池组，使除镁除重废水使废水中钙离子浓度降低至10mg/L以下，包括：
2-1)低浓度废水进入初次除钙池，向初次除钙池中硫酸盐，使低浓度废水中钙离子浓度降低至300～800mg/L，得到初次除钙废水;
2-2)初次除钙废水进入二次除钙池，向二次除钙池加入碳酸盐、絮凝剂及助凝剂，使废水中剩余的钙离子生成碳酸钙沉淀，得到二次除钙废水;
2-3)二次除钙废水进入二沉池，进行沉淀澄清，使二次除钙废水中钙离子浓度降低至10mg/L以下。
进一步地，步骤4)中硫酸盐浓水至少部分进行烟道蒸发处理和/或回流至一脱硫吸收塔。
通过采取上述技术方案，硫酸盐可以回用做除钙处理，氯盐通过多级反渗透及蒸发结晶处理，两种盐分别处理，具有药剂投加量少、运行成本低、产水水质好、易于与其他工艺相结合以及可以回收工业盐副产品的优点。此外，本发明可利用电厂余热为膜蒸馏系统热源，不仅可以有效降低系统运行成本，同时可以降低烟气温度，减少脱硫吸收塔内耗水量，以及减少向环境排放热量
