CN109133468B - 燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置及工艺,包括顺次相连通的湿法脱硫系统、一体化沉淀池、固液分离系统、反应池系统和蒸发结晶系统,一体化沉淀池、反应池系统分别与加药系统相连通。本发明的有益效果在于:1、采用脱氯剂,靶向脱氯,用量小,抗干扰能力强;2、采用回收剂再生脱氯剂,实现脱氯剂循环利用,循环经济效益好;3、所有产物资源化,节省运行成本;4、提高水资源利用率,节约水资源,能耗低;5、技术成熟,系统投资少,运行成本低;6、工艺设备占地少,节省改造空间和用地投资;7、无废物外排,无二次污染,清洁环保。
Description
技术领域
本发明属于大气污染控制领域和水污染控制领域,特别涉及一种燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置及工艺。
背景技术
随着环保的日益严格,大部分在役火电机组和新建火电机组都配备了烟气脱硫装置,保证锅炉烟气达标排放。目前,燃煤电厂烟气脱硫装置应用最广泛的是石灰石-石膏湿法脱硫工艺,该工艺的主要副产物是脱硫石膏和脱硫废水,其脱硫废水含有大量的杂质,如悬浮物、无机盐离子、重金属离子等,需要进行净化处理才能排放水体。
当今世界,水资源越来越紧缺,如果采用一定的工艺把脱硫废水变成可循环利用的水资源,其产生的意义及产生的效益将不言而喻。脱硫废水处理工艺基本步骤无外乎中和、絮凝、沉淀和外排。近几年新开发了不少脱硫废水处理工艺,如蒸发、回用、澄清等工艺,这类工艺虽然能对脱硫废水的回收利用起到一定的作用,但是问题也比较多,比如需新增大量的设备设施、占地面积大、投资大、工艺流程复杂、设备故障率高、运行效果不理想、脱水效果不佳、污泥处理处置不方便、存在高盐废水外排现象等。如果这些问题得不到很好的解决,将严重影响各种脱硫废水处理工艺的工业应用。目前国内脱硫废水处理工艺除了存在上述问题,还有一个很大的缺点就是对脱硫废水进行粗犷式处理,并没有对脱硫废水的污染物进行精细化分类。脱硫废水核心问题是无机盐离子含量高,然而在解决这个问题之前,首先要知道:火电厂湿法脱硫系统为什么要排废水?是因为脱硫工艺水循环使用(含石膏旋流站溢流液、皮带机滤液等),导致湿法脱硫系统中氯离子浓度大量富集,大大增加脱硫系统腐蚀风险(盐酸腐蚀)和影响石膏脱水性能,因此,当脱硫系统中氯离子富集到一定浓度就需要外排废水。显然,外排脱硫废水并不是因为无机盐离子含量高,而主要是因为其中氯离子含量高。
解决脱硫废水中氯离子含量问题才是脱硫废水处理的关键所在,如果脱硫废水中不含氯离子,其经过简单预处理后可以直接回用,实现脱硫废水零排放。然而,目前国内所有脱硫废水处理工艺均未针对性的解决氯离子问题,该技术领域属于“一片空白”。因此,开发一项高效率、低成本的脱硫废水脱氯工艺具有重大意义。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足,本发明提供了一种不仅可以有效脱氯,而且可以实现脱氯剂等回收利用,经济、环保的燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置及工艺。
一种燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置,所述装置包括顺次相连通的湿法脱硫系统、一体化沉淀池、固液分离系统、反应池系统和蒸发结晶系统,所述一体化沉淀池、反应池系统分别与加药系统相连通;
所述蒸发结晶系统用于含盐溶液蒸发结晶;
所述一体化沉淀池具有储存、中和、沉淀的功能;
所述反应池系统用于发生一系统独立的化学反应,用于脱除脱硫废水中的氯离子。
