CN104671315B - 一种全厂废水零排放的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全厂废水零排放的方法，将全厂废水经废水收集装置（1）收集后导入烟气湿法脱硫装置（2），与进入烟气湿法脱硫装置（2）的高温干烟换热接触，废水中的部分水分蒸发加湿烟气并从烟气湿法脱硫装置（2）顶部排出；浓缩的废水随脱硫废水从烟气湿法脱硫装置（2）一起排出。还公开了采用上述全厂废水零排放方法的系统，包括依次连接的废水收集装置（1）、烟气湿法脱硫装置（2）和脱硫废水零排放装置（3）。本发明的有益效果是：利用烟气湿法脱硫装置内的高温烟气对原有大水量的废水进行蒸发减量，以实现废高温烟气的热量利用和降低零排放装置处理的废水量，从而使得脱硫废水零排放装置的占地、投资、运行费用均较低。

Description

一种全厂废水零排放的方法及系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体地，涉及一种适用于处理火力发电厂、工业窑炉等企业的全厂废水零排放的方法及系统。

背景技术

火力发电厂、工业窑炉等使用锅炉的企业有循环水排污水、工业废水、含煤废水、含油废水、生活废水等多种废水对外排放，排放的废水水质多样、水量不一，还间杂有非连续性的大流量排水，特别是一些高含盐废水的处理比较困难，同时大水量的废水实现零排放需要较大的设备占地、较高的设备投资及运行费用。

火力发电厂、工业窑炉等使用锅炉的企业在国内“十一五”环保要求下，均建设了烟气脱硫装置，其中湿法烟气脱硫技术在国内占比超过90%。湿法烟气脱硫装置在运行过程中由于进入脱硫装置的烟温高，需要不断的补充工艺水以维持脱硫装置的水量及热量平衡。

厂内废水处理困难，其中部分废水和脱硫废水一样为高含盐废水，简单处理后无法对外排放，国内目前多家机构及企业均在进行脱硫废水零排放装置及系统的试验工作。

随着人们对水体污染了解的深入，国内外对水体污染的控制标准越来越严格。从可持续发展的观点来开，随着水资源日益的日益匮乏，环保要求的逐步严格，废水（包括脱硫废水类高盐量废水）的回收及零排放是电厂用水发展的必然趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种节省能耗、降低成本的全厂废水零排放的方法及系统。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

一种全厂废水零排放的方法，包括以下步骤：

S1、全厂废水进入废水收集装置；

S2、废水从废水收集装置进入烟气湿法脱硫装置；

S3、高温干烟气进入烟气湿法脱硫装置内；

S4、高温干烟气与废水在烟气湿法脱硫装置内换热接触，废水中的部分水分蒸发加湿烟气并从烟气湿法脱硫装置顶部排出；

S5、废水与热烟气接触后浓缩，随脱硫废水从烟气湿法脱硫装置一起排出；

S6、排出的脱硫废水进入脱硫废水零排放装置实现零排放。

利用烟气湿法脱硫装置内的高温烟气对原有大水量的废水进行蒸发减量，以实现废高温烟气的热量利用和降低零排放装置处理的废水量。由于大量的废水水分都在脱硫装置中进行了蒸发，进入脱硫废水零排放装置的水量较小，从而使得脱硫废水零排放装置的占地、投资、运行费用均较低。

所述的烟气湿法脱硫装置为本领域常规通用装置，其包括塔体，塔体的顶部设置有湿烟气排出口，塔体的下部设置有高温干烟气进口，塔体内的上部设置有喷淋装置，喷淋装置的进液管连接供水装置，塔体的下部设置有排出脱硫废水的脱硫废水排液管。

优选的，所述的烟气湿法脱硫装置还设置有液体循环装置，液体循环装置包括设置于塔体下部的循环出液管、循环泵和连接喷淋装置进液管的循环进液管，循环出液管连接循环泵的进液口，循环进液管连通循环泵的出液口。

在实施本发明所述全厂废水零排放的方法时，可将废水从烟气湿法脱硫装置的喷淋装置的进液管导入烟气湿法脱硫装置；或在烟气湿法脱硫装置的塔体内再增设一个喷淋装置A，然后废水从喷淋装置A的进液管导入烟气湿法脱硫装置，优选的该喷淋装置A设置于原有喷淋装置的上方，从而可提高高温烟气的热交换效率；或在塔体上设置一个废水进液管，然后将废水从该废水进液管导入烟气湿法脱硫装置，或废水进入烟气湿法脱硫装置的制浆装置配置浆液，废水随浆液进入烟气湿法脱硫装置。

