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高新低成本脱硫废水处理装置

发布时间:2023-6-21 9:52:05  中国污水处理工程网

公布日:2022.10.25

申请日:2022.09.23

分类号:C02F9/04(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N

摘要

本发明提供了一种低成本脱硫废水处理方法和系统。本发明的低成本脱硫废水处理方法,包括如下步骤:S1:将脱硫废水送入一级反应器,加入石灰乳调节pH值至9.5‑11.5;S2:一级反应器出水进入一级沉淀池进行沉淀,一级沉淀池出水进入二级反应器,向二级反应器中加入钡盐和盐酸,调节pH值至6‑9;S3:二级反应器出水进入二级沉淀池进行沉淀,二级沉淀池出水进入膜浓缩系统进行浓缩形成浓水,部分浓水回流至一级反应器中,对剩余浓水进行固化处理。与现有的脱硫废水处理工艺相比,本发明的脱硫废水处理方法和系统可实现脱硫废水零排放,具有工艺简单、污泥产生量少、投资和运行成本低等优势。

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权利要求书

1.一种低成本脱硫废水处理方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将脱硫废水送入一级反应器,加入石灰乳调节pH值至9.5-11.5;S2:一级反应器出水进入一级沉淀池进行沉淀,一级沉淀池出水进入二级反应器,向二级反应器中加入钡盐和盐酸,调节pH值至6-9;S3:二级反应器出水进入二级沉淀池进行沉淀,二级沉淀池出水进入膜浓缩系统进行浓缩形成浓水,部分浓水回流至一级反应器中,对剩余浓水进行固化处理。

2.根据权利要求1所述的低成本脱硫废水处理方法,其特征在于,石灰乳的添加量为1.6-4.6g/L;脱硫废水在一级反应器中的反应时间为30-60min。

3.根据权利要求1所述的低成本脱硫废水处理方法,其特征在于,一级沉淀池出水中的硫酸根含量为300-2000mg/L。

4.根据权利要求1所述的低成本脱硫废水处理方法,其特征在于,钡盐与一级反应器出水中的硫酸根之间的摩尔比为(0.5-1.3):1。

5.根据权利要求1所述的低成本脱硫废水处理方法,其特征在于,钡盐的添加量为1.1-1.3g/L;盐酸的添加量为0.6-2.5g/L。

6.根据权利要求1所述的低成本脱硫废水处理方法,其特征在于,二级沉淀池出水中的硫酸根含量≤2.8mg/L,锰离子含量≤0.1mg/L;浓水TDS为90000mg/L-300000mg/L。

7.一种低成本脱硫废水处理系统,其特征在于,包括依次连接的一级反应器、一级沉淀池、二级反应器、二级沉淀池和膜浓缩系统,在一级反应器和二级反应器中分别设有搅拌器,一级沉淀池和二级沉淀池分别与排泥系统连接,膜浓缩系统的浓水出口分别与一级反应器和固化处理系统连接。

8.根据权利要求7所述的低成本脱硫废水处理系统,其特征在于,在一级反应器中还设有pH在线监测装置和氯离子在线监测装置,氯离子在线监测装置与控制系统连接,控制系统在一级反应器中的氯离子浓度低于设定值时控制浓水回流至一级反应器中。

9.根据权利要求7所述的低成本脱硫废水处理系统,其特征在于,在一级反应器与一级沉淀池之间设有第一絮凝反应系统;在二级反应器与二级沉淀池之间设有第二絮凝反应系统。

10.根据权利要求8所述的低成本脱硫废水处理系统,其特征在于,膜浓缩系统包括反渗透装置、电渗析装置和膜蒸馏装置中的至少一种。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本脱硫废水处理方法和系统,该方法和系统可实现脱硫废水零排放,具有工艺简单、污泥产生量少、投资和运行成本低等优势。

本发明提供一种低成本脱硫废水处理方法,包括如下步骤:S1:将脱硫废水送入一级反应器,加入石灰乳调节pH值至9.5-11.5;S2:一级反应器出水进入一级沉淀池进行沉淀,一级沉淀池出水进入二级反应器,向二级反应器中加入钡盐和盐酸,调节pH值至6-9;S3:二级反应器出水进入二级沉淀池进行沉淀,二级沉淀池出水进入膜浓缩系统进行浓缩形成浓水,部分浓水回流至一级反应器中,对剩余浓水进行固化处理。

