CN104860447B - 湿法烟气脱硫废水处理系统 - Google Patents

Abstract

一种湿法烟气脱硫废水处理系统，它包括高效沉淀器（2），其特征是所述的高效沉淀器（2）与脱硫废水水源相连通，它的出口通过管道与高效沉淀器排泥泵（25）、PH调节箱（3）相连通，PH调节箱（3）与软化反应箱（7）相连通，软化反应箱（7）与沉降箱（11）相连通，沉降箱（11）与管式微滤膜（15）相连通，管式微滤膜（15）与反洗水柱（16）相连通；反洗水柱（16）与清水箱（20）连接；膜清洗酸液计量箱（31）及膜清洗碱液计量箱（32）分别与清洗水泵（33）相连通；污泥浓缩器（23）通过管道与膜浓缩液排放电动阀（22）、厢式压滤机滤液排放电动阀（29）、沉降箱排泥泵（24）出口相连通。本发明工艺新颖，结构紧凑，运行稳定，投资及运行费低的特点。

Description

湿法烟气脱硫废水处理系统

技术领域

本发明涉及一种废水处理技术，尤其是一种包括脱硫废水的中和反应、软化反应、泥水分离及膜分离技术且能有效地去除废水中的重金属离子、钙离子、镁离子和悬浮物的多功能处理技术，具体地说是一种新型湿法烟气脱硫废水处理系统。

背景技术

目前国内湿法烟气脱硫生产中会产生一定量的脱硫废水，脱硫废水的PH值为5.0～5.5，废水中重金属主要污染因子有汞、镉、铬、镍，废水中的悬浮物高达15000～25000毫克/升，废水中的钙离子为2000～6000毫克/升，废水中的镁离子为1500～4500毫克/升，氯离子高达15000～20000毫克/升，要实现脱硫废水的零排放，必须对脱硫废水进行预处理，目前国内常采用的处理工艺流程是：

这套处理工艺流程中，前段处理工艺为中和箱＋沉降箱＋絮凝箱＋澄清浓缩池，主要降解重金属及去除绝大部分悬浮物，后段处理为软化反应箱Ⅰ＋软化反应箱Ⅱ＋沉淀箱＋膜分离装置，主要去除水中的钙镁离子、少量悬浮物及浊度。脱硫废水在酸性条件下，有毒重金属离子均溶解于水中，当投加石灰乳或烧碱使水的PH在9.5左右时，有毒重金属离子生成氢氧化物沉淀存在于污泥中，压滤形成的泥饼定为危险废物，处置费用很高，根据处理水量水质及处置费用的地区差别，一般每年处置费为600～1200万元，由于目前处理工艺流程过长，药剂品种多，加药量大，投资费用高，占地面积大，运行费、污泥处置费高及运行管理烦杂已制约脱硫废水处理的实施，因此设计一种新型湿法烟气脱硫废水处理新型装置。

发明内容

本发明的目的是针对目前国内湿法烟气脱硫生产中产生的脱硫废水处理缺乏相应的高标准处理装置的现状，设计一种结构紧凑、投资费用较少、运行费用低及运行维护简便的新型湿法烟气脱硫废水处理系统，它采用污泥分质处理技术，使产生的无法回用的属于危险废物的污泥量减少80%，新装置将中和反应、软化反应、泥水分离及膜分离优化组合，完成去除废水中的重金属、悬浮物和钙镁离子。

