公布日：2022.06.17
申请日：2021.12.27
分类号：C02F9/10(2006.01)I;B01D53/48(2006.01)I;B01D53/50(2006.01)I;B01D53/73(2006.01)I;B01D53/80(2006.01)I;B01D53/96(2006.01)I;C01D3/06(2006.01)I;F23J15
/00(2006.01)I;F23J15/04(2006.01)I;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，将脱硫浆液经过预处理、超滤过滤、IRCT系统浓缩、高温烟气直喷蒸干处理，实现脱硫浆液的零排放，脱硫浆液零排放的过程中实现超滤系统对脱硫浆液悬浮物的有效去除，无软化药剂消耗的高倍浓缩，无软化污泥产生，无结晶盐固废产生，脱硫浆液脱盐与产出石膏协调作用，采用高温旁路蒸发可以处理较多的浓缩液，浓缩液蒸发的效率高，适用于烟气量较大的机组，采用直接喷雾工艺喷枪直接安装在烟道上，接触的烟气量大，液体蒸干固化效果好，结构简单，运行维护方便，投资成本低，占用空间小，施工方便。
权利要求书
1.一种脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)脱硫浆液进入预处理系统内，去除脱硫浆液中的固体悬浮物；(2)经过预处理系统的脱硫浆液，通过水泵运输到超滤系统中，在超滤膜的过滤作用下，产出满足进入IRCT系统的脱硫浆液；(3)在IRCT系统中，脱硫浆液澄清液中阳离子(钙离子、镁离子、钠离子等)在直流电场的驱动下迁移进入氯盐循环箱，阴离子(氯离子、硫酸根离子等)在直流电场的驱动下迁移进入钠盐循环箱；(4)纳盐循环箱中的钠盐浓液利用钠盐纳滤对钠离子进行截留，纳盐纳滤截留的钠离子进入氯化钠溶液中，已脱盐的脱盐液进入脱盐液循环箱，利用脱盐液纳滤截留钠离子，脱盐液纳滤截留的钠离子进入氯化钠溶液中；(5)利用反渗透对氯化钠循环箱中的氯化钠溶液进行浓缩，保持氯化钠离子的浓度，确保IRCT系统正常运行，反渗透产生的氯化钠浓水返回到氯化钠循环箱，淡水进入循环箱补水回用；(6)将氯盐循环箱内的浓缩液输运到高温烟气直喷蒸干系统内，浓缩液储存箱内的浓缩液通过水泵，运输到安装在高温烟道上的喷枪中，在压缩空气储罐的气压下，浓缩液通过喷枪喷入高温烟道，形成粒径微小的水雾，烟道中烟气的温度为360℃左右，利用烟气的高温将浓缩液在很短时间内蒸干，浓缩液中的水分经过高温烟气蒸发形成水蒸气而进去烟气中，部分水蒸气在脱硫系统中凝聚回到脱硫浆液，另一部分水蒸气随烟气从烟囱排出，蒸干固化的盐类混入烟气的灰尘中，通过除尘器收集进入粉煤灰中，成为发电副产品销售。
2.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(1)中的脱硫浆液来自于脱硫系统中真空皮带机滤液。
3.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(1)中的预处理系统包括以下步骤：将脱硫浆液采用废水箱进行收集，再进入絮凝反应箱内进行悬浮固体沉淀；再经过澄清池的澄清，将产水送至清水箱，再利用水泵进入超滤系统中。
4.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(1)的固体悬浮物返回到脱硫浆液中。
5.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(2)中的超滤系统采用聚醚砜材料进行前端过滤。
6.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(2)中超滤系统采用6芯或者多芯超滤膜对脱硫浆液进行过滤处理。
7.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(2)中超滤系统中设有自清洗过滤器。
8.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(4)中，纳盐纳滤和淡水钠滤液纳滤中的两股浓水或者其中一股进入氯化钠循环箱中。
9.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(4)所述经过淡水纳滤的淡水进入脱硫浆液箱中回用。
10.根据权利要求1中所述的脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，其特征在于：所述步骤(6)中喷枪的喷淋方式采用双流体喷雾或者单流体喷雾。
发明内容
针对上述不足，本发明超滤实现脱硫浆液中的固体悬浮物的有效去除，利用纳滤和反渗透实现氯化钠的提取，实现氯化钠的消耗、提取系统内自循环，利用IRCT(电渗析)技术实现高硬度、高含盐量废水(含脱硫浆液)无软化条件下的高倍浓缩(浓缩倍率6倍)，在设计水质条件下，浓缩液TDS含量可达到18％以上，浓缩液采样高温烟气旁路技术蒸发蒸发固化处理，实现脱硫浆液零排放的处理。从而达到脱硫浆液零排放的过程中实现超滤系统对脱硫浆液悬浮物的有效去除，无软化药剂消耗的高倍浓缩，无软化污泥产生，脱硫浆液脱盐和石膏析出协同作用，投资和运行费用低(运行费用19.71元/m3)，浓缩液固化处理能耗低、运行稳定的目的。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种脱硫浆液离子脱除及浓缩液高温烟气直喷固化方法，包括以下步骤：
