申请日20200618
公开(公告)日20200922
IPC分类号C02F9/04; C02F11/12; C02F101/10; C02F101/20; C02F103/18
摘要
本发明涉及一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，包括以下步骤：(1)取脱硫废水输送至第一反应池，加入碱化剂A搅拌混合，再送入第一沉淀池，自然沉降;(2)将上清液A送入第二反应池，继续加入碱化剂B和助凝剂，然后送入第二沉淀池，自然沉降后;(3)将上清液B送入第三反应池，加入碱化剂C，然后送入第三沉淀池，自然沉降后，所得上清液C经中和、过滤处理后，送入后续处理系统，即完成。与现有技术相比，本发明能够有效去除各种致垢离子，避免Ca2+、SO42‑在后续浓缩减量单元形成永久性水垢，通过脱水处理大大减少沉淀物的产生量，脱水液与同级上清液合并处理，从而实现脱硫废水零排放。
权利要求书
1.一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取脱硫废水输送至第一反应池，加入碱化剂A搅拌混合，再送入第一沉淀池，自然沉降，得到底部沉淀物A和上清液A;
(2)将上清液A送入第二反应池，继续加入碱化剂B和助凝剂，然后送入第二沉淀池，自然沉降后，得到底部沉淀物B和上清液B;
(3)将上清液B送入第三反应池，加入碱化剂C，然后送入第三沉淀池，自然沉降后，得到底部沉淀物C和上清液C，所得上清液C经中和、过滤处理后，送入后续处理系统，即完成。
2.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述的碱化剂A为石灰，其投加量满足：调节脱硫废水pH至8-10。
3.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，加入碱化剂A后，反应的时间为10-30分钟。
4.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述的碱化剂B为氢氧化钠或氢氧化钾，其投加量满足调节pH值至11-13。
5.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述的助凝剂为高分子絮凝剂，其投加量为1.0～20.0mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(2)中，加入碱化剂B和助凝剂后，反应时间为10-30分钟。
7.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述的碱化剂C为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾中的一种或几种，其投加量为2.0～30.0g/L。
8.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，加入碱化剂C后，反应时间为10-30分钟。
9.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(1)中，底部沉淀物A还经过脱水处理，且其所得脱水液A与上清液A一同送入第二反应池;
步骤(2)中，底部沉淀物B还经过脱水处理，且其所得脱水液B与上清液B一同送入第三反应池;
步骤(3)中，底部沉淀物C还经过脱水处理，且其所得脱水液C与上清液C一同进行中和、过滤处理。
10.根据权利要求1所述的一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，其特征在于，步骤(3)中，中和处理为采用盐酸处理至pH为7.0～9.0;
过滤为采用管式微滤装置处理。
说明书
一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺
技术领域
本发明属于脱硫废水零排放处理技术领域，涉及一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺。
背景技术
随着《节约能源法》、《环境保护法》等一系列用水排水政策和法规的颁布，我国对污水、废水排放标准有了更严格的规定。2015年出台的《水污染防治行动计划》明确提出，“具备使用再生水条件但未充分利用的钢铁、火电、化工、制浆造纸、印染等项目，不得批准其新增取水许可”，同时提出“现有沉淀物处理处置设施应于2017年底前基本完成达标改造，地级及以上城市沉淀物无害化处理处置率应于2020年底前达到90%以上”，对各行业废水的处理及所产沉淀物的处理与处置均提出“零排放”要求。火力发电厂脱硫废水作为全厂废水梯级利用的终端环节，其有效处理是实现全厂废水零排放的关键。
