申请日2018.04.17
公开(公告)日2018.08.31
IPC分类号C02F9/10; C02F103/18
摘要
本发明提供了一种不易结垢的脱硫废水处理装置及处理方法，属于环保设备技术领域。它解决了现有的脱硫废水需要进行软化预处理而造成运行成本高的问题。本将待处理的脱硫废水先经过预处理工艺去除重金属和悬浮物质，再过RESALT系统，将脱硫废水中过饱和的硫酸钙等易结垢离子重新组合并浓缩，RESALT重组浓缩后的两股浓水分别采用烟道喷雾技术雾化喷入除尘器前端烟道，经烟气里的热量蒸发固化，最终雾化浓水结晶物随除尘器里的干灰排出。本发明方法可使脱硫废水不经软化预处理实现零排放。
权利要求书
1.一种不易结垢的脱硫废水处理装置，包括预处理系统、重组浓缩系统和雾化系统，预处理系统的进水口与湿式烟囱排气去硫装置连通，预处理系统的出水口与重组浓缩系统的进口连通，其特征在于，所述的重组浓缩系统具有三个出水口，分别为出口一、出口二和出口三，该重组浓缩系统能将预处理后得到的高盐清水进一步处理后得到浓盐水一、浓盐水二和回用清水，浓盐水一、浓盐水二和回用清水分别从上述出口一、出口二和出口三一一对应排出，出水口一和出口二分别通过管路一和管路二与烟道连通，上述雾化系统与管路一和管路二连通，用于将管路一和管路二内的浓盐水雾化喷淋到烟道内。
2.根据权利要求1所述的一种不易结垢的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述的预处理系统包括中和池、反应池、絮凝池、澄清池和管式微滤膜，各部分依次连通，中和池与上述湿式烟囱排气去硫装置连通，管式微滤膜与重组浓缩系统连通，所述的中和池用于中和PH值，反应池用于反应形成难溶的硫化物，絮凝池用于脱除废水中的重金属和悬浮物，并分离出上清液，澄清池用于将废水PH调节至中性。
3.根据权利要求1或2所述的一种不易结垢的脱硫废水处理装置，其特征在于，所述的重组浓缩系统采用专用的变频脉冲电源和选择性透过膜组成。
4.一种不易结垢的脱硫废水处理方法，利用上述脱硫废水处理装置进行处理，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、将待处理的脱硫废水先进行预处理，脱出重金属和悬浮物，得到高盐清水;
S2、将S1中的高盐清水通过重组浓缩系统处理后得到回用清水和两股不易结垢的浓盐水一和浓盐水二;
S3、将S2中的浓盐水一和浓盐水二雾化喷入烟道中;
S4、浓盐水一和浓盐水二在烟道内进行蒸发结晶;
S5、结晶后随烟气进入除尘器，最后以固体形式混在干灰中得以去除。
5.根据权利要求4所述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述的预处理包括如下步骤：
S11、将脱硫废水引入中和池内，并将PH值调节控制在9.0-9.5之间，之后将废水引入至反应池;
S22、在反应池内加入以有机硫为主的硫化物，反应形成难溶的硫化物沉积下来，之后再将废水通入絮凝池;
S33、在絮凝池中，使重金属和悬浮物得到脱除并与上清液分离;
S44、将上清液引入澄清池，将PH调节至中性，上部可得到清水，清水泵入管式微滤膜处理，完成预处理得到高盐清水。
6.根据权利要求5所述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述的步骤S11中，添加石灰浆液调节PH值。
7.根据权利要求5所述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述的步骤S33中，添加絮凝剂，使废水中的颗粒与胶体凝聚成大颗粒而沉积，絮凝池出口加入高分子助凝剂，强化颗粒的长大过程，进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀。
8.根据权利要求4所述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述的回用清水含盐量浓度在500-1500ppm之间。
9.根据权利要求4所述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述的浓盐水一和浓盐水二分别为硫酸钠浓盐水和氯化物浓盐水。
10.根据权利要求4所述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述的雾化系统将浓盐水一和浓盐水二雾化成40-60μm的微小液滴。
说明书
一种不易结垢的脱硫废水处理装置及处理方法
技术领域
本发明属于环保设备技术领域，涉及一种脱硫废水处理设备和方法，特别涉及一种不易结垢的脱硫废水处理装置及处理方法。
背景技术
截止2016年底，全国火电装机容量10.5亿千瓦，占电力总装机容量的64%(数据来源：中电联发布《2016-2017年度全国电力供需形势分析预测报告》)，煤炭燃烧会产生一系列如硫氧化物等大气污染物，进而产生酸雨等造成严重的环境问题，因此烟气排放前必须脱硫。湿法脱硫和干法脱硫是烟气脱硫常用的方法。干法脱硫虽然处理工艺简单，但其效率不高和设备占地面积广等缺点限制了其推广应用。
