CN107601748A

CN107601748A - 一种脱硫废水零排放系统

Info

Publication number: CN107601748A
Application number: CN201711106836.XA
Authority: CN
Inventors: 夏纯洁; 金乐
Original assignee: Zhejiang Weiming Environmental Technology Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Weiming Environmental Technology Co Ltd
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2018-01-19

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，公开了一种脱硫废水零排放系统，包括依次连接的调节池、板框压滤机、软化池、软化沉淀池、超滤进水池、超滤装置、纳滤装置、膜浓缩系统、蒸发结晶系统，调节池上连接有废水进水管，调节池上设有一级加药器，软化池上设有二级加药器，板框压滤机上连接有排渣管，软化沉淀池与板框压滤机之间连接有第一浓水回路，超滤装置与软化沉淀池之间连接有第二浓水回路，第一浓水回路、第二浓水回路上均设有水泵；膜浓缩系统、蒸发结晶系统均与清水池连接。本发明能对脱硫废水深度处理，实现污水零排放，运行稳定性好。

Description

一种脱硫废水零排放系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种脱硫废水零排放系统。

背景技术

随着工农业的发展和人口的增加，淡水资源日益匮乏，水污染日益严重，水污染问题已经引起了全球各种的关注和重视。湿法脱硫所产生的脱硫废水一般呈弱酸性，脱硫废水的排放量通常不会很大，然而废水中含有多种污染物，例如有机物、悬浮固体、氟化物、微量重金属，该种脱硫废水后续处理难度大，各种污染物难以有效的分离。目前的各种污水处理系统仅能对脱硫废水进行初步处理，初步处理后会形成各种中间产物，中间产物难以进行深度处理。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的脱硫废水处理中存在的上述问题的问题，提供了一种脱硫废水零排放系统，通过该系统对脱硫废水进行处理，减少中间产物的产生，能够获得干净的水以及单一的氯化钠。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种脱硫废水零排放系统，包括依次连接的调节池、板框压滤机、软化池、软化沉淀池、超滤进水池、超滤装置、纳滤装置、膜浓缩系统、蒸发结晶系统，所述调节池上连接有废水进水管，所述调节池上设有一级加药器，所述软化池上设有二级加药器，所述板框压滤机上连接有排渣管，所述软化沉淀池与板框压滤机之间连接有第一浓水回路，所述超滤装置与软化沉淀池之间连接有第二浓水回路，所述第一浓水回路、第二浓水回路上均设有水泵；所述的膜浓缩系统、蒸发结晶系统均与清水池连接；所述的一级加药器内设有三个储药腔，三个储药腔内分别储放有氢氧化钙溶液、硫酸钠溶液、助凝剂；所述的二级加药器内储放有碳酸钠溶液。

脱硫系统中的废水通过废水进水管进入调节池内，通过一级加药器向调节池内加入氢氧化钙溶液、硫酸钠溶液、助凝剂，硫酸钠苛化反应产生氢氧根离子，从而调节脱硫废水的PH值至11以上，助凝剂使得脱硫废水中的各种杂质沉淀，废水中的镁离子与氢氧根结合形成氢氧化镁沉淀，除去了镁离子，调节池内的污水（包含氢氧化镁沉淀物）进入板框压滤机，污泥直接被分离出去，含有各种离子的污水进入软化池内，通过二级加药器向软化池内加入碳酸钠，使得钙离子与碳酸根结合形成沉淀，去除大部分钙离子；然后进入软化沉淀池，使得碳酸钙沉淀，沉淀后的清水进入超滤进水池，超滤进水池内的水通过超滤装置过滤掉残留的沉淀物，超滤装置过滤后的水中含有大量钠离子、氯离子、硫酸根离子、以及少量的钙离子、镁离子，含有这些离子的水进入纳滤装置中，过滤掉水中的二价离子（硫酸根离子为主，少量钙离子、镁离子），含有一价离子的水进入膜浓缩系统，膜浓缩系统处理后含有大量一价离子（钠离子、氯离子）的浓水被分离出来进入蒸发结晶系统，纯水则进入清水池中，在蒸发结晶系统中将水分蒸发掉就剩余纯度在97%以上的氯化钠；通过该系统对脱硫废水处理后能够获得纯度非常高的氯化钠晶体和纯水，实现污水零排放。