作为优选,所述湿法脱硫系统为石灰石-石膏湿法脱硫系统,其包括脱硫塔、石膏旋流站、脱硫废水旋流站和皮带脱水机。
作为优选,所述固液分离系统为四级固液分离装置,包括第一级固液分离器、第二级固液分离器、第三级固液分离器、第四级固液分离器,每级固液分离装置单独运行;
所述第一级固液分离器用于去除脱硫废水中的悬浮颗粒物,包括分离器外壳、过滤芯、原水进口、净水出口、底流出口、反冲洗水进口、反冲洗水出口;所述第一级固液分离器设置两套,一套运行,一套清洗;所述原水进口与一体化沉淀池相连通,净水出口与反应池系统相连通,底流出口与皮带脱水机相连通,反冲洗水进口与反冲洗水系统相连通,反冲洗水出口与皮带脱水机相连通;
所述第二级固液分离器、第三级固液分离器、第四级固液分离器为高效固液分离装置,脱水率达90%以上。
作为优选,所述反应池系统为三级反应池,包括第一级反应池、第二级反应池和第三级反应池,每级反应池单独运行,并配备搅拌装置,每个反应池内壁耐腐蚀处理;所述第三级反应池具有气体收集功能和加热功能。
作为优选,所述加药系统为多级加药箱,包括中和剂加药箱、脱氯剂加药箱、溶氯剂加药箱和回收剂加药箱。
作为优选,所述装置包括顺次连通的脱硫废水旋流站、一体化沉淀池、第一级固液分离器、第一级反应池、第二级固液分离器、第二级反应池、第三级固液分离器、第三级反应池和第四级固液分离器,所述一体化沉淀池还分别与中和剂加药箱、皮带脱水机相连通,所述第一级反应池与脱氯剂加药箱相连通,第二级反应池与溶氯剂加药箱相连通,第三级反应池与回收剂加药箱相连通;所述第二级固液分离器与湿法脱硫系统相连通,第三级固液分离器通过滤液储罐与蒸发结晶系统相连通,所述第三级反应池与烟气脱硝系统相连通。
本发明还提供了上述装置用于燃煤电站脱硫废水脱氯处理工艺,包括下述步骤:
a、燃煤电厂脱硫废水从废水旋流站排出后输送至一体化沉淀池中;
b、加药系统向一体化沉淀池中加入中和剂,中和调节废水pH值至6.5~7.5,中和完成后,出水输送至第一级固液分离器,底流输送至皮带脱水机;
c、一体化沉淀池出水进入第一级固液分离器,通过过滤芯进行固液分离,产生净水输送至反应池系统,底流直接输送至皮带脱水机;
d、第一级固液分离后的净水进入第一级反应池后,加入脱氯剂,形成含氯沉淀,输送至第二级固液分离器进行固液分离,产生的液体返回湿法脱硫系统再利用,产生的固体输送至第二级反应池;
e、第二级反应池中加入溶氯剂,将第二级固液分离器产生的含氯沉淀置入其中,氯离子转移到溶液中,产生新的沉淀,输送至第三级固液分离器进行固液分离,产生液体输送至蒸发结晶系统结晶,形成结晶进行综合利用,产生的固体输送至第三级反应池;
f、第三级反应池中加入回收剂,并通过开启加热功能保持一定温度,第三级固液分离器产生的固体溶解于回收剂中,产生脱氯剂溶液、废气和沉淀,废气通过第三级反应池气体收集装置收集,输送至烟气脱硝系统入口烟道,然后将含沉淀的溶液输送至第四级固液分离器,产生的固体进行综合利用,产生的液体为脱氯剂溶液,回收循环利用。
作为优选,第一级固液分离器设置有两套,一套运行时,另一套对过滤芯进行反冲洗,反冲洗水由反冲洗水系统提供,与过滤过程逆向,反冲洗水从第一级固液分离器的净水通道进入,从第一级固液分离器的进水通道排出,然后输送至皮带脱水机处理。
本发明的有益效果在于:
1、采用脱氯剂,靶向脱氯,用量小,抗干扰能力强;
2、采用回收剂再生脱氯剂,实现脱氯剂循环利用,循环经济效益好;
3、所有产物资源化,节省运行成本;
4、提高水资源利用率,节约水资源,能耗低;
5、技术成熟,系统投资少,运行成本低;
6、工艺设备占地少,节省改造空间和用地投资;
7、无废物外排,无二次污染,清洁环保。
附图说明
图1是本发明燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置的结构示意图;