所述的步骤S2中，在废水从废水收集装置进入烟气湿法脱硫装置之前，还包括将废水收集装置内的废水进行预处理的步骤，然后将经过预处理后的废水导入烟气湿法脱硫装置内。通过废水预处理步骤能够实现部分水量的回收利用，达到废水梯级利用预减量的目的，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置。如预处理步骤可采用RO反渗透水处理装置对低含盐量的废水进行预处理实现部分水量的回收利用，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置。

所述的全厂废水包括循环水排污水、工业废水、含煤废水、含油废水、生活废水等全厂所有废水。

所述的全厂废水进入废水收集装置是指将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行收集。

所述的将废水收集装置内的废水进行预处理是指将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行预处理，实现废水梯级利用预减量，预处理得到的清水回用。

然后将按不同的水质、水量情况进行收集或预处理后的全部废水进入烟气湿法脱硫装置内，废水在烟气湿法脱硫装置内进行水分蒸发浓缩以起到废水减量的目的。

所述步骤S3中，进入烟气湿法脱硫装置内的高温干烟气的温度为80~160℃，所述步骤S4中，烟气湿法脱硫装置顶部排出的烟气的温度在50~60℃。

所述步骤S6可采用多效蒸发技术或MVR（机械蒸汽再压缩技术）技术实现脱硫分水零排放。

采用上述一种全厂废水零排放的方法的系统，包括用于收集全厂废水的废水收集装置、烟气湿法脱硫装置和脱硫废水零排放装置，废水收集装置的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置，所述的烟气湿法脱硫装置用于排出脱硫废水的排液管通过管路连接脱硫废水零排放装置。

从而废水收集装置可以将非经常性排水变成经常性排水以控制进入烟气湿法脱硫装置的水量是稳定、连续的水量。优选的，在所述系统中的废水输送管路上按实际需求布设有用于在不同装置间输送废水的废水泵，废水按照设定的流速、流量进入废水收集装置。

优选的，所述的废水收集装置与烟气湿法脱硫装置之间还设置有废水预处理装置，废水收集装置的排液管通过管路连接废水预处理装置，废水预处理装置的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置。优选的，废水按照设定的流速、流量进入废水预处理装置，预处理后的废水由泵送入烟气湿法脱硫装置，蒸发浓缩后的废水由烟气湿法脱硫装置的下部排出进入脱硫废水零排放装置。

优选的，设置有将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行收集的多个废水收集装置和按不同的水质、水量情况进行预处理的多个废水预处理装置。

可选的，所述的废水收集装置或废水预处理装置的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置的喷淋装置的进液管，废水从烟气湿法脱硫装置的喷淋装置的进液管导入烟气湿法脱硫装置；或在烟气湿法脱硫装置的塔体内再增设一个喷淋装置A，废水收集装置或废水预处理装置的排液管通过管路连接喷淋装置A的进液管，废水从喷淋装置A的进液管导入烟气湿法脱硫装置，优选的该喷淋装置A设置于原有喷淋装置的上方，从而可提高高温烟气的热交换效率；或在塔体上设置一个废水进液管，废水收集装置或废水预处理装置的排液管通过管路连接废水进液管，废水从该废水进液管导入烟气湿法脱硫装置。

所述的废水预处理装置为采用RO反渗透技术的RO反渗透水处理装置、采用震动膜技术的高频震动膜或生物反应器污水处理装置或采用加药絮凝、澄清技术的沉淀池。通过废水预处理装置能够实现部分水量的回收利用，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置。如采用RO反渗透水处理装置对低含盐量的废水进行预处理实现部分水量的回收利用，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置。

所述的脱硫废水零排放装置为采用多效蒸发技术的多效蒸发器或采用MVR技术（机械蒸汽再压缩技术）的MVR蒸发器。

综上，本发明的有益效果是：

本发明特别适用于处理火力发电厂、工业窑炉等企业全厂产生的废水，利用锅炉产生的高温废烟气对废水进行蒸发浓缩减量处理，利用烟气湿法脱硫装置内的高温烟气对原有大水量的废水进行蒸发减量，以实现废高温烟气的热量利用和降低零排放装置处理的废水量，实现以废制废的目的，由于大量的废水水分都在脱硫装置中进行了蒸发，进入脱硫废水零排放装置的水量较小，从而使得脱硫废水零排放装置的占地、投资、运行费用均较低，且能够实现全厂废水零排放，同时由于将其他废水代替了脱硫装置的工艺补充水，相当于节省了脱硫装置的补充水能够节省脱硫处理工艺所消耗的工艺水，达到了节水的效果；从而使得本发明具有能耗低、成本低、占地小的优势。

