申请日 20200722
公开（公告）日 20201204
IPC分类号 C02F9/04; C01F5/14; C01F5/22; C01F11/24; C01F11/30; C01F11/32; C02F101/10; C02F101/12; C02F101/20; C02F103/18
摘要
石灰乳法处理脱硫废水的系统及方法，包括中和预处理装置、配水制浆装置、氢氧化镁反应装置、氢氧化镁洗涤干燥装置和氯化钙干燥装置，中和预处理装置包括脱硫废水原水箱、板框压滤机和原水缓冲槽，配水制浆装置包括酸化水槽、灰乳配制槽和灰乳喂料槽，氢氧化镁反应装置包括氢氧化镁反应器和氢氧化镁溢流液槽，氢氧化镁洗涤干燥装置包括氢氧化镁压滤机、氢氧化镁洗涤槽、干燥箱和氯化钙溶液槽，氯化钙干燥装置包括蒸发结晶器。本发明对脱硫废水中的镁钙进行分离和回收，镁离子形成氢氧化镁固体，钙离子形成氯化钙固体，在解决燃煤电厂脱硫废水环境污染问题的同时，实现了废物资源化，且使用的药剂少而廉价，工艺流程短，操作简单，成本低廉。
权利要求书
1.一种石灰乳法处理脱硫废水的系统，其特征在于：包括中和预处理装置、配水制浆装置、氢氧化镁反应装置、氢氧化镁洗涤干燥装置和氯化钙干燥装置，所述中和预处理装置包括通过管道依次连接的脱硫废水原水箱（1）、板框压滤机（2）和原水缓冲槽（3），所述配水制浆装置包括通过管道依次连接的酸化水槽（4）、灰乳配制槽（5）和灰乳喂料槽（6），所述氢氧化镁反应装置包括通过管道与原水缓冲槽（3）和灰乳喂料槽（6）连接的氢氧化镁反应器（7）和氢氧化镁溢流液槽（8），所述氢氧化镁洗涤干燥装置包括与氢氧化镁溢流液槽（8）通过管道连接的氢氧化镁压滤机（9），以及均与氢氧化镁压滤机（9）通过管道连接的氢氧化镁洗涤槽（10）、干燥箱（11）和氯化钙溶液槽（12），所述氯化钙干燥装置包括通过管道与氯化钙溶液槽（12）连接的蒸发结晶器（13）。
2.如权利要求1所述的一种石灰乳法处理脱硫废水的系统，其特征在于：所述板框压滤机（2）通过循环管道和喂料泵与脱硫废水原水箱（1）连接，所述板框压滤机（2）底部还有用于排泥的料斗。
3.如权利要求1所述的一种石灰乳法处理脱硫废水的系统，其特征在于：所述酸化水槽（4）配置空压机布气系统。
4.如权利要求1所述的一种石灰乳法处理脱硫废水的系统，其特征在于：所述氢氧化镁压滤机（9）底部设有用于收集氢氧化镁的料斗。
5.如权利要求1所述的一种石灰乳法处理脱硫废水的系统，其特征在于：所述酸化水槽（4）还与氢氧化镁洗涤槽（10）通过管道连接。
6.如权利要求1~5任意一项所述系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、中和预处理：燃煤电厂脱硫废水浓缩液送至脱硫废水原水箱（1），在脱硫废水原水箱（1）中加入中和剂消石灰，调整pH至7.0-8.0，pH变化使溶液中的生成重金属氢氧化物和CaSO4沉淀，搅拌1 h后送至板框压滤机（2），经过循环压滤直到滤液清澈，清液送至原水缓冲槽（3），压滤机泥饼由底部料斗收集；
S2、氢氧化镁反应合成：在酸化水槽（4）中加入清水和浓盐酸配置酸化水，曝气30 min去除二氧化碳，控制pH在3-3.5；酸化水送至灰乳配制槽（5）并加入消石灰配置石灰乳，搅拌30 min，石灰乳浓度2 mol/L，将配置好的石灰乳送至灰乳喂料槽（6）；原水缓冲槽（3）中的清液和灰乳喂料槽（6）中的石灰乳送至氢氧化镁反应器（7）进行混合，控制反应pH在10.0-11.0，生成氢氧化镁悬浊液，氢氧化镁悬浊液通过氢氧化镁反应器（7）顶部的溢流口进入氢氧化镁溢流液槽（8）；
S3、氢氧化镁压滤洗涤干燥：氢氧化镁溢流液槽（8）中的氢氧化镁悬浊液送至氢氧化镁压滤机（9），滤饼收集进入氢氧化镁洗涤槽（10），滤液进入氯化钙溶液槽（12），酸化水槽（4）中的酸化水送至氢氧化镁洗涤槽（10）对氢氧化镁滤饼进行洗涤，洗涤生成的氢氧化镁悬浊液返回氢氧化镁压滤机（9），反复洗涤2-3次，氢氧化镁滤饼送至干燥箱（11）进行干燥，产生氢氧化镁产品；
S4、氯化钙干燥：氯化钙溶液槽（12）中的氯化钙溶液送至蒸发结晶器（13），得到CaCl2∙2H2O产品。
说明书
石灰乳法处理脱硫废水的系统及方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及石灰乳法处理脱硫废水的系统及方法。