本发明的技术方案是：

一种新型湿法烟气脱硫废水处理系统，它包括高效沉淀器2、PH调节箱3、软化反应箱7、沉降箱11、烧碱计量箱5、纯碱计量箱9、管式微滤膜15、清水箱20、盐酸计量箱18、污泥浓缩器23、厢式压滤机27、膜清洗酸液计量箱31和膜清洗碱液计量箱32，其特征是所述的高效沉淀器2通过管道与脱硫废水水源相连通，它的底部通过管道与高效沉淀器排泥泵25连通以便将高效沉淀器中的污泥直接排出处理，高效沉淀器2一侧中上部通过管道与PH调节箱3的进水管道相连通，PH调节箱3顶部与烧碱计量箱5及烧碱液计量泵6通过管道连通，PH调节箱3一侧下部通过开孔与软化反应箱7相连通，软化反应箱7顶部与纯碱计量箱9及纯碱液计量泵10通过管道连通，软化反应箱7一侧中上部通过开孔与沉降箱11相连通，沉降箱11顶部通过管道与膜反洗出口电动阀38及污泥浓缩器上清液排出电动阀30相连通，沉降箱11一侧中下部通过管道与提升泵14的进口端相连通，沉降箱11底部通过管道与沉降箱排泥泵24的进口端相连通；管式微滤膜15一侧进水口通过管道和三通与提升泵14的出口及化学清洗泵33的出口相连通，管式微滤膜15的另一侧底部出水口通过管道和三通与反洗水柱16相连通，在连接管式微滤膜15与反洗水柱16的管道上安装有酸碱液计量箱电动阀35，管式微滤膜15另一侧浓缩液出口通过管道和三通与浓缩液排放电动阀22连接，在连接管式微滤膜15与浓缩液排放电动阀22的管道上安装有膜清洗回流液电动阀34，管式微滤膜15另一侧上部通过管道与膜反洗出口电动阀38相连；反洗水柱16通过三通及管道一侧与至清水箱电动阀17相连、另一侧与气动阀37及储气罐36相连通，清水箱20一侧连接有出水阀21，清水箱的顶部通过管道分别与进水电动阀17、中和用药液进口与盐酸计量泵19及盐酸计量箱18相连通；膜清洗酸液计量箱31顶部及膜清洗碱液计量箱32顶部分别通过三通管道与膜出水管电动阀35、清洗液回流电动阀34相连通，膜清洗酸液计量箱31顶部及膜清洗碱液计量箱32的底部分别通过管道与清洗水泵33的进口端相连通；污泥浓缩器23顶部分别通过管道与膜浓缩液排放电动阀22、厢式压滤机滤液排放电动阀29、沉降箱排泥泵24出口相连通，污泥浓缩器23一侧的上清液出口通过管道与排出电动阀30的进口端相连通，污泥浓缩器23的底部通过管道与污泥提升泵26的进口连通，厢式压滤机27的进口通过管道与污泥提升泵26的出口连通，厢式压滤机27的底部连接有泥斗28，厢式压滤机27的滤液出口与电动阀29的进口端相连通。

所述的PH调节箱3的顶部安装有PH调节箱搅拌机4和PH计12。

所述的软化反应箱7顶部安装有软化反应箱搅拌机8和PH计12。

所述的软化反应箱7一侧中上部通过开孔与沉降箱11连通。

所述的沉降箱11顶部安装有液位计13。

本发明的有益效果：

1.本发明设计脱硫废水的高效沉淀器装置，可以使废水中的高浓度悬浮物85～90%得到有效沉降，减轻了管式微滤膜进水悬浮物负荷，提高膜的产水率，同时使后续工艺产生的危险废物污泥量减少85%。

2.本发明对脱硫废水中的污泥采用分质处理技术，高效沉淀器装置沉降污泥主要成分是石膏，通过泵输送至原有脱硫塔系统真空压滤机压滤成泥饼运出作为建筑材料使用，污泥浓缩器沉降污泥含有毒重金属，属危险废物，经厢式压滤机处理后的泥饼作为危险废物运出处置。污泥的分质处理可节省脱硫废水的运行费用，仅一套处理10吨/h的脱硫废水新装置每年可节省危险废物污泥处置费400～700万元。

3.本发明采用集成和组合技术，将废水中和反应、软化反应，泥水分离的多级净化设计在一体化净化装置内完成，净化时间控制在150分钟。

4．本发明在PH调节箱和软化反应箱设计PH在线测试计，严格控制运行中的PH值，确保重金属生成氢氧化物沉淀，防止过高PH条件下氢氧化物的重新溶解，同时确保水中形成的重金属氢氧化物、碳酸钙、氢氧化镁的完全沉淀。