本发明将循环水排污水、工业废水、含煤废水、含油废水、生活废水等全厂所有废水全部按不同的水质、水量情况进行收集或预处理，以实现初步废水减量及稳定的后续处理废水水量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的水处理流程示意图；

图3是废水进入湿法脱硫装置的一种结构示意图；

图4是废水进入湿法脱硫装置的另一种结构示意图；

图5是废水进入湿法脱硫装置的第三种结构示意图；

图6是本发明设置废水预处理装置的结构示意图；

图7是本发明设置废水预处理装置的水处理流程示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-废水收集装置，2-烟气湿法脱硫装置，3-脱硫废水零排放装置，4-废水预处理装置，5-塔体，6-湿烟气排出口，7-高温干烟气进口，8-喷淋装置，9-脱硫废水排液管，10-循环出液管，11-循环泵，12-循环进液管，13-喷淋装置A，14-废水进液管。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、图2所示，一种全厂废水零排放的方法，包括以下步骤：

S1、全厂废水进入废水收集装置1；

S2、废水从废水收集装置1进入烟气湿法脱硫装置2；

S3、高温干烟气进入烟气湿法脱硫装置2内；

S4、高温干烟气与废水在烟气湿法脱硫装置2内换热接触，废水中的部分水分蒸发加湿烟气并从烟气湿法脱硫装置2顶部排出；经检测统计，废水中蒸发的水分占原废水总量的60~80%；

S5、废水与热烟气接触后浓缩，随脱硫废水从烟气湿法脱硫装置2一起排出；

S6、排出的脱硫废水进入脱硫废水零排放装置3实现零排放。

利用烟气湿法脱硫装置2内的高温烟气对原有大水量的废水进行蒸发减量，以实现废高温烟气的热量利用和降低零排放装置处理的废水量。由于大量的废水水分都在脱硫装置中进行了蒸发，进入脱硫废水零排放装置3的水量较小，从而使得脱硫废水零排放装置3的占地、投资、运行费用均较低，经实验对比，脱硫废水零排放装置3的占地、投资、运行费用可降低60~70%。

所述的全厂废水包括循环水排污水、工业废水、含煤废水、含油废水、生活废水等全厂所有废水。

可选的，如图1所示，所述的全厂废水进入废水收集装置1是指将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行收集。然后将按不同的水质、水量情况进行收集后的全部废水进入烟气湿法脱硫装置2内，废水在烟气湿法脱硫装置内进行水分蒸发浓缩以起到废水减量的目的。

所述的烟气湿法脱硫装置2为本领域常规通用装置，如图3所示，其包括塔体5，塔体5的顶部设置有湿烟气排出口6，塔体5的下部设置有高温干烟气进口7，塔体5内的上部设置有喷淋装置8，喷淋装置8的进液管连接供水装置，塔体5的下部设置有排出脱硫废水的脱硫废水排液管9。

在实施本发明所述全厂废水零排放的方法时，如图3所示，可将废水从烟气湿法脱硫装置2的喷淋装置8的进液管导入烟气湿法脱硫装置2；或如图4所示，在烟气湿法脱硫装置2的塔体5内再增设一个喷淋装置A13，然后废水从喷淋装置A13的进液管导入烟气湿法脱硫装置2，优选的该喷淋装置A13设置于原有喷淋装置8的上方，从而可提高高温烟气的热交换效率；或如图5所示，在塔体5上设置一个废水进液管14，然后将废水从该废水进液管14导入烟气湿法脱硫装置2；还可以将废水引入烟气湿法脱硫装置2的制浆装置配置浆液，废水随浆液进入烟气湿法脱硫装置2。

可选的，所述的烟气湿法脱硫装置2还设置有液体循环装置，液体循环装置包括设置于塔体5下部的循环出液管10、循环泵11和连接喷淋装置8进液管的循环进液管12，循环出液管10连接循环泵11的进液口，循环进液管12连通循环泵11的出液口。

优选的，进入烟气湿法脱硫装置2内的高温干烟气的温度为80~160℃，所述步骤S4中，烟气湿法脱硫装置2顶部排出的烟气的温度在50~60℃。

优选的，所述步骤S6采用多效蒸发技术或MVR（机械蒸汽再压缩技术）技术实现脱硫分水零排放。

采用上述一种全厂废水零排放的方法的系统，如图1、图2所示，包括用于收集全厂废水的废水收集装置1、烟气湿法脱硫装置2和脱硫废水零排放装置3，废水收集装置1的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置2，所述的烟气湿法脱硫装置2用于排出脱硫废水的排液管通过管路连接脱硫废水零排放装置3。经检测统计，废水中蒸发的水分占原废水总量的60~80%。

从而废水收集装置1可以将非经常性排水变成经常性排水以控制进入烟气湿法脱硫装置2的水量是稳定、连续的水量。优选的，在所述系统中的废水输送管路上按实际需求布设有用于在不同装置间输送废水的废水泵，如图2所示。.