作为优选，所述的一级加药器包括筒体、设在筒体内的隔板，所述的隔板将筒体内的空间分割成三个独立的储药腔，每个储药腔的底部均设有排药管，每根排药管上均设有流量调节阀，所述筒体的顶部设有顶盖，所述的顶盖上设有三根与储药腔一一对应的进药管，所述排药管的上端外侧设有定位套，定位套内设有三个与排药管一一对应的定位孔，所述排药管一一对应穿过定位孔。通过单一的加药器分别向调节池内加入三种药剂，整体结构紧凑，加药方便。

作为优选，所述的助凝剂为聚丙烯酰胺。聚丙烯酰胺具有良好的絮凝性，使得脱硫废水中的各种杂质在调节池内絮凝，絮凝后的脱硫废水直接通过板框压滤机进行过滤，从而省去了一级沉淀池，简化了脱硫废水的初期处理步骤，减小了整个系统的占地面积。

作为优选，所述的膜浓缩系统包括RO反渗透装置、超高压反渗透装置、淡水池、二级反渗透装置，纳滤装置的淡水出口与RO反渗透装置连接，RO反渗透装置的浓水出口与超高压反渗透装置连接，超高压反渗透装置的浓水出口与蒸发结晶系统连接；所述RO反渗透装置、超高压反渗透装置的淡水出口均与淡水池连接，所述的淡水池与二级反渗透装置连接，所述的二级反渗透装置的淡水出口与清水池连接，二级反渗透装置的浓水出口与RO反渗透装置连接。纳滤装置出来的水经过RO反渗透装置、超高压反渗透装置滤掉水中的一价离子，过滤后的水收集在淡水池中，淡水池中的水在经过二级反渗透装置过滤后排入清水池中，被过滤的浓水则进入RO反渗透装置进行循环过滤，从而最大限度的将水和一价离子分离。

作为优选，所述的蒸发结晶系统包括依次连接的进料罐、真空预热器、结晶加热器、结晶器、旋液分离器、离心机、流化床，所述的进料罐与超高压反渗透装置的浓水口连接，所述真空预热器上的排气口与清水池连接。进入真空预热器预热处理后脱除水中的不凝气，之后通过结晶加热器对水加热至沸点，再进入结晶器内进行闪蒸、冷却，形成含盐量很高晶体浆液，晶体浆液进入旋液分离器中分离水分，得到含水率小于10%的固体氯化钠，再经过流化床干燥后得到含水率小于0.8%的氯化钠。

作为优选，所述的结晶器的排气口处连接有蒸汽压缩机，所述的蒸汽压缩机与结晶加热器连接。结晶器内闪蒸形成的水蒸汽器经过蒸汽压缩机加压升温后进入结晶加热器内，为结晶加热器供热，从而降低结晶加热器的能耗，节能电能。

作为优选，所述纳滤装置的浓水口通过管路与脱硫系统连接。纳滤装置的浓水口处排出的水中含有大量的以硫酸根为主的二价离子，这些水进入脱硫系统继续使用，从而达到污水零排放。

作为优选，所述的软化池内设有搅拌器。搅拌器能够促进碳酸根与钙离子结合生成沉淀物。

因此，本发明能对脱硫废水进行深度处理，最后得到纯度较高的氯化钠晶体、纯水，调节PH过程中省去了直接加入氢氧化钠的步骤，极大的降低了药剂的成本，经过纳滤装置后含有二价离子的水回到脱硫系统中，因此整个系统实现了废水零排放，而且整体运行稳定，具有良好的推广前景。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为膜浓缩系统、蒸发结晶系统的示意图。

