申请日2018.10.11
公开(公告)日2019.02.15
IPC分类号C02F9/04; C02F103/18; C02F101/20; C02F101/10
摘要
本发明涉及一种脱硫废水减量的工艺及设备。对现有的脱硫废水浓缩减量系统进行工艺优化，达到进一步减量，产生的二次浓水也不存在对环境二次污染的风险。本发明的脱硫废水减量的工艺如下：三联箱出水先进入软化装置进行软化处理，之后进入纳滤装置进行预浓缩处理，纳滤装置中形成的高浓度Na2SO4溶液作为脱硫系统工艺水补水回用，纳滤装置产生的稀溶液进入浓缩装置进一步浓缩，浓缩装置产生的稀溶液进行复用，浓缩装置中形成的浓溶液进行复用或进一步处理。本发明利用纳滤膜及管式膜的自身特性，将脱硫废水减量25%而不产生二次废水，与传统工艺对比，可以减少占地60%以上。
权利要求书
1.一种脱硫废水减量的工艺，其特征在于，所述工艺如下：脱硫废水首先进入pH中和箱，在pH中和箱内加入石灰乳，将pH调整至9.5-11之间，将脱硫废水中镁离子、碳酸根离子以及重金属氢氧化物沉淀下来;然后pH中和箱出水进入沉降箱，在沉降箱中加入有机硫，将不能与氢氧根反应沉降的离子吸附去除，并以固体形式沉淀;之后沉降箱出水进入絮凝箱，在絮凝箱中加入助凝剂，将脱硫废水中悬浮物和在pH中和箱以及沉降箱中形成的沉淀物一起形成大颗粒的絮凝物，在经澄清器澄清后进入出水箱;出水箱出水先进入软化装置进行软化处理，之后进入纳滤装置进行预浓缩处理，纳滤装置中形成的高浓度Na2SO4溶液作为脱硫系统工艺水补水回用，纳滤装置产生的稀溶液进入浓缩装置进一步浓缩，浓缩装置产生的稀溶液进行复用，浓缩装置中形成的浓溶液进行复用或进一步处理。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水减量的工艺，其特征在于，在软化装置中设置有管式微滤系统，管式微滤系统包括浓缩槽和管式超滤膜，具有软化的功能;管式超滤膜的结构是膜被浇铸在多孔材料管的内部，待过滤液体透过膜后，再透过多孔材料管，进入产水侧，即水被净化;被膜截留的固体颗粒在水流的推动下，不会停留在膜的表面，而是在膜表面起到一定的冲刷作用，避免污染物在膜表面停留;管式超滤膜能承受的污泥浓度高达2～5 %，在pH高达14的条件下也能正常稳定的工作。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水减量的工艺，其特征在于，纳滤装置中设置有纳滤膜，纳滤膜是一种选择性透过的膜，能截留二价以上的离子和颗粒，所透过的只有水分子和一些一价离子;纳滤对NaCl无渗透压，纳滤浓水侧Na2SO4极限浓度为95000 mg/L。
4.一种如权利要求1-3中任一项权利要求所述的脱硫废水减量的工艺中的设备，其特征在于，所述设备包括废水箱、pH中和箱、沉降箱、絮凝箱、澄清器、出水箱、软化装置、纳滤装置、浓缩装置、浓水装置、废水泵、石灰存放器、有机硫存放器和助凝剂存放器;所述废水箱、pH中和箱、沉降箱、絮凝箱、澄清器、出水箱、软化装置、纳滤装置、浓缩装置和浓水装置依次连接，所述废水泵安装在废水箱与pH中和箱之间，所述石灰存放器与pH中和箱连接，所述有机硫存放器与沉降箱连接，所述助凝剂存放器与絮凝箱连接。
5.根据权利要求4所述的脱硫废水减量的设备，其特征在于，所述纳滤装置还与回用装置连接，所述浓缩装置还与复用装置连接。
说明书
一种脱硫废水减量的工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种脱硫废水减量的工艺及设备。
背景技术
随着国家环保政策的收紧，火力发电厂废水取水及排水都受到了严格的监控，而脱硫废水作为电厂水质最差、最难处理的废水，成为了监控的重点，不能外排。
脱硫废水有含盐量(TDS)高、硬度高、碱度高、悬浮物高、重金属离子超标等特点。传统的脱硫废水处理工艺为“三联箱工艺”，如申请号为201711247391.7的中国专利;处理达标后煤场喷洒或干灰抑尘。工艺流程如图1所示。
