申请日2018.01.16
公开(公告)日2018.05.15
IPC分类号C02F9/06; C02F103/18; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种火电厂脱硫废水达标排放处理系统及方法，包括脱硫废水输入管道、预沉池、重金属反应器、氢氧化钙加药装置、有机硫加药装置、NaClO加药装置、曝气反应池、中间水池、电絮凝装置、离心浓缩池、多介质过滤器及清水池，该系统及方法能够实现对电厂脱硫废水的集中处理，并且处理后可以得到满足脱硫废水排放要求的稳定水质。
权利要求书
1.一种火电厂脱硫废水达标排放处理系统，其特征在于，包括脱硫废水输入管道(1)、预沉池(2)、重金属反应器(4)、氢氧化钙加药装置(5)、有机硫加药装置(6)、NaClO加药装置(8)、曝气反应池(7)、中间水池(9)、电絮凝装置(10)、离心浓缩池(11)、多介质过滤器(12)及清水池(14);
脱硫废水输入管道(1)的出口与预沉池(2)的入口相连通，重金属反应器(4)的中部设置有溢流隔板，其中，预沉池(2)的出水口及氢氧化钙加药装置(5)的出口与重金属反应器(4)的前侧入口相连通，有机硫加药装置(6)的出口与重金属反应器(4)的后侧入口相连通，重金属反应器(4)的出口及NaClO加药装置(8)的出口与曝气反应池(7)的入口相连通，曝气反应池(7)的出口依次经中间水池(9)及电絮凝装置(10)与离心浓缩池(11)的入口相连通，离心浓缩池(11)的出水口与多介质过滤器(12)的入口相连通，多介质过滤器(12)的清水出口与清水池(14)的入口相连通。
2.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水达标排放处理系统，其特征在于，预沉池(2)的底部出口连通有脱硫吸收塔(3)。
3.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水达标排放处理系统，其特征在于，中间水池(9)的底部出口处设置有第一排泥装置，离心浓缩池(11)的底部出口处设置有第二排泥装置，其中，第一排泥装置的出口及第二排泥装置的出口与污泥压滤机(13)的入口相连通，污泥压滤机(13)的液体出口与预沉池(2)的入口相连通。
4.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水达标排放处理系统，其特征在于，多介质过滤器(12)的反洗水出口与中间水池(9)相连通。
5.一种火电厂脱硫废水达标排放处理方法，其特征在于，基于权利要求1所述的火电厂脱硫废水达标排放处理系统，包括以下步骤：
1)脱硫废水输入管道(1)输出的脱硫废水进入预沉池(2)中进行均质调节，去除脱硫废水中的悬浮物、容易沉积的大颗粒及部分有机物，预沉池(2)底部的沉淀物进入到脱硫吸收塔(3)中，预沉池(2)输出的脱硫废水进入到重金属反应器(4)中，氢氧化钙加药装置(5)输出的氢氧化钙进入到重金属反应器(4)的前侧中，有机硫加药装置(6)输出的有机硫进入到重金属反应器(4)的后侧中，通过氢氧化钙及有机硫去除脱硫废水中的Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+、Pb2+、Hg2+、部分Mg2+和部分SO42-，重金属反应器(4)输出的脱硫废水进入到曝气反应池(7)中;
2)NaClO加药装置(8)输出的次氯酸钠溶液进入到曝气反应池(7)中，通过曝气反应池(7)底部的搅拌器及曝气装置，使次氯酸钠溶液与脱硫废水中的有机物及氨氮充分接触反应，并利用次氯酸钠溶液与曝气相结合去除脱硫废水中的有机物及氨氮，以降低脱硫废水中的COD及氨氮含量，曝气反应池(7)输出的脱硫废水进入中间水池(9)中进行分离澄清;
