CN105948353A - 脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统及工艺，该系统包括超滤、pH调节箱、纳滤膜分离系统，所述纳滤膜分离系统包括纳滤、纳滤水箱、纳滤浓液箱、反渗透、回用水箱和浓水箱；所述超滤连接有pH调节箱，所述pH调节箱连接有纳滤，所述纳滤分别连接有纳滤浓液箱和纳滤水箱，所述纳滤浓液箱还连接至脱硫塔，所述纳滤水箱连接有反渗透，所述反渗透分别连接有回用水箱和浓水箱。本发明采用“纳滤脱硝+蒸发结晶母液回流”分盐工艺，投资和运行成本低，系统操作弹性大，对进水盐硝比不敏感，可以适应脱硫废水的水质变化；且系统只产出氯化钠结晶盐，无混合废盐产出，得到的氯化钠纯度大于99.5%。

Description

脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及一种水处理工艺，具体涉及一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统及工艺。
背景技术
火电厂石灰石-石膏法产生的脱硫废水中含有高浓度的Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+、Mg2+，是典型的高盐、高硬度废水。目前，国内外燃煤电厂脱硫废水零排放项目大多采用“软化+蒸发结晶”工艺路线，部分项目为了减少蒸发量，在预处理后采用膜浓缩，以减少蒸发负荷。以上零排放项目运行时，会产生大量的污泥和混合盐，这部分副产物成分复杂，利用价值低，只能作为固废处置。所以，现有技术只是实现了“零液体排放”，并没有实现真正的“零排放”。
系统中产出的污泥，一部分是进水携带的悬浮物沉淀而来，另一部分是在加药软化过程中析出的氢氧化镁和碳酸钙组成，目前的处置方法都是将上述混合污泥压滤后填埋，由于脱硫废水悬浮物和硬度较高，产生的污泥量达到80~120kg/吨废水，填埋成本约48~72元/吨废水。
系统中产出的混合盐，主要成分是氯化钠和硫酸钠，混合盐没有市场可以消纳，也只能作为固废填埋。脱硫废水蒸发结晶产生的混合废盐量25~50kg/吨废水，填埋成本约50~100元/吨废水，同时，由于无机盐的溶解性非常强，填埋也具有一定风险。
由此可见，目前的脱硫废水零排放工艺只解决了废水排放问题，零排放系统产生的大量固废，只能填埋处理，不仅大幅增加系统运行成本，而且资源没有得到合理利用，没有实现真正的零排放，不符合零排放项目初衷。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种采用“纳滤脱硝+蒸发结晶母液回流”分盐工艺，投资和运行成本低，系统操作弹性大，对进水盐硝比不敏感，可以适应脱硫废水的水质变化；且系统只产出氯化钠结晶盐，无混合废盐产出，得到的氯化钠纯度大于99.5%的脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统及工艺。
技术方案：本发明所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，包括超滤、pH调节箱、纳滤膜分离系统，所述纳滤膜分离系统包括纳滤、纳滤水箱、纳滤浓液箱、反渗透、回用水箱和浓水箱；所述超滤连接有pH调节箱，所述pH调节箱连接有纳滤，所述纳滤分别连接有纳滤浓液箱和纳滤水箱，所述纳滤浓液箱还连接至脱硫塔，所述纳滤水箱连接有反渗透，所述反渗透分别连接有回用水箱和浓水箱。
进一步的，所述超滤输入端来水为前序预处理工艺后的废水。
进一步的，所述纳滤膜分离系统中的纳滤膜的表面孔径为0.51nm，膜表面带有一定的电荷，对二价离子或高价离子具有很高且稳定的截留率，而对一价离子则具有较高的透过率。
进一步的，经纳滤后的浓缩液返回脱硫塔，最终形成石膏。
进一步的，经纳滤后的硫酸根含量低于1000mg/L的渗透液通过纳滤水箱泵送至反渗透。
进一步的，纳滤渗透液经反渗透浓缩后，渗透液进入回用水箱，可供给厂区工业水系统或作为锅炉补给水；浓缩液含盐量大于100000mg/L，高含盐的浓缩液供给后续蒸发结晶工艺系统。
本发明还公开了上述一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理工艺，包括如下步骤：
（1）来水首先经超滤过滤后，滤除废水中纳米级悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒大分子物质，然后清水进入pH调节箱，投加一定量盐酸，调节pH至5.5，然后泵送至纳滤膜分离系统；
（2）脱硫废水经纳滤后，富含硫酸根的浓缩液返回脱硫塔，最终形成石膏；析出的硫酸根含量低于1000mg/L的渗透液泵送至反渗透；
（3）纳滤渗透液经反渗透浓缩后，渗透液进入回用水箱，可供给厂区工业水系统或作为锅炉补给水，浓缩液含盐量大于100000mg/L，高含盐的浓缩液供给后续蒸发结晶工艺系统。
进一步的，经纳滤分盐后的脱硫废水，蒸发结晶产出的氯化钠达到一级工业盐标准，系统没有混合盐产出。
有益效果：本发明的有益效果如下：
1）采用“纳滤脱硝+蒸发结晶母液回流”分盐工艺，投资和运行成本低，系统操作弹性大，对进水盐硝比不敏感，可以适应脱硫废水的水质变化；
2）系统只产出氯化钠结晶盐，无混合废盐产出，得到的氯化钠纯度大于99.5%，达到《GB/T 5462-2003 工业盐》中精制一级工业盐标准，可作为商品销售。省去了混合废盐填埋费用，避免了由于填埋不当导致混合盐二次溶解的风险；