可选的，如图3所示，废水收集装置1的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置2的喷淋装置8的进液管，废水从烟气湿法脱硫装置2的喷淋装置8的进液管导入烟气湿法脱硫装置2；或如图4所示，在烟气湿法脱硫装置2的塔体5内再增设一个喷淋装置A13，废水收集装置1的排液管通过管路连接喷淋装置A13的进液管，废水从喷淋装置A13的进液管导入烟气湿法脱硫装置2，优选的该喷淋装置A13设置于原有喷淋装置8的上方，从而可提高高温烟气的热交换效率；或如图5所示，在塔体5上设置一个废水进液管14，废水收集装置1的排液管通过管路连接废水进液管14，废水从该废水进液管14导入烟气湿法脱硫装置2；还可以将废水收集装置1的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置2的制浆装置，从而将废水引入烟气湿法脱硫装置2的制浆装置配置浆液，废水随浆液进入烟气湿法脱硫装置2。

可选的，如图1所示，可设置多个废水收集装置1，从而将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行收集。

优选的，所述的脱硫废水零排放装置3为采用多效蒸发技术的多效蒸发器或采用MVR技术（机械蒸汽再压缩技术）的MVR蒸发器。

实施例2：

一种全厂废水零排放的方法，如图6、图7所示，其步骤同实施例1所述的全厂废水零排放的方法，与实施例1所述全厂废水零排放的方法的区别在于，所述的步骤S2中，在废水从废水收集装置1进入烟气湿法脱硫装置2之前，还包括将废水收集装置1内的废水进行预处理的步骤，然后将经过预处理后的废水导入烟气湿法脱硫装置2内。通过废水预处理步骤能够实现部分水量的回收利用，达到废水梯级利用预减量的目的，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置2。如预处理步骤可采用RO反渗透水处理装置对低含盐量的废水进行预处理实现部分水量的回收利用，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置2。经检测统计，预处理步骤回收的水量占原废水总量的20~40%。

优选的，如图6所示，所述的将废水收集装置1内的废水进行预处理是指将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行收集的废水按不同的水质、水量情况进行预处理，实现废水梯级利用预减量，预处理得到的清水回用，然后将按不同的水质、水量情况进行预处理后的全部废水进入烟气湿法脱硫装置2内，废水在烟气湿法脱硫装置内进行水分蒸发浓缩以起到废水减量的目的。

采用上述一种全厂废水零排放的方法的系统，其结构同实施例1所述的全厂废水零排放系统，其与实施例1所述全厂废水零排放系统的区别在于，如图6、图7所示，所述的废水收集装置1与烟气湿法脱硫装置2之间还设置有废水预处理装置4，废水收集装置1的排液管通过管路连接废水预处理装置4，废水预处理装置4的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置2。优选的，废水按照设定的流速、流量进入废水预处理装置4，预处理后的废水由泵送入烟气湿法脱硫装置2，蒸发浓缩后的废水由烟气湿法脱硫装置2的下部排出进入脱硫废水零排放装置3。

所述的废水预处理装置4为采用RO反渗透技术的RO反渗透水处理装置、采用震动膜技术的高频震动膜或生物反应器污水处理装置或采用加药絮凝、澄清技术的沉淀池。通过废水预处理装置4能够实现部分水量的回收利用，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置2。如采用RO反渗透水处理装置对低含盐量的废水进行预处理实现部分水量的回收利用，剩下的无法处理的浓水再进入烟气湿法脱硫装置2。

优选的，如图6所示，可设置多个废水收集装置1和多个废水预处理装置4，从而将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行收集后按不同的水质、水量情况进行预处理，然后将按不同的水质、水量情况进行预处理后的全部废水进入烟气湿法脱硫装置2内，废水在烟气湿法脱硫装置内进行水分蒸发浓缩以起到废水减量的目的。