目前煤场多为封闭煤场，而粉煤灰多外销，煤场喷洒或干灰抑尘无法消纳三联箱工艺处理后的脱硫废水。故现阶段将脱硫废水浓缩减量后复用或进一步处理成为了主流，浓缩后脱硫废水越少，越有利于复用或进一步处理。现有主流的脱硫废水膜浓缩减量工艺如图2所示。经浓缩后，脱硫废水量可以减少50%以上。脱硫废水经过软化后，水中主要含硫酸根离子、氯离子和钠离子。
发明内容
本发明的目的是针对现有的脱硫废水浓缩减量系统进行工艺优化，提供一种新工艺，达到能进一步减量，而产生的二次浓水也不存在对环境二次污染的风险。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种脱硫废水减量的工艺，其特征在于，所述工艺如下：脱硫废水首先进入pH中和箱，在pH中和箱内加入石灰乳，将pH调整至9.5-11之间，将脱硫废水中镁离子、碳酸根离子以及重金属氢氧化物沉淀下来;然后pH中和箱出水进入沉降箱，在沉降箱中加入有机硫，将不能与氢氧根反应沉降的离子吸附去除，并以固体形式沉淀;之后沉降箱出水进入絮凝箱，在絮凝箱中加入助凝剂，将脱硫废水中悬浮物和在pH中和箱以及沉降箱中形成的沉淀物一起形成大颗粒的絮凝物，在经澄清器澄清后进入出水箱;出水箱出水先进入软化装置进行软化处理，之后进入纳滤装置进行预浓缩处理，纳滤装置中形成的高浓度Na2SO4溶液作为脱硫系统工艺水补水回用，纳滤装置产生的稀溶液进入浓缩装置进一步浓缩，浓缩装置产生的稀溶液进行复用，浓缩装置中形成的浓溶液进行复用或进一步处理。
进一步而言，在软化装置中设置有管式微滤系统，管式微滤系统由浓缩槽、管式超滤膜和其他配套设备组成，自身具有软化的功能;管式超滤膜的结构是膜被浇铸在多孔材料管的内部，待过滤液体透过膜后，再透过多孔支撑材料，进入产水侧(水被净化);被膜截留的固体颗粒在水流的推动下，不会停留在膜的表面，而是在膜表面起到一定的冲刷作用，避免污染物在膜表面停留;错流式管式超滤作为过滤是为了达到非常好的出水水质，代替传统的沉降或澄清工艺。与普通的中空纤维超滤不同，管式超滤膜能承受的污泥浓度高达2～5 %，且能承受极高的pH值，在pH为14的条件下也能正常稳定的工作。管式微滤系统相对于传统的二次澄清工艺系统更节省占地，节约占地可达60%。
进一步而言，纳滤装置中设置有纳滤膜，纳滤膜是一种选择性透过的膜，能截留二价以上的离子和颗粒，所透过的只有水分子和一些一价离子(如钠、钾、氯离子);常规纳滤膜所承受的渗透压约5.0 Mpa，纳滤对NaCl无渗透压，纳滤浓水侧Na2SO4极限浓度为95000mg/L。
根据管式微滤系统出水水质、及纳滤膜特性，纳滤装置浓水为硫酸钠含量非常高的废水(主要为硫酸钠)，而硫酸根含量高的废水恰好可作为脱硫系统工艺水补水回用。
一种如上所述的脱硫废水减量的工艺中的设备，其特征在于，所述设备包括废水箱、pH中和箱、沉降箱、絮凝箱、澄清器、出水箱、软化装置、纳滤装置、浓缩装置、浓水装置、废水泵、石灰存放器、有机硫存放器和助凝剂存放器;所述废水箱、pH中和箱、沉降箱、絮凝箱、澄清器、出水箱、软化装置、纳滤装置、浓缩装置和浓水装置依次连接，所述废水泵安装在废水箱与pH中和箱之间，所述石灰存放器与pH中和箱连接，所述有机硫存放器与沉降箱连接，所述助凝剂存放器与絮凝箱连接。
进一步而言，所述纳滤装置还与回用装置连接，所述浓缩装置还与复用装置连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明针对脱硫废水膜浓缩减量工艺进行改进，充分利用了管式膜和纳滤膜的特性，用管式膜取代传统的二次澄清软化工艺，与传统工艺对比，可以减少占地60%以上;在系统内加入了纳滤装置，对软化后的脱硫废水进行预浓缩，纳滤装置浓水回用至湿法脱硫系统，纳滤装置产水至碟管式反渗透进一步浓缩，可以将脱硫废水减量25%而不产生二次废水。