国内针对烟气脱硫方法主要是湿法脱硫，占总脱硫系统90%以上。湿法脱硫效率很高，且初资本投资低，但脱硫废水是燃煤锅炉烟尘处理后的二次污染物之一，其主要特征是含盐量在15000-45000mg/L，悬浮物在10000mg/L以上，SO42-在4000mg/L以上，Ca2+在1500-5000mg/L，Mg2+在3000-6000mg/L，Cl-浓度较高且呈酸性(pH为4-6.5)导致腐蚀性强(洁净煤技术，2015，21(2)：129-133)。脱硫废水水量虽然较少，但是高盐、悬浮物浓度高、易结垢、易产生二次污染，难以稳定达标排放等问题，使得脱硫废水的处理成为电厂一个亟待解决的问题，因此开发适用于电厂脱硫废水的零排放的技术十分迫切。
目前实现脱硫废水零排放主要有浓缩蒸发结晶和烟道喷雾等多种技术等。因脱硫废水硬度较高，常规技术为了防止浓缩设备和末端固化设施的结垢，在预处理过程中都需要进行双碱法软化，软化药剂量大，运行成本高。
发明内容
本发明的第一个目的是针对现有的脱硫废水需要进行软化预处理而造成运行成本高的问题，而提出了一种不经软化预处理的脱硫废水处理装置。
本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：
一种不易结垢的脱硫废水处理装置，包括预处理系统、重组浓缩系统和雾化系统，预处理系统的进水口与湿式烟囱排气去硫装置连通，预处理系统的出水口与重组浓缩系统的进口连通，其特征在于，所述的重组浓缩系统具有三个出水口，分别为出口一、出口二和出口三，该重组浓缩系统能将预处理后得到的高盐清水进一步处理后得到浓盐水一、浓盐水二和回用清水，浓盐水一、浓盐水二和回用清水分别从上述出口一、出口二和出口三一一对应排出，出水口一和出口二分别通过管路一和管路二与烟道连通，上述雾化系统与管路一和管路二连通，用于将管路一和管路二内的浓盐水雾化喷淋到烟道内。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理装置中，所述的预处理系统包括中和池、反应池、絮凝池、澄清池和管式微滤膜，各部分依次连通，中和池与上述湿式烟囱排气去硫装置连通，管式微滤膜与重组浓缩系统连通，所述的中和池用于中和PH值，反应池用于反应形成难溶的硫化物，絮凝池用于脱除废水中的重金属和悬浮物，并分离出上清液，澄清池用于将废水PH调节至中性。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理装置中，所述的重组浓缩系统采用专用的变频脉冲电源和选择性透过膜组成。重组浓缩系统可使高盐清水中的硫酸根、碳酸根和钙离子、镁离子分成2个不同的通道流出，解除易结垢倾向，得到两股不易结垢且初步浓缩的浓盐水。
本发明的第二个目的是针对现有的脱硫废水需要进行软化预处理而造成运行成本高的问题，而提出了一种不经软化预处理的脱硫废水处理方法。
本发明的目第二个的可通过下列技术方案来实现：
一种不易结垢的脱硫废水处理方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、将待处理的脱硫废水先进行预处理，脱出重金属和悬浮物，得到高盐清水;
S 2、将S1中的高盐清水通过重组浓缩系统处理后得到回用清水和两股不易结垢的浓盐水一和浓盐水二;
S3、将S2中的浓盐水一和浓盐水二雾化喷入烟道中;
S4、浓盐水一和浓盐水二在烟道内进行蒸发结晶;
S5、结晶后随烟气进入除尘器，最后以固体形式混在干灰中得以去除。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法中，所述的预处理包括如下步骤：
S11、将脱硫废水引入中和池内，并将PH值调节控制在9.0-9.5之间，之后将废水引入至反应池;
S22、在反应池内加入以有机硫为主的硫化物，反应形成难溶的硫化物沉积下来，之后再将废水通入絮凝池;
S33、在絮凝池中，使重金属和悬浮物得到脱除并与上清液分离;
S44、将上清液引入澄清池，将PH调节至中性，上部可得到清水，清水泵入管式微滤膜处理，完成预处理得到高盐清水;
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法中，所述的步骤S11中，添加石灰浆液调节PH值。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法中，所述的步骤S33中，添加絮凝剂，使废水中的颗粒与胶体凝聚成大颗粒而沉积，絮凝池出口加入高分子助凝剂，强化颗粒的长大过程，进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法中，所述的回用清水含盐量浓度在500-1500ppm之间。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法中，所述的浓盐水一和浓盐水二分别为硫酸钠浓盐水和氯化物浓盐水。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法中，所述的雾化系统将浓盐水一和浓盐水二雾化成40-60μm的微小液滴。
在上述的一种不易结垢的脱硫废水处理方法中，所述的雾化系统要求空气压缩机压力在0.65-0.75MPa。
与现有技术相比，本发明的不易结垢的脱硫废水处理装置及处理方法通过对脱硫废水进行预处理，去除沉淀性物质，再利用电驱动作用下的RESALT重组浓缩系统对结垢性的硫酸钙废水重组浓缩，从化学角度解决硫酸钙在膜和蒸发器上的结垢难题，无需添加额外化学药剂，一步实现脱硫废水的淡化、高倍浓缩和浓水的分盐，运行成本低，能快速应对水质的波动，且无污泥产生，最后通过喷淋系统在烟道上雾化喷入浓水，细小的颗粒浓水利用烟道的高温进行蒸发得到结晶盐，结晶盐随除尘器收集的干灰外排，实现脱硫废水零排放的目标。