步骤S1中,加入石灰乳(氢氧化钙悬浊液)主要用于去除脱硫废水中的锰离子、镁离子和部分硫酸根;对石灰乳的添加量不作严格限制,可根据实际情况确定,石灰乳的添加量例如可以为1.6-4.6g/L,脱硫废水在一级反应器中的反应时间可以为30-60min。

步骤S2中,一级反应器出水可以经絮凝后进入一级沉淀池,一级沉淀池产生的污泥可经脱水后进一步处理;一级沉淀池出水中的硫酸根含量可以控制为300-2000mg/L,例如500-800mg/L。

对钡盐不作严格限制,例如可以采用氯化钡、硝酸钡、氢氧化钡等,优选为氯化钡,钡盐与一级反应器出水中的硫酸根之间的摩尔比可以控制为(0.5-1.3):1。具体地,钡盐的添加量可以为1.1-1.3g/L;盐酸的添加量可以为0.6-2.5g/L。

步骤S3中,二级反应器出水可以经絮凝后进入二级沉淀池,二级沉淀池产生的污泥可经脱水后进一步处理;二级沉淀池出水中的主要溶解盐为氯化钙和氯化镁,可经适当过滤后进入膜浓缩系统;其中,过滤可以是超滤、微滤、多介质过滤、活性炭过滤中的一种或几种的组合,膜浓缩系统可以是反渗透、电渗析、膜蒸馏中的一种或几种的组合。

具体地,二级沉淀池出水中的硫酸根含量≤2.8mg/L,锰离子含量≤0.1mg/L;浓水TDS为90000mg/L-300000mg/L。浓水中富含氯化钙,部分浓水可回流至一级反应器,用于去除脱硫废水中的硫酸根,剩余浓水进行固化处理,最终可实现脱硫废水零排放。特别是,膜浓缩系统产生的浓水外排进行固化处理时,可以通过一级反应器中的氯离子浓度进行控制,当一级反应器中氯离子浓度高于设定值后,浓水不回流至一级反应器而是进入固化处理系统进行外排固化处理;当一级反应器中氯离子浓度低于设定值后,浓水回流至一级反应器进行利用。固化处理的方式可以是蒸发结晶或烟道蒸发等。

本发明还提供一种低成本脱硫废水处理系统,包括依次连接的一级反应器、一级沉淀池、二级反应器、二级沉淀池和膜浓缩系统,在一级反应器和二级反应器中分别设有搅拌器,一级沉淀池和二级沉淀池分别与排泥系统连接,膜浓缩系统的浓水出口分别与一级反应器和固化处理系统连接。

对搅拌器的结构和搅拌方式不作严格限制,可以采用机械搅拌,也可以采用曝气搅拌,设置搅拌器主要用于保证一级反应器和二级反应器内部的水质均匀。

可以理解,在一级反应器和二级反应器上可以设置药剂投加装置,一级反应器的药剂投加装置主要用于向一级反应器中投加药剂A(即石灰乳)、二级反应器的药剂投加装置主要用于向二级反应器中投加药剂B(即盐酸)和药剂C(即钡盐),用于去除废水中的锰离子、镁离子和硫酸根。

进一步地,在一级反应器中还设有pH在线监测装置和氯离子在线监测装置,氯离子在线监测装置与控制系统连接,控制系统在一级反应器中的氯离子浓度低于设定值时控制浓水回流至一级反应器中。

此外,在一级反应器与一级沉淀池之间还设有第一絮凝反应系统;在二级反应器与二级沉淀池之间还设有第二-絮凝反应系统,以提高污泥沉淀效果。

进一步地,膜浓缩系统包括反渗透装置、电渗析装置和膜蒸馏装置中的至少一种。

本发明的脱硫废水处理方法和系统基于脱硫废水硬度极高、硫酸钙过饱和等特性,取消了传统软化处理中同时除镁和除钙的路线,采用氯化钙和氯化钡联合去除硫酸根的方式,有效解决了后续废水浓缩处理中的硫酸钙结垢问题,具有工艺简单、药剂投加量少、投资和运行成本低、污泥产生量少、易于与其他工艺相结合等优势。

(发明人:刘海洋;王顺启;刘海平;荆亚超;杨春平;白玉勇;张国柱;刘绍伟;马利君;杨言;高阳;彭思伟)

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