1废水旋流站,2一体化沉淀池,3加药系统,4皮带脱水机,5第一级固液分离器,5-3原水进口,5-4净水出口,5-5底流出口,5-6反冲洗水进口,5-7反冲洗水出口,6第一级反应池,7脱氯剂储罐,8第一级固液分离器反冲洗水系统,9第二级固液分离器,10第二级反应池,11溶氯剂储罐,12第三级固液分离器,13第三级固液分离器滤液储罐,14蒸发结晶系统,15第三级反应池,16回收剂储罐,17第四级固液分离器;
图2是本发明第一级固液分离器示意图;
5-1分离器外壳,5-2过滤芯,5-8进水通道/反冲洗水污水通道,5-9净水通道/反冲洗水进水通道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明所要保护的范围并不限于此。
参照图1,图2,一种燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置,所述装置包括顺次相连通的湿法脱硫系统、一体化沉淀池、固液分离系统、反应池系统和蒸发结晶系统,所述一体化沉淀池、反应池系统分别与加药系统相连通;
所述蒸发结晶系统用于含盐溶液蒸发结晶;
所述一体化沉淀池具有储存、中和、沉淀的功能,中和所用药剂来自加药系统,脱硫废水旋流站外排废水首先储存在一体化沉淀池中,加入中和剂调节废水pH值在7左右,静置沉淀后,废水进入固液分离系统,底泥输送至皮带脱水机;
所述反应池系统用于发生一系统独立的化学反应,用于脱除脱硫废水中的氯离子。
具体的,所述湿法脱硫系统为石灰石-石膏湿法脱硫系统,其包括脱硫塔、石膏旋流站、脱硫废水旋流站1和皮带脱水机4。
所述固液分离系统为四级固液分离装置,包括第一级固液分离器5、第二级固液分离器9、第三级固液分离器12、第四级固液分离器17,每级固液分离装置单独运行;
所述第一级固液分离器5用于去除脱硫废水中的悬浮颗粒物,包括分离器外壳5-1、过滤芯5-2、原水进口5-3、净水出口5-4、底流出口5-5、反冲洗水进口5-6、反冲洗水出口5-7;所述第一级固液分离器设置两套,一套运行,一套清洗,交替作业;所述原水进口5-3与一体化沉淀池2相连通,净水出口5-4与反应池系统相连通,底流出口5-5与皮带脱水机4相连通,反冲洗水进口5-6与反冲洗水系统8相连通,反冲洗水出口5-7与皮带脱水机4相连通;保证净水含固量不大于20mg/m3,能有效去除水中粒径在5μm以上的颗粒物;产生净水进入反应池系统,底流含固量在50%以上,直接输送至皮带脱水机,反冲洗水输送至皮带脱水机。
所述第二级固液分离器9、第三级固液分离器12、第四级固液分离器17为高效固液分离装置,脱水率达90%以上。
所述反应池系统为三级反应池,包括第一级反应池6、第二级反应池10和第三级反应池15,每级反应池单独运行,并配备搅拌装置,避免沉淀,处理不同阶段的废水和化学产品,最终实现脱硫废水脱氯,每个反应池内壁耐腐蚀处理;所述第三级反应池具有气体收集功能和加热功能。
所述加药系统为多级加药箱,包括中和剂加药箱3、脱氯剂加药箱7、溶氯剂加药箱11和回收剂加药箱16。
更为具体的,所述装置包括顺次连通的脱硫废水旋流站1、一体化沉淀池2、第一级固液分离器5、第一级反应池6、第二级固液分离器9、第二级反应池10、第三级固液分离器12、第三级反应池15和第四级固液分离器17,所述一体化沉淀池2还分别与中和剂加药箱3、皮带脱水机4相连通,所述第一级反应池6与脱氯剂加药箱7相连通,第二级反应池10与溶氯剂加药箱11相连通,第三级反应池15与回收剂加药箱16相连通;所述第二级固液分离器9与湿法脱硫系统相连通,第三级固液分离器12通过滤液储罐13与蒸发结晶系统14相连通,所述第三级反应池15与烟气脱硝系统18相连通。
上述装置用于燃煤电站脱硫废水脱氯处理工艺,具体包括