可选的，如图3所示，所述的废水预处理装置4的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置2的喷淋装置8的进液管，废水从烟气湿法脱硫装置2的喷淋装置8的进液管导入烟气湿法脱硫装置2；或如图4所示，在烟气湿法脱硫装置2的塔体5内再增设一个喷淋装置A13，废水预处理装置4的排液管通过管路连接喷淋装置A13的进液管，废水从喷淋装置A13的进液管导入烟气湿法脱硫装置2，优选的该喷淋装置A13设置于原有喷淋装置8的上方，从而可提高高温烟气的热交换效率；或如图5所示，在塔体5上设置一个废水进液管14，废水预处理装置4的排液管通过管路连接废水进液管14，废水从该废水进液管14导入烟气湿法脱硫装置2；还可以将废水预处理装置4的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置2的制浆装置，从而将废水引入烟气湿法脱硫装置2的制浆装置配置浆液，废水随浆液进入烟气湿法脱硫装置2。

如上所述，可较好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种全厂废水零排放的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、全厂废水进入废水收集装置（1）；所述全厂废水包括循环水排污水、工业废水、含煤废水、含油废水、生活废水；

S2、废水从废水收集装置（1）进入烟气湿法脱硫装置（2）；所述的全厂废水进入废水收集装置（1）是指将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行收集；所述的步骤S2中，在废水从废水收集装置（1）进入烟气湿法脱硫装置（2）之前，还包括将废水收集装置（1）内的废水进行预处理的步骤，然后将经过预处理后的废水导入烟气湿法脱硫装置（2）内，所述的将废水收集装置（1）内的废水进行预处理是指将所述全厂废水按不同的水质、水量情况进行预处理，预处理后的清水回用；所述预处理采用废水预处理装置（4），所述废水预处理装置（4）为采用RO反渗透技术的RO反渗透水处理装置、采用震动膜技术的高频震动膜、采用生物反应器污水处理装置、采用加药絮凝或采用澄清技术的沉淀池；

S3、高温干烟气进入烟气湿法脱硫装置（2）内；

S4、高温干烟气与废水在烟气湿法脱硫装置（2）内换热接触，废水中的部分水分蒸发加湿烟气并从烟气湿法脱硫装置（2）顶部排出；

S5、废水与热烟气接触后浓缩，浓缩废水从烟气湿法脱硫装置（2）一起排出；

S6、排出的废水进入脱硫废水零排放装置（3）实现零排放。

2.根据权利要求1所述的一种全厂废水零排放的方法，其特征在于，将废水从烟气湿法脱硫装置（2）的喷淋装置（8）的进液管导入烟气湿法脱硫装置（2）；或在烟气湿法脱硫装置（2）的塔体（5）内再增设一个喷淋装置A（13），然后废水从喷淋装置A（13）的进液管导入烟气湿法脱硫装置（2）；或在塔体（5）上设置一个废水进液管（14），然后将废水从该废水进液管（14）导入烟气湿法脱硫装置（2），或废水进入烟气湿法脱硫装置（2）的制浆装置配置浆液，废水随浆液进入烟气湿法脱硫装置（2）。

3.根据权利要求1~2中任意一项所述的一种全厂废水零排放的方法，其特征在于，进入烟气湿法脱硫装置（2）内的高温干烟气的温度为80~160℃，所述步骤S4中，烟气湿法脱硫装置（2）顶部排出的烟气的温度在50~60℃。

4.采用权利要求1-3中任意一项所述方法的一种全厂废水零排放的系统，其特征在于，包括用于收集全厂废水的废水收集装置（1）、烟气湿法脱硫装置（2）和脱硫废水零排放装置（3），废水收集装置（1）的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置（2），所述的烟气湿法脱硫装置（2）用于排出浓缩废水的排液管通过管路连接脱硫废水零排放装置（3）；所述的废水收集装置（1）与烟气湿法脱硫装置（2）之间还设置有废水预处理装置（4），废水收集装置（1）的排液管通过管路连接废水预处理装置（4），废水预处理装置（4）的排液管通过管路连接烟气湿法脱硫装置（2）。

5.根据权利要求4所述的一种全厂废水零排放的系统，其特征在于，废水预处理装置（4）为采用RO反渗透技术的RO反渗透水处理装置、采用震动膜技术的高频震动膜、采用生物反应器污水处理装置、采用加药絮凝或采用澄清技术的沉淀池。

6.根据权利要求4~5中任意一项所述的一种全厂废水零排放的系统，其特征在于，所述的脱硫废水零排放装置（3）为采用多效蒸发技术的多效蒸发器或采用MVR技术的MVR蒸发器。