3)中间水池(9)输出的上清液进入到电絮凝装置(10)中，并利用电絮凝装置(10)牺牲阳极在脱硫废水中产生铝离子或铁离子，进而产生铝或者铁的羟基络合物，并以铝或者铁的羟基络合物作为絮凝剂，通过压缩双电层、吸附架桥及集卷网捕作用将脱硫废水中悬浮物及有机物的污染物聚集沉降，同时，电絮凝装置(10)阴极产生的氢气形成气泡并吸附在微小絮体表面，使难以沉降的微小絮体上升至液体表面，最终实现污染物与脱硫废水的分离，以达到去除污染物的目的，电絮凝装置(10)输出的脱硫废水进入到离心浓缩池(11)中进行固液分离，离心浓缩池(11)分离来的清水进入到多介质过滤器(12)进行过滤处理，多介质过滤器(12)输出的清水进入到清水池(14)中。
6.根据权利要求5所述的火电厂脱硫废水达标排放处理方法，其特征在于，次氯酸钠溶液的浓度有效氯含量为10%。
说明书
一种火电厂脱硫废水达标排放处理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种火电厂脱硫废水处理系统及方法，具体涉及一种火电厂脱硫废水达标排放处理系统及方法。
背景技术
近年来，随着国家环保标准和政策的日益严格，排污许可证制度已对火电厂外排水量水质做出明确要求，一些经济发达地区或生态敏感区域已要求全厂废水实现零排放。在此背景下，越来越多的燃煤电厂将零排放提上议事日程，其中脱硫废水因其水质差、难以回用的特点，是整个燃煤电厂实现零排放的关键。目前除有少数电厂可将脱硫废水通过回用于水力冲灰或灰场喷洒、除渣系统而实现厂内消耗外，大部分电厂仍然无法回用。由于目前多数电厂传统的脱硫废水三联箱处理设施加药系统存在问题较多，如系统容易出现污堵、出水悬浮物不达标、出水水质不稳定等。目前电厂多采用脱硫废水经过浓缩处理后，进行蒸发结晶或烟气蒸发以实现脱硫废水零排放。如果不设置脱硫废水达标排放处理系统，结晶盐或灰分中含有重金属，只能作为危险固体废弃物送专业固体废弃物处理中心处理，处理成本高。因此，需要首先对脱硫废水进行达标排放处理，去除其中的重金属、氟离子以及悬浮杂质等，使处理后水质达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标(DL/T997-2006)》的相关要求。
火电厂湿法烟气脱硫所产生的脱硫废水具有污染物成分复杂、有机物及氨氮含量高、水质波动范围大等特点，脱硫废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属;其中有些是国家环保标准中要求控制的第一类污染物。脱硫废水中的各种重金属离子对环境有污染性，水质比较特殊，处理难度较大，因此，必须对脱硫废水进行单独处理。
在我国燃煤电厂中广泛应用的脱硫废水处理工艺为单纯化学沉淀法，该工艺运行成本相对较低、经验丰富，但是存在设备运行维护困难，污泥产生量大和处置困难，出水COD和SS(悬浮物)不易达标，出水直接排入环境后可能会引起二次污染等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种火电厂脱硫废水达标排放处理系统及方法，该系统及方法能够实现对电厂脱硫废水的集中处理，并且处理后可以得到满足脱硫废水排放要求的稳定水质。
为达到上述目的，本发明所述的火电厂脱硫废水达标排放处理系统包括脱硫废水输入管道、预沉池、重金属反应器、氢氧化钙加药装置、有机硫加药装置、NaClO加药装置、曝气反应池、中间水池、电絮凝装置、离心浓缩池、多介质过滤器及清水池;
