CN105585177A - 一种脱硫废水软化处理装置及方法 - Google Patents

一种脱硫废水软化处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种脱硫废水软化处理装置，包括：一析出反应池，设有一晶种投放装置；与所述析出反应池连通的一初沉池，其底部设有一第一排泥管道；所述第一排泥管道通过一回流管道连通至所述析出反应池；与所述初沉池连通的一除钙沉淀池组。可以有效降低软化处理成本，同时可以实现重金属达标排放。

Description

一种脱硫废水软化处理装置及方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及一种脱硫废水软化处理处理装置及方法。
背景技术
燃煤发电在我国能源供给中占有重要地位。为了保护大气环境，近年来我国大多数电厂采用了石灰石-石膏湿法脱硫技术，用以去除烟气中的二氧化硫。采用前述脱硫技术会产生大量的脱硫废水，燃煤电厂湿法脱硫废水成分复杂，含有高浓度悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、氯离子、硫酸盐以及多种重金属。
目前脱硫废水主要采用化学沉淀法处理，部分指标达标困难，即使达标处理后，出水含盐量仍高达2％～4％，很难重复利用，而且外排后还会引起地表水和土壤生态破，引起二次污染。因此，开发经济高效的脱硫废水零排放处理技术和设备具有重要的经济、社会和环境效益。
现有脱硫废水零排放处理中，常用技术路线为软化处理+浓缩+蒸发结晶。采用该工艺时，一般采用石灰—纯碱法软化处理废水，即通过向废水中投加氢氧化钙和碳酸钠，使废水中的钙、镁离子分别生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀，进而实现废水的软化处理。
但是由于废水中钙镁浓度过高，硫酸钙和亚硫酸钙处于过饱和状态，造成药剂消耗量极大，不仅产生大量沉淀污泥，同时药剂费用极高，吨水软化成本可达数20元以上。
为了推进脱硫废水零排放处理技术的发展和应用，避免环境污染，鉴于现存软化工艺的缺点和不足，寻找新型的经济高效的脱硫废水软化处理工艺成为脱硫废水零排放处理中急需解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种脱硫废水软化处理装置及方法。可以有效降低软化处理成本，同时可以实现重金属达标排放。
为达上述目的，本发明采取的具体技术方案是：
一种脱硫废水软化处理装置，包括：
一析出反应池，设有一晶种投放装置；
与所述析出反应池连通的一初沉池，其底部设有一第一排泥管道；所述第一排泥管道通过一回流管道连通至所述析出反应池；
与所述初沉池连通的一除钙沉淀池组。
进一步地，所述除钙沉淀池组包括依次连通的一二级软化池、一絮凝反应池及一二沉池；所述二级软化池设有一第一加药管路；所述絮凝反应池设有一第二加药管路；所述二沉池与一出水管路连通；所述二级软化池的底部与二沉池的底部与一第二排泥管道连通。
进一步地，所述析出反应池、二级软化池及絮凝反应池均设有液混装置。
进一步地，所述液混装置为一搅拌装置或一曝气装置。
进一步地，所述析出反应池、初沉池、二级软化池及二沉池的底部均为斗状，所述斗状的尖端连通第一排泥管道或第二排泥管道。
基于上述装置的脱硫废水软化处理方法，包括以下步骤：
步骤一，脱硫废水进入析出反应池，向析出反应池中加入硫酸钙晶种，控制晶种质量浓度为1％～15％，反应时间控制在10～60分钟，降低废水中硫酸钙浓度，得到低浓度脱硫废水；
步骤二，低浓度脱硫废水通过管道或溢流方式进入初沉池，进行沉淀分离，得到沉淀污泥和初澄清废水，至少部分沉淀污泥回流至析出反应池，作为补充晶种；