5.本发明采用新型管式微滤膜分离技术，其特点是适应含较高固体废水（固体物含量可达到5%）的固液分离，运行通量达到300～500L/m/h，出水稳定，出水浊度＜1NTU。实现全自动运行。

6.本发明新型管式微滤膜反冲洗采用压缩空气压入反洗水柱，通过管式微滤膜出水管反向冲洗微滤膜新技术，不需设置反冲洗水泵，节省能耗。

7.本发明比传统脱硫废水处理工艺减少了药剂品种及投加量、一套处理10吨/h的装置每年可节省药剂费、电费、运营维护费100多万元。

8.本发明缩短了传统湿法烟气脱硫废水处理的工艺流程，减少了工艺及控制设备、工程占地面积，工程投资将降低40%。

附图说明

图1是与本发明的系统组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种新型湿法烟气脱硫废水处理系统，它包括进水电动阀1、高效沉淀器2、PH调节箱3、PH调节箱搅拌机4，烧碱计量箱5、烧碱液计量泵6、软化反应箱7、软化反应箱搅拌机8、纯碱计量箱9、纯碱液计量泵10、沉降箱11、PH计12、液位计13、提升泵14、管式微滤膜15、反洗水柱16、清水箱进水电动阀17、盐酸计量箱18、盐酸计量泵19、清水箱20、清水箱出水阀21、浓缩液排放电动阀22、污泥浓缩器23、沉降箱排泥泵24、高效沉淀器排泥泵25、污泥提升泵26、厢式压滤机27、泥斗28、滤液出口阀29、污泥浓缩器上清液排出阀30、膜清洗酸液计量箱31、膜清洗碱液计量箱32、清洗水泵33、清洗液回流电动阀34、膜出水至清洗酸碱液计量箱电动阀35、储气罐36、气动阀37和膜反洗出口阀38，如图1所示，采用自动控制运行，加药计量泵与进水电动阀联动，膜分离的进出水、浓缩液的排放、反冲洗、化学清洗均实现自动化控制。所述的高效沉淀器2顶部通过管道与脱硫废水进水电动阀1相连、底部通过管道与高效沉淀器排泥泵25连接、一侧中上部安装管道与PH调节箱3上部进水管道连接，PH调节箱3顶部与烧碱计量箱5及烧碱液计量泵6通过管道连接、顶部安装PH调节箱搅拌机4、PH计12、箱一侧下部开孔与软化反应箱7连接，软化反应箱7顶部与纯碱计量箱9及纯碱液计量泵10通过管道连接、软化反应箱7顶部安装软化反应箱搅拌机8、PH计12、箱一侧中上部开孔与沉降箱11连接，沉降箱11顶部安装液位计13、顶部通过管道与膜反洗出口电动阀38、污泥浓缩器上清液排出电动阀30相连、箱一侧中下部通过管道与提升泵14连接、底部通过管道与沉降箱排泥泵24进口连接，管式微滤膜15一侧进水口通过管道和三通与提升泵14出口及化学清洗泵33出口连接、另一侧底部出水口通过管道和三通与反洗水柱16及至清洗酸碱液计量箱电动阀35相连、另一侧浓缩液出口通过管道和三通与浓缩液排放电动阀22及膜清洗回流液电动阀34连接，另一侧上部通过管道与膜反洗出口电动阀38相连，反洗水柱16通过三通及管道一侧与至清水箱电动阀17相连、另一侧与气动阀37、储气罐36相连，清水箱20一侧通过管道与出水阀21相连、顶部通过管道与进水电动阀17相连、顶部中和用药液进口与盐酸计量泵19及盐酸计量箱18通过管道连接，膜清洗酸液计量箱31顶部及膜清洗碱液计量箱32顶部分别通过三通管道与膜出水管电动阀35、清洗液回流电动阀34连接、底部分别通过管道与清洗水泵33进口连接，污泥浓缩器23 顶部分别通过管道与膜浓缩液排放电动阀22、厢式压滤机滤液排放电动阀29、沉降箱排泥泵24出口相连接、一侧上清液出口通过管道与排出电动阀30连接、底部通过管道与污泥提升泵26进口连接，厢式压滤机27进口通过管道与污泥提升泵26出口连接、底部与泥斗28连接、滤液出口与电动阀29连接。