(1)脱硫浆液进入预处理系统内，去除脱硫浆液中的固体悬浮物；
(2)经过预处理系统的脱硫浆液，通过水泵运输到超滤系统中，在超滤膜的作用下，产出满足进入IRCT系统的脱硫浆液；
(3)在IRCT系统中，脱硫浆液澄清液中阳离子(钙离子、镁离子、钠离子等)在直流电场的驱动下迁移进入氯盐循环箱，阴离子(氯离子、硫酸根离子等)在直流电场的驱动下迁移进入钠盐循环箱；
(4)纳盐循环箱中的钠盐浓液利用钠盐纳滤对钠离子进行截留，纳盐纳滤截留的钠离子进入氯化钠溶液中，已脱盐的脱盐液进入脱盐液循环箱，利用脱盐液纳滤截留钠离子，脱盐液纳滤截留的钠离子进入氯化钠溶液中；
(5)利用反渗透对氯化钠循环箱中的氯化钠溶液进行浓缩，保持氯化钠离子的浓度，确保IRCT系统正常运行，经过反渗透的产生的氯化钠浓水返回到氯化钠循环箱，淡水进入循环箱补水回用；
(6)将氯盐循环箱内的浓缩液输运到高温烟气直喷蒸干系统内，浓缩液储存箱内的浓缩液通过水泵，运输到安装在高温烟道上的喷枪中，在压缩空气储罐的气压下，将浓缩液喷洒到锅炉空预器前的烟气管道中，烟道中烟气的温度为360℃左右，利用烟气的高温将浓缩液在很短时间内蒸干，浓缩液中的水分经过高温烟气蒸发形成水蒸气而进去烟气中，部分水蒸气在脱硫系统中凝聚回到脱硫浆液，另一部分水蒸气随烟气从烟囱排出，蒸干固化的盐类混入烟气的灰尘中，通过除尘器收集进入粉煤灰中，成为发电副产品销售。。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(1)中的脱硫浆液来自于脱硫系统中真空皮带机滤液。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(1)中的预处理系统包括以下步骤：将脱硫浆液采用废水箱进行收集，再进入絮凝反应箱内进行固体沉淀；再经过澄清池的澄清，将产水送至清水箱，经过过滤器后利用水泵进入超滤系统中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(1)的固体悬浮物返回到脱硫浆液中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(2)中的超滤系统采用聚醚砜材料进行前端过滤。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(2)中超滤系统采用6芯或者多芯超滤膜对脱硫浆液进行过滤处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(2)中超滤系统中设有自清洗过滤器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(4)中，纳盐纳滤和淡水钠滤液纳滤中的两股浓水或者其中一股进入氯化钠循环箱中。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(4)所述经过淡水纳滤的淡水进入脱硫浆液箱中回用。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤(6)中喷枪的喷淋方式采用双流体喷雾或者单流体喷雾。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)采用超滤系统对预处理后的脱硫浆液进行前端过滤，去除脱硫浆液中的固体悬浮物，滤除的悬浮物返回到脱硫浆液，成为浆液析出石膏的主要成分，在脱硫浆液中的盐分除去同时与石膏析出协同作用；
(2)利用IRCT技术实现脱硫浆液盐份的浓缩，产出高浓度的浓缩液(氯盐浓液)，利用纳滤系统和反渗透系统在IRCT系统内进行分盐处理，提取IRCT系统运行所需的氯化钠，实现氯化钠内部消耗、提取自循环，采用反渗透技术对氯化钠循环箱进行浓缩的方法，氯化钠溶液进入反渗透系统，其浓水返回氯化钠循环箱，实现氯化钠的浓缩，淡水进行回用；
(4)采用高温烟气直喷技术，对浓缩液(浓缩液)进行蒸发固化处理，利用高温烟气将浓缩液蒸干，浓缩液的水分挥发进入烟气，从烟囱排放，蒸干固化的盐类混入烟气的灰尘中，通过除尘器收集进入粉煤灰中，由于脱硫浆液浓缩液的量与锅炉烟气的量相比(百万分之一)可以忽略不计，其固化的盐类不会影响粉煤灰品质，不影响其销售，实现废水的零排放，直接喷雾工艺喷枪直接安装在烟道上，接触的烟气量大，液体蒸干固化效果好，结构简单，运行维护方便，投资成本低，占用空间小，施工方便；
(5)本发明适用于高含盐、高硬度废水的脱盐和减量处理，无需软化，运行费用低，无二次污泥产生，投资省，可直接将浓盐水浓缩至含盐量18％以上，减少了诸多分级浓缩环节，运行维护简单，可全自动无人值守运行，系统各环节无结垢风险，系统整体可靠性高。
（发明人：张业才;郑见云;陈宏礼;项棵林;程仁海;章声杰;周宇;倪宏宁;刘岗;陈春彦;孙兆强;岳健;于响生;祖坤勇;赵军;王立文;朱文婷;史敬阳;陈庆丰）