背景技术
燃煤电厂石灰石湿法脱硫技术的广泛应用，致使湿法脱硫副产物——脱硫废水的产生量日益增大，排放脱硫废水的目的是将处理过程中富集的氯离子等元素排出，防止离子浓度过高危害系统的稳定运行。目前国内外的研究主要集中在脱硫废水的处理技术，而出于成本和市场等因素的考虑，脱硫废水资源化技术的关注逐渐减弱。但脱硫废水中大量元素是一种潜在资源，将氯、镁、钙等离子脱除分离出来，能够实现脱硫废水“零排放”，同时达到盐类资源化回收利用的目的，可作为脱硫废水“零排放”的技术储备。
脱硫废水浓缩液pH约为1，且含有大量的氯离子和镁离子，成分特征与苦卤水接近，因此可以借鉴“苦卤水制盐”技术制备氢氧化镁和氯化钙。但脱硫废水含有大量杂质，如硫酸根、碳酸根及重金属等，去除工序复杂，会影响氢氧化镁纯度，所以研究石灰乳在脱硫废水中制备氢氧化镁和氯化钙的工艺。
发明内容
本发明的目的是提供石灰乳法处理脱硫废水的系统及方法，要解决现有技术工序复杂、成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种石灰乳法处理脱硫废水的系统，其特征在于：包括中和预处理装置、配水制浆装置、氢氧化镁反应装置、氢氧化镁洗涤干燥装置和氯化钙干燥装置，所述中和预处理装置包括通过管道依次连接的脱硫废水原水箱、板框压滤机和原水缓冲槽，所述配水制浆装置包括通过管道依次连接的酸化水槽、灰乳配制槽和灰乳喂料槽，所述氢氧化镁反应装置包括通过管道与原水缓冲槽和灰乳喂料槽连接的氢氧化镁反应器和氢氧化镁溢流液槽，所述氢氧化镁洗涤干燥装置包括与氢氧化镁溢流液槽通过管道连接的氢氧化镁压滤机，以及均与氢氧化镁压滤机通过管道连接的氢氧化镁洗涤槽、干燥箱和氯化钙溶液槽，所述氯化钙干燥装置包括通过管道与氯化钙溶液槽连接的蒸发结晶器。
进一步优选地，所述板框压滤机通过循环管道和喂料泵与脱硫废水原水箱连接，所述板框压滤机底部还有用于排泥的料斗。
进一步地，所述酸化水槽配置空压机布气系统。
进一步地，所述氢氧化镁压滤机底部设有用于收集氢氧化镁的料斗。
更加优选地，所述酸化水槽还与氢氧化镁洗涤槽通过管道连接。
石灰乳法处理脱硫废水的系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、中和预处理：燃煤电厂脱硫废水浓缩液送至脱硫废水原水箱，在脱硫废水原水箱中加入中和剂消石灰，调整pH至7.0-8.0，pH变化使溶液中的生成重金属氢氧化物和CaSO4沉淀，搅拌1 h后送至板框压滤机，经过循环压滤直到滤液清澈，清液送至原水缓冲槽，压滤机泥饼由底部料斗收集；
S2、氢氧化镁反应合成：在酸化水槽中加入清水和浓盐酸配置酸化水，曝气30 min去除二氧化碳，控制pH在3-3.5；酸化水送至灰乳配制槽并加入消石灰配置石灰乳，搅拌30 min，石灰乳浓度2 mol/L，将配置好的石灰乳送至灰乳喂料槽；原水缓冲槽中的清液和灰乳喂料槽中的石灰乳送至氢氧化镁反应器进行混合，控制反应pH在10.0-11.0，生成氢氧化镁悬浊液，氢氧化镁悬浊液通过氢氧化镁反应器顶部的溢流口进入氢氧化镁溢流液槽；
S3、氢氧化镁压滤洗涤干燥：氢氧化镁溢流液槽中的氢氧化镁悬浊液送至氢氧化镁压滤机，滤饼收集进入氢氧化镁洗涤槽，滤液进入氯化钙溶液槽，酸化水槽中的酸化水送至氢氧化镁洗涤槽对氢氧化镁滤饼进行洗涤，洗涤生成的氢氧化镁悬浊液返回氢氧化镁压滤机，反复洗涤2-3次，氢氧化镁滤饼送至干燥箱进行干燥；
S4、氯化钙干燥：氯化钙溶液槽中的氯化钙溶液送至蒸发结晶器，得到CaCl2∙2H2O产品。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明石灰乳法处理脱硫废水的系统，包括中和预处理装置、配水制浆装置、氢氧化镁反应装置、氢氧化镁洗涤干燥装置以及氯化钙干燥装置，对脱硫废水中的镁钙进行分离和回收，镁离子形成氢氧化镁固体，钙离子形成氯化钙固体，在解决燃煤电厂脱硫废水环境污染问题的同时，实现了废物资源化。
本发明使用的药剂少而廉价，工艺流程短，操作简单，减低了成本，且产生了具有经济价值的产品，因此形成低成本、工艺简洁、便于控制的脱硫废水资源化技术，是研究脱硫废水“零排放”的重要方向，对提升燃煤电厂环保技术水平，推动循环经济具有重大的意义。
发明人 （李雅轩;姚宣;路光杰;陈鸥;杨建辉;段威;高健;江清潘;）