图3为一级加药器的结构示意图。

图4为一级加药器的横截面图。

图中：调节池1、板框压滤机2、软化池3、搅拌器30、软化沉淀池4、超滤进水池5、超滤装置6、纳滤装置7、膜浓缩系统8、蒸发结晶系统9、废水进水管10、脱硫系统11、一级加药器12、筒体120、隔板121、储药腔122、排药管123、流量调节阀124、顶盖125、进药管126、定位套127、二级加药器13、排渣管14、第一浓水回路15、第二浓水回路16、水泵17、清水池18、RO反渗透装置80、超高压反渗透装置81、淡水池82、二级反渗透装置83、进料罐90、真空预热器91、结晶加热器92、结晶器93、旋液分离器94、离心机95、流化床96、蒸汽压缩机97。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

如图1所示的一种脱硫废水零排放系统，包括依次连接的调节池1、板框压滤机2、软化池3、软化沉淀池4、超滤进水池5、超滤装置6、纳滤装置7、膜浓缩系统8、蒸发结晶系统9，调节池上连接有废水进水管10，废水进水管与脱硫系统11连接，调节池上设有一级加药器12，软化池上设有二级加药器13，板框压滤机2上连接有排渣管14，软化沉淀池与板框压滤机之间连接有第一浓水回路15，超滤装置与软化沉淀池之间连接有第二浓水回路16，第一浓水回路、第二浓水回路上均设有水泵17；膜浓缩系统、蒸发结晶系统均与清水池18连接；软化池3内设有搅拌器30，纳滤装置的浓水口通过管路与脱硫系统连接。

如图3和图4所示，一级加药器12包括筒体120、设在筒体内的隔板121，隔板将筒体内的空间分割成三个独立的储药腔122，每个储药腔的底部均设有排药管123，每根排药管上均设有流量调节阀124，筒体的顶部设有顶盖125，顶盖上设有三根与储药腔一一对应的进药管126，排药管的上端外侧设有定位套127，定位套内设有三个与排药管一一对应的定位孔，排药管一一对应穿过定位孔；一级加药器12内的三个储药腔内分别储放有氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、助凝剂，本实施例中的助凝剂为聚丙烯酰胺；二级加药器内储放有碳酸钠溶液。氢氧化钙溶液、碳酸钠溶液、助凝剂的浓度和流量根据脱硫废水的PH值、杂质状态而定，这是本领域技术人员均能够实现的，为了防止药剂沉淀，在每个储药腔内设置小型搅拌器。

如图2所示，膜浓缩系统8包括RO反渗透装置80、超高压反渗透装置81、淡水池82、二级反渗透装置83，纳滤装置的淡水出口与RO反渗透装置连接，RO反渗透装置的浓水出口与超高压反渗透装置连接，超高压反渗透装置的浓水出口与蒸发结晶系统连接；RO反渗透装置、超高压反渗透装置的淡水出口均与淡水池连接，淡水池与二级反渗透装置连接，二级反渗透装置的淡水出口与清水池连接，二级反渗透装置的浓水出口与RO反渗透装置连接；

蒸发结晶系统9包括依次连接的进料罐90、真空预热器91、结晶加热器92、结晶器93、旋液分离器94、离心机95、流化床96，进料罐与超高压反渗透装置的浓水口连接，真空预热器上的排气口与清水池连接；结晶器的排气口处连接有蒸汽压缩机97，蒸汽压缩机与结晶加热器连接。