脱硫废水输入管道的出口与预沉池的入口相连通，重金属反应器的中部设置有溢流隔板，其中，预沉池的出水口及氢氧化钙加药装置的出口与重金属反应器的前侧入口相连通，有机硫加药装置的出口与重金属反应器的后侧入口相连通，重金属反应器的出口及NaClO加药装置的出口与曝气反应池的入口相连通，曝气反应池的出口依次经中间水池及电絮凝装置与离心浓缩池的入口相连通，离心浓缩池的出水口与多介质过滤器的入口相连通，多介质过滤器的清水出口与清水池的入口相连通。
预沉池的底部出口连通有脱硫吸收塔。
中间水池的底部出口处设置有第一排泥装置，离心浓缩池的底部出口处设置有第二排泥装置，其中，第一排泥装置的出口及第二排泥装置的出口与污泥压滤机的入口相连通，污泥压滤机的液体出口与预沉池的入口相连通。
多介质过滤器的反洗水出口与中间水池相连通。
本发明所述的火电厂脱硫废水达标排放处理方法包括以下步骤：
1)脱硫废水输入管道输出的脱硫废水进入预沉池中进行均质调节，去除脱硫废水中的悬浮物、容易沉积的大颗粒及部分有机物，预沉池底部的沉淀物进入到脱硫吸收塔中，预沉池输出的脱硫废水进入到重金属反应器中，氢氧化钙加药装置输出的氢氧化钙进入到重金属反应器的前侧中，有机硫加药装置输出的有机硫进入到重金属反应器的后侧中，通过氢氧化钙及有机硫去除脱硫废水中的Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+、Pb2+、Hg2+、部分Mg2+和部分SO42-，重金属反应器输出的脱硫废水进入到曝气反应池中;
2)NaClO加药装置输出的次氯酸钠溶液进入到曝气反应池中，通过曝气反应池底部的搅拌器及曝气装置，使次氯酸钠溶液与脱硫废水中的有机物及氨氮充分接触反应，并利用次氯酸钠溶液与曝气相结合去除脱硫废水中的有机物及氨氮，以降低脱硫废水中的COD及氨氮含量，曝气反应池输出的脱硫废水进入中间水池中进行分离澄清;
3)中间水池输出的上清液进入到电絮凝装置中，并利用电絮凝装置牺牲阳极在脱硫废水中产生铝离子或铁离子，进而产生铝或者铁的羟基络合物，并以铝或者铁的羟基络合物作为絮凝剂，通过压缩双电层、吸附架桥及集卷网捕作用将脱硫废水中悬浮物及有机物的污染物聚集沉降，同时，电絮凝装置阴极产生的氢气形成气泡并吸附在微小絮体表面，使难以沉降的微小絮体上升至液体表面，最终实现污染物与脱硫废水的分离，以达到去除污染物的目的，电絮凝装置输出的脱硫废水进入到离心浓缩池中进行固液分离，离心浓缩池分离来的清水进入到多介质过滤器进行过滤处理，多介质过滤器输出的清水进入到清水池中。
次氯酸钠溶液的浓度有效氯含量为10%。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的火电厂脱硫废水达标排放处理系统及方法在具体操作时，采用化学处理、化学混凝及电絮凝系统电化学方法相结合的处理工艺对脱硫废水进行达标排放处理，不仅使出水水质更好，并且解决了传统脱硫废水处理三联箱系统出水水质不稳定、易污堵的现象，能够有效地去除脱硫废水中的铅、汞、铬等重金属、氟化物及悬浮物，改善脱硫废水出水水质，确保处理后的脱硫废水水质满足《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标(DL/T 997-2006)》的相关要求，大大降低了火电厂环保风险，环境保护效益明显。具体的，本发明采用投加次氯酸钠与曝气法联合处理脱硫废水中的有机物及氨氮，以实现脱硫废水中有机物及氨氮的有效去除，降低脱硫废水中有机物及氨氮的含量，确保出水水质的稳定性。另外，本发明利用电絮凝工艺系统取代传统的三联箱处理工艺，以降低系统的故障率，改善操作环境，并且通过絮凝过程中产生的气泡使将污染物从水中去除，同时经重金属反应器及电絮凝工艺处理后的脱硫废水经过多介质过滤器进行过滤处理，保证脱硫废水出水的水质稳定性。
进一步，预沉池底部的污泥进入到脱硫吸收塔中，与脱硫吸收塔中的石膏浆液一起经石膏脱水处理，以减少系统的泥量，降低系统污泥堵塞的风险，增加石膏的产量。