本发明的处理过程为：

脱硫废水通过进水电动阀1进入高效沉淀器2进行快速沉降，底部污泥通过高效沉淀器排泥泵25输送至原有脱硫塔系统真空压滤机压滤，上清液自动流入PH调节箱3，同时烧碱计量箱5的碱液通过烧碱液计量泵6定量进入PH调节箱3内，在PH调节箱搅拌机4的作用下充分搅拌反应将PH调节至设定值后废水从箱一侧下部开孔处流入软化反应箱7中，同时纯碱计量箱9的碱液通过纯碱液计量泵10定量进入软化反应箱7内，在软化反应箱搅拌机8的作用下充分搅拌反应，在PH调节箱3及软化反应箱7上安装PH12在线测试计，可随时调节加药量，废水从软化反应箱7一侧中上部开孔处流入沉降箱11中继续完成软化反应，沉降箱11安装有液位计13、箱一侧下部通过管道与提升泵14进口连接、箱底部通过管道与沉降箱排泥泵24进口连接、箱内浓缩污泥通过沉降箱排泥泵24输送至污泥浓缩器23，经软化后的废水通过提升泵14送至管式微滤膜15装置进行微滤处理，处理出水通过管道与反洗水柱16连接，反洗水柱16出口通过管道及三通分别与清水箱进水电动阀17、气动阀37连接，出水再经清水箱进水电动阀17通过管道连接进入清水箱20，由于水呈强碱性必须通过盐酸计量箱18、盐酸计量泵19计量投加酸液至清水箱20内中和后经清水箱出水阀21排出，气动阀37与储气罐36通过管道连接，管式微滤膜15运行中排出的浓缩液(含固率4.5～5%)通过浓缩液排放电动阀22控制自动排至污泥浓缩器23，管式微滤膜15反洗是通过储气罐36供气至气动阀(反洗时关闭清水箱进水电动阀17)将反洗水柱中水压入管式微滤膜15进行气水反洗，反洗排出的气水通过膜反洗出口阀38排入沉降箱11，管式微滤膜15的酸碱化学清洗用水来自管式微滤膜15出水通过膜出水至清洗酸碱液计量箱电动阀35开启提供，化学清洗时膜清洗酸液计量箱31和膜清洗碱液计量箱32的酸碱液通过清洗水泵33分别从管式微滤膜15进水口注入，化学清洗回流液通过清洗液回流电动阀34的开启分别回流至膜清洗酸液计量箱31、膜清洗碱液计量箱32，污泥浓缩器23的澄清液通过排出电动阀30排至沉降箱11，底部污泥通过污泥提升泵26进入厢式压滤机27处理，泥饼进入泥斗28运出，厢式压滤机27滤液通过出口阀29流入污泥浓缩器23处理。