结合附图，本发明的原理如下：脱硫系统中的废水通过废水进水管进入调节池内，通过一级加药器向调节池内加入氢氧化钙溶液、硫酸钠溶液、助凝剂，硫酸钠苛化反应产生氢氧根离子，从而调节脱硫废水的PH值至11以上，助凝剂使得脱硫废水中的各种杂质沉淀，废水中的镁离子与氢氧根结合形成氢氧化镁沉淀，除去了镁离子，调节池内的污水（包含氢氧化镁沉淀物）进入板框压滤机，污泥直接被分离出去，省去了一级沉淀池，降低了整个系统的占地面积；含有各种离子的污水进入软化池内，通过二级加药器向软化池内加入碳酸钠，使得钙离子与碳酸根结合形成沉淀，去除大部分钙离子；然后进入软化沉淀池，使得碳酸钙沉淀，沉淀后的清水进入超滤进水池，超滤进水池内的水通过超滤装置过滤掉残留的沉淀物，超滤装置过滤后的水中含有大量钠离子、氯离子、硫酸根离子、以及少量的钙离子、镁离子，含有这些离子的水进入纳滤装置中，过滤掉水中的二价离子（硫酸根离子为主，少量钙离子、镁离子），含有一价离子的水进入膜浓缩系统，膜浓缩系统处理后含有大量一价离子（钠离子、氯离子）的浓水被分离出来进入蒸发结晶系统，纯水则进入清水池中，在蒸发结晶系统中将水分蒸发掉就剩余纯度在97%以上的氯化钠；通过该系统对脱硫废水处理后能够获得纯度非常高的氯化钠晶体和纯水，实现污水零排放。

Claims

1.一种脱硫废水零排放系统，其特征是，包括依次连接的调节池、板框压滤机、软化池、软化沉淀池、超滤进水池、超滤装置、纳滤装置、膜浓缩系统、蒸发结晶系统，所述调节池上连接有废水进水管，所述调节池上设有一级加药器，所述软化池上设有二级加药器，所述板框压滤机上连接有排渣管，所述软化沉淀池与板框压滤机之间连接有第一浓水回路，所述超滤装置与软化沉淀池之间连接有第二浓水回路，所述第一浓水回路、第二浓水回路上均设有水泵；所述的膜浓缩系统、蒸发结晶系统均与清水池连接；所述的一级加药器内设有三个储药腔，三个储药腔内分别储放有氢氧化钙溶液、硫酸钠溶液、助凝剂；所述的二级加药器内储放有碳酸钠溶液。

2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放系统，其特征是，所述的一级加药器包括筒体、设在筒体内的隔板，所述的隔板将筒体内的空间分割成三个独立的储药腔，每个储药腔的底部均设有排药管，每根排药管上均设有流量调节阀，所述筒体的顶部设有顶盖，所述的顶盖上设有三根与储药腔一一对应的进药管，所述排药管的上端外侧设有定位套，定位套内设有三个与排药管一一对应的定位孔，所述排药管一一对应穿过定位孔。

3.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放系统，其特征是，所述的助凝剂为聚丙烯酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放系统，其特征是，所述的膜浓缩系统包括RO反渗透装置、超高压反渗透装置、淡水池、二级反渗透装置，纳滤装置的淡水出口与RO反渗透装置连接，RO反渗透装置的浓水出口与超高压反渗透装置连接，超高压反渗透装置的浓水出口与蒸发结晶系统连接；所述RO反渗透装置、超高压反渗透装置的淡水出口均与淡水池连接，所述的淡水池与二级反渗透装置连接，所述的二级反渗透装置的淡水出口与清水池连接，二级反渗透装置的浓水出口与RO反渗透装置连接。

5.根据权利要求4所述的一种脱硫废水零排放系统，其特征是，所述的蒸发结晶系统包括依次连接的进料罐、真空预热器、结晶加热器、结晶器、旋液分离器、离心机、流化床，所述的进料罐与超高压反渗透装置的浓水口连接，所述真空预热器上的排气口与清水池连接。

6.根据权利要求5所述的一种脱硫废水零排放系统，其特征是，所述的结晶器的排气口处连接有蒸汽压缩机，所述的蒸汽压缩机与结晶加热器连接。

7.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放系统，其特征是，所述纳滤装置的浓水口通过管路与脱硫系统连接。

8.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放系统，其特征是，所述的软化池内设有搅拌器。