步骤三，初澄清废水通过管道或溢流方式进入二级软化池，向二级软化池内加入一组合药剂A，控制pH值在9～12之间，去除初澄清废水中的钙、镁和重金属污染物，得到二级软化废水；
步骤四，二级软化废水通过管道或溢流方式进入絮凝反应池，向絮凝反应池内加入一组合药剂B，提高二级软化废水中悬浮物沉降性能，得到沉降废水；
步骤五，沉降废水通过管道或溢流方式进入二沉池，通过沉淀后得到沉淀污泥和出水。
进一步地，所述硫酸钙晶种为二水硫酸钙。
进一步地，步骤一中，使脱硫废水中硫酸钙浓度降低至近饱和状态。
进一步地，未回流至析出反应池的剩余沉淀污泥通过污泥管道排入一石膏脱水机，作为石膏副产品综合利用。
进一步地，所述组合药剂A包括碱性物质、碳酸盐和有机硫；所述组合药剂B包括絮凝剂和助凝剂。
通过采取上述技术方案，在脱硫废水软化处理过程中，引入了晶种法，在实现废水中重金属达标排放的同时，可以有效降低废水中硫酸钙浓度，从而降低软化处理的药剂成本，有利于降低脱硫废水零排放处理成本。
附图说明
图1为本发明一实施例中的脱硫废水软化处理装置的布置示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。
如图1所示，在一实施例中，提供一种脱硫废水软化处理装置，包括：
析出反应池1，设有一晶种投放装置；与析出反应池1连通的初沉池3，其底部设有第一排泥管道5；第一排泥管道5通过回流管道4连通至析出反应池1；与初沉池3连通的一除钙沉淀池组。
除钙沉淀池组包括依次连通的二级软化池6、絮凝反应池8及二沉池10；二级软化池6设有一第一加药管路；絮凝反应池8设有一第二加药管路；二沉池10与一出水管路连通；二级软化池6的底部与二沉池10的底部与第二排泥管道11连通。
另外，析出反应池1、二级软化池6及絮凝反应池8均设有液混装置。如图1所示，即第一搅拌装置2、第二搅拌装置7及第三搅拌装置9。搅拌装置仅是液混装置的一种实现形式，在其他实施例中，也可以采用曝气装置做为液混装置。
析出反应池1、初沉池3、二级软化池6及二沉池10的底部均为斗状，所述斗状的尖端连通第一排泥管道5或第二排泥管道11。
在对脱硫废水进行软化处理时，采取以下步骤：
步骤一，脱硫废水进入析出反应池，向析出反应池中加入硫酸钙晶种，控制晶种质量浓度为1％～15％，反应时间控制在10～60分钟，降低废水中硫酸钙浓度，得到低浓度脱硫废水；
步骤二，低浓度脱硫废水通过管道或溢流方式进入初沉池，进行沉淀分离，得到沉淀污泥和初澄清废水，至少部分沉淀污泥回流至析出反应池，作为补充晶种；
步骤三，初澄清废水通过管道或溢流方式进入二级软化池，向二级软化池内加入一组合药剂A，控制pH值在9～12之间，去除初澄清废水中的钙、镁和重金属污染物，得到二级软化废水；所述组合药剂A包括碱性物质、碳酸盐和有机硫，所述碱性物质、碳酸盐优选为氢氧化钙和碳酸钠。具体药剂比例根据废水中质确定，通过组合药剂A的投加，时废水pH控制在9～12，分解碳酸钙和氢氧化镁沉淀特性，进一步优选pH范围为10～11。最终使废水中钙、镁离子浓度降低至10mg/L以下；同时去除部分COD，实现铬、镉、汞等重金属达标排放；
步骤四，二级软化废水通过管道或溢流方式进入絮凝反应池，加入一组合药剂B，包括絮凝剂和助凝剂，提高二级软化废水中悬浮物沉降性能，得到沉降废水；
步骤五，沉降废水通过管道或溢流方式进入二沉池，通过沉淀后得到沉淀污泥和出水。
以一实际工程为例，取某电厂脱硫废水，废水中初始钙镁浓度分别为3400mg/L和2500mg/L，首先在泵的作用下进入析出反应池，开启搅拌装置，然后向反应器中加入适量的二水硫酸钙晶种，控制晶种质量浓度为1％～15％，反应(水力停留)时间控制在10～60分钟。然后脱硫废水通过管道或溢流方式进入初沉池，在初沉池内进行泥水分离，部分沉淀污泥通过污泥管道回流至析出反应池，补充损失的晶种，其他剩余沉淀污泥通过污泥管道排入石膏脱水机，作为石膏副产品综合利用。
经过初沉池沉淀后，上清液通过管道或溢流方式进入二级软化池，向二级软化池内加入药剂氢氧化钙、碳酸钠和有机硫，同时开启搅拌装置，进一步去除废水中的钙、镁和重金属污染物。此时废水pH控制在9～12。最终使废水中钙、镁离子浓度降低至10mg/L以下。废水经过二级软化处理后，通过管道或溢流方式进入絮凝反应池，同时开启絮凝池内搅拌装置，加入絮凝剂和助凝剂，然后通过管道或溢流方式进入二沉池，通过沉淀后上清液达标排放或进一步处理，二沉池与二级软化池产生污泥通过排泥管道排出，进行浓缩和脱水处理。
整个软化处理过程中，经核算，吨水软化成本约为10元；由于加入晶种，在减少药剂投放的同时，也减少了污泥处理量，污泥处理成本可较常规脱硫废水软化处理工艺降低40％。
需说明的是，以上所述，为本发明的较佳实施案例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种脱硫废水软化处理装置，其特征在于，包括：
一析出反应池，设有一晶种投放装置；
与所述析出反应池连通的一初沉池，其底部设有一第一排泥管道；所述第一排泥管道通过一回流管道连通至所述析出反应池；
与所述初沉池连通的一除钙沉淀池组。
2.如权利要求1所述的脱硫废水软化处理装置，其特征在于，所述除钙沉淀池组包括依次连通的一二级软化池、一絮凝反应池及一二沉池；所述二级软化池设有一第一加药管路；所述絮凝反应池设有一第二加药管路；所述二沉池与一出水管路连通；所述二级软化池的底部与二沉池的底部与一第二排泥管道连通。
3.如权利要求2所述的脱硫废水软化处理装置，其特征在于，所述析出反应池、二级软化池及絮凝反应池均设有液混装置。
4.如权利要求3所述的脱硫废水软化处理装置，其特征在于，所述液混装置为一搅拌装置或一曝气装置。
5.如权利要求2所述的脱硫废水软化处理装置，其特征在于，所述析出反应池、初沉池、二级软化池及二沉池的底部均为斗状，所述斗状的尖端连通第一排泥管道或第二排泥管道。
6.基于权利要求1至5任一项所述装置的脱硫废水软化处理方法，包括以下步骤：
步骤一，脱硫废水进入析出反应池，向析出反应池中加入硫酸钙晶种，控制晶种质量浓度为1％～15％，反应时间控制在10～60分钟，降低废水中硫酸钙浓度，得到低浓度脱硫废水；
步骤二，低浓度脱硫废水通过管道或溢流方式进入初沉池，进行沉淀分离，得到沉淀污泥和初澄清废水，至少部分沉淀污泥回流至析出反应池，作为补充晶种；
步骤三，初澄清废水通过管道或溢流方式进入二级软化池，向二级软化池内加入一组合药剂A，控制pH值在9～12之间，去除初澄清废水中的钙、镁和重金属污染物，得到二级软化废水；
步骤四，二级软化废水通过管道或溢流方式进入絮凝反应池，向絮凝反应池内加入一组合药剂B，提高二级软化废水中悬浮物沉降性能，得到沉降废水；
步骤五，沉降废水通过管道或溢流方式进入二沉池，通过沉淀后得到沉淀污泥和出水。
7.如权利要求6所述的脱硫废水软化处理方法，其特征在于，所述硫酸钙晶种为二水硫酸钙。
8.如权利要求6所述的脱硫废水软化处理方法，其特征在于，步骤一中，使脱硫废水中硫酸钙浓度降低至近饱和状态。
9.如权利要求6所述的脱硫废水软化处理方法，其特征在于，未回流至析出反应池的剩余沉淀污泥通过污泥管道排入一石膏脱水机，作为石膏副产品综合利用。
10.如权利要求6所述的脱硫废水软化处理方法，其特征在于，所述组合药剂A包括碱性物质、碳酸盐和有机硫；所述组合药剂B包括絮凝剂和助凝剂。
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