3）采用“纳滤脱硝+蒸发结晶母液回流”分盐工艺，将高硫酸根浓度的纳滤浓缩液回排至脱硫塔，低硫酸根浓度的纳滤渗透液经反渗透浓缩后蒸发结晶，通过母液回流控制蒸发结晶系统硫酸钠浓度范围3.5%~4%，产出的结晶盐为纯度99.5%以上的氯化钠。
附图说明
图1为本发明的膜处理系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，包括超滤、pH调节箱、纳滤膜分离系统，所述纳滤膜分离系统包括纳滤、纳滤水箱、纳滤浓液箱、反渗透、回用水箱和浓水箱；所述超滤连接有pH调节箱，所述pH调节箱连接有纳滤，所述纳滤分别连接有纳滤浓液箱和纳滤水箱，所述纳滤浓液箱还连接至脱硫塔，所述纳滤水箱连接有反渗透，所述反渗透分别连接有回用水箱和浓水箱。
作为上述技术方案的进一步优化：
进一步的，所述超滤输入端来水为前序预处理工艺后的废水。
进一步的，所述纳滤膜分离系统中的纳滤膜的表面孔径为0.51nm，膜表面带有一定的电荷，对二价离子或高价离子具有很高且稳定的截留率，而对一价离子则具有较高的透过率。
进一步的，经纳滤后的浓缩液返回脱硫塔，最终形成石膏。
进一步的，经纳滤后的硫酸根含量低于1000mg/L的渗透液通过纳滤水箱泵送至反渗透。
进一步的，纳滤渗透液经反渗透浓缩后，渗透液进入回用水箱，可供给厂区工业水系统或作为锅炉补给水；浓缩液含盐量大于100000mg/L，高含盐的浓缩液供给后续蒸发结晶工艺系统。
上述一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理工艺，包括如下步骤：
（1）来水首先经超滤过滤后，滤除废水中纳米级悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒大分子物质，然后清水进入pH调节箱，投加一定量盐酸，调节pH至5.5，然后泵送至纳滤膜分离系统；
（2）脱硫废水经纳滤后，富含硫酸根的浓缩液返回脱硫塔，最终形成石膏；析出的硫酸根含量低于1000mg/L的渗透液泵送至反渗透；
（3）纳滤渗透液经反渗透浓缩后，渗透液进入回用水箱，可供给厂区工业水系统或作为锅炉补给水，浓缩液含盐量大于100000mg/L，高含盐的浓缩液供给后续蒸发结晶工艺系统。
进一步的，经纳滤分盐后的脱硫废水，蒸发结晶产出的氯化钠达到一级工业盐标准，系统没有混合盐产出。
本发明通过采用“纳滤脱硝+蒸发结晶母液回流”分盐工艺，投资和运行成本低，系统操作弹性大，对进水盐硝比不敏感，可以适应脱硫废水的水质变化；系统只产出氯化钠结晶盐，无混合废盐产出，得到的氯化钠纯度大于99.5%，达到《GB/T 5462-2003 工业盐》中精制一级工业盐标准，可作为商品销售。省去了混合废盐填埋费用，避免了由于填埋不当导致混合盐二次溶解的风险。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，其特征在于：包括超滤、pH调节箱、纳滤膜分离系统，所述纳滤膜分离系统包括纳滤、纳滤水箱、纳滤浓液箱、反渗透、回用水箱和浓水箱；所述超滤连接有pH调节箱，所述pH调节箱连接有纳滤，所述纳滤分别连接有纳滤浓液箱和纳滤水箱，所述纳滤浓液箱还连接至脱硫塔，所述纳滤水箱连接有反渗透，所述反渗透分别连接有回用水箱和浓水箱。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，其特征在于：所述超滤输入端来水为前序预处理工艺后的废水。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，其特征在于：所述纳滤膜分离系统中的纳滤膜的表面孔径为0.51nm，膜表面带有一定的电荷，对二价离子或高价离子具有很高且稳定的截留率，而对一价离子则具有较高的透过率。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，其特征在于：经纳滤后的浓缩液返回脱硫塔，最终形成石膏。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，其特征在于：经纳滤后的硫酸根含量低于1000mg/L的渗透液通过纳滤水箱泵送至反渗透。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理系统，其特征在于：纳滤渗透液经反渗透浓缩后，渗透液进入回用水箱，可供给厂区工业水系统或作为锅炉补给水；浓缩液含盐量大于100000mg/L，高含盐的浓缩液供给后续蒸发结晶工艺系统。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：
（1）来水首先经超滤过滤后，滤除废水中纳米级悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒大分子物质，然后清水进入pH调节箱，投加一定量盐酸，调节pH至5.5，然后泵送至纳滤膜分离系统；
（2）脱硫废水经纳滤后，富含硫酸根的浓缩液返回脱硫塔，最终形成石膏；析出的硫酸根含量低于1000mg/L的渗透液泵送至反渗透；
（3）纳滤渗透液经反渗透浓缩后，渗透液进入回用水箱，可供给厂区工业水系统或作为锅炉补给水，浓缩液含盐量大于100000mg/L，高含盐的浓缩液供给后续蒸发结晶工艺系统。
8.根据权利要求7所述的一种脱硫废水分泥、分盐零排放膜处理工艺，其特征在于：经纳滤分盐后的脱硫废水，蒸发结晶产出的氯化钠达到一级工业盐标准，系统没有混合盐产出。
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