本发明在使用过程中药剂投加量可根据脱硫废水中钙镁离子浓度通过实际试验确定，PH的控制范围应在10.5～11.2区间内。

本发明处理全过程均可实现自动控制运行。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种湿法烟气脱硫废水处理系统，它包括高效沉淀器（2）、PH调节箱（3）、软化反应箱（7）、沉降箱（11）、烧碱计量箱（5）、纯碱计量箱（9）、管式微滤膜（15）、清水箱（20）、盐酸计量箱（18）、污泥浓缩器（23）、厢式压滤机（27）、膜清洗酸液计量箱（31）和膜清洗碱液计量箱（32），其特征是所述的高效沉淀器（2）通过管道与脱硫废水水源相连通，它的底部通过管道与高效沉淀器排泥泵（25）连通以便将高效沉淀器中的污泥直接排出处理，高效沉淀器（2）一侧中上部通过管道与PH调节箱（3）的进水管道相连通，高效沉淀器（2）能使废水中的高浓度悬浮物的85-90%得到有效沉降，减轻管式微滤膜进水悬浮物负荷，提高膜的产水率，使后续工艺产生的危险废物污泥量减少85%；PH调节箱（3）顶部与烧碱计量箱（5）及烧碱液计量泵（6）通过管道连通，PH调节箱（3）一侧底部与软化反应箱（7）相连通，软化反应箱（7）顶部与纯碱计量箱（9）及纯碱液计量泵（10）通过管道连通，软化反应箱（7）与沉降箱（11）相连通，沉降箱（11）顶部通过管道与膜反洗出口电动阀（38）及污泥浓缩器上清液排出电动阀（30）相连通，沉降箱（11）一侧中下部通过管道与提升泵（14）的进口端相连通，沉降箱（11）底部通过管道与沉降箱排泥泵（24）的进口端相连通；管式微滤膜（15）一侧进水口通过管道和三通与提升泵（14）的出口及化学清洗泵（33）的出口相连通，管式微滤膜（15）的另一侧底部出水口通过管道和三通与反洗水柱（16）相连通，在连接管式微滤膜（15）与反洗水柱（16）的管道上安装有酸碱液计量箱电动阀（35），管式微滤膜（15）另一侧浓缩液出口通过管道和三通与浓缩液排放电动阀（22）连接，在连接管式微滤膜（15）与浓缩液排放电动阀（22）的管道上安装有膜清洗回流液电动阀（34），管式微滤膜（15）另一侧上部通过管道与膜反洗出口电动阀（38）相连；反洗水柱（16）通过三通及管道一侧与清水箱电动阀（17）相连、另一侧与气动阀（37）及储气罐（36）相连通，清水箱（20）一侧连接有出水阀（21），清水箱的顶部通过管道分别与清水箱电动阀（17）、中和用药液进口与盐酸计量泵（19）及盐酸计量箱（18）相连通；膜清洗酸液计量箱（31）顶部及膜清洗碱液计量箱（32）顶部分别通过三通管道与酸碱液计量箱电动阀（35）、膜清洗回流液电动阀（34）相连通，膜清洗酸液计量箱（31）顶部及酸碱液计量箱电动阀（32）的底部分别通过管道与化学清洗泵（33）的进口端相连通；污泥浓缩器（23）顶部分别通过管道与膜浓缩液排放电动阀（22）、厢式压滤机滤液排放电动阀（29）、沉降箱排泥泵（24）出口相连通，污泥浓缩器（23）一侧的上清液出口通过管道与排出电动阀（30）的进口端相连通，污泥浓缩器（23）的底部通过管道与污泥提升泵（26）的进口连通，厢式压滤机（27）的进口通过管道与污泥提升泵（26）的出口连通，厢式压滤机（27）的底部连接有泥斗（28），厢式压滤机（27）的滤液出口与电动阀（29）的进口端相连通；废水中和反应、软化反应、泥水分离均在一体化净化装置内完成，净化时间控制在150分钟；所述的管式微滤膜（15）出水口与反洗水柱（16）连通。

2.根据权利要求1所述的湿法烟气脱硫废水处理系统，其特征是所述的PH调节箱（3）的顶部安装有PH调节箱搅拌机（4）和第一PH计，一侧下部通过开孔与软化反应箱（7）连通。

3.根据权利要求1所述的湿法烟气脱硫废水处理系统，其特征是所述的软化反应箱（7）顶部安装有软化反应箱搅拌机（8）和第二PH计。

4.根据权利要求1所述的湿法烟气脱硫废水处理系统，其特征是所述的软化反应箱（7）一侧中上部通过开孔与沉降箱（11）连通。

5.根据权利要求1所述的湿法烟气脱硫废水处理系统，其特征是所述的沉降箱（11）顶部安装有液位计（13）。