脱硫废水是一种弱酸性高盐废水，含有一定浓度的重金属，具有悬浮物含量高，Ca2+、Mg2+、SO42-等致垢离子浓度高，水质波动大等特点。脱硫废水零排放技术路线一般为“预处理-浓缩减量-固化”，其中预处理是影响后续处理工艺稳定运行的关键环节。传统的预处理方式是采用“沉淀-絮凝-澄清”三联箱工艺，该工艺能够有效去除脱硫废水中的悬浮物和重金属，但是由于致垢离子的大量存在，导致浓缩减量工艺的结垢现象严重，从而影响设备的安全稳定运行，增加设备的损耗和能耗。“双碱”软化法对Ca2+和Mg2+去除率高，但是对SO42-去除率低、生成的沉淀物沉降效果差，会产生大量沉淀污泥。基于零排放技术路线，针对脱硫废水水质复杂特性，开发相应预处理工艺，对确保“零排放”工艺的稳定运行具有实际意义。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，以实现脱硫废水的零排放，能够有效去除各种致垢离子，避免Ca2+、SO42-在后续浓缩减量单元形成永久性水垢，此外，通过脱水处理大大减少沉淀物的产生量，脱水液与同级上清液合并处理，从而实现脱硫废水零排放。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于三碱法的脱硫废水零排放预处理工艺，包括以下步骤：
(1)取脱硫废水输送至第一反应池，加入碱化剂A搅拌混合，再送入第一沉淀池，自然沉降，得到底部沉淀物A和上清液A;
(2)将上清液A送入第二反应池，继续加入碱化剂B和助凝剂，然后送入第二沉淀池，自然沉降后，得到底部沉淀物B和上清液B;
(3)将上清液B送入第三反应池，加入碱化剂C，然后送入第三沉淀池，自然沉降后，得到底部沉淀物C和上清液C，所得上清液C经中和、过滤处理后，送入后续处理系统，即完成。
进一步的，步骤(1)中，所述的碱化剂A为石灰，其投加量满足：调节脱硫废水pH至8-10。
进一步的，步骤(1)中，加入碱化剂A后，反应的时间为10-30分钟。
进一步的，步骤(2)中，所述的碱化剂B为氢氧化钠或氢氧化钾，其投加量满足调节pH值至11-13。
进一步的，步骤(2)中，所述的助凝剂为高分子絮凝剂，其投加量为1.0～20.0mg/L。
进一步的，步骤(2)中，加入碱化剂B和助凝剂后，反应时间为10-30分钟。
进一步的，步骤(3)中，所述的碱化剂C为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾或碳酸氢钾中的一种或几种，其投加量为2.0～30.0g/L。
进一步的，步骤(3)中，加入碱化剂C后，反应时间为10-30分钟。
进一步的，步骤(1)中，底部沉淀物A还经过脱水处理，且其所得脱水液A与上清液A一同送入第二反应池。
进一步的，步骤(2)中，底部沉淀物B还经过脱水处理，且其所得脱水液B与上清液B一同送入第三反应池。
进一步的，步骤(3)中，底部沉淀物C还经过脱水处理，且其所得脱水液C与上清液C一同进行中和、过滤处理。
进一步的，步骤(3)中，中和处理为采用盐酸处理至pH为7.0～9.0;
过滤为采用管式微滤装置处理。
本发明旨在提供一种基于“三碱法”的脱硫废水零排放预处理工艺，由第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、第二沉淀池、第三反应池、第三沉淀池和微滤处理单元构成。脱硫废水送入所述的第一反应池，通过投加石灰，调节pH为8.0～10.0，将脱硫废水中的悬浮物、重金属和部分SO42-沉淀去除，在第一沉淀池中自然沉降后，底部沉淀物通过脱水机进一步实现固液分离;脱水机产生的脱水液和第一沉淀池上清液一同进入所述的第二反应池，投加氢氧化钠或氢氧化钾和高分子絮凝剂，控制pH在11.0～13.0，使Mg2+形成沉淀，高分子絮凝剂提高沉淀物的沉降效果，经第二沉淀池沉降分离后将水Mg2+去除，底部沉淀物再经脱水机进一步实现固液分离;脱水机产生的脱水液和第二沉淀池上清液再进入所述的第三反应池，投加碳酸钠(或碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾)，使Ca2+形成沉淀，经第三沉淀池沉降分离后将水Ca2+去除，底部沉淀物再经脱水机进一步实现固液分离;脱水机产生的脱水液和第三沉淀池上清液加盐酸控制pH在7.0～9.0，然后进入微滤处理单元，去除悬浮微粒。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)在去除悬浮物、重金属的同时去除部分硫酸根，避免后续浓缩减量单元形成永久性硫酸钙垢;
(2)分步去除水中硬度离子，便于沉淀物回收利用，絮凝剂显著提高了镁沉淀物的沉降效果;
(3)采用脱水机进行固液分离，大大减少沉淀物产生量，脱水液进入下一级处理单元，可实现废水零排放。（发明人周振;明强;赵晓丹;顾锦绣;姜伟华;戴世峰;孙东奇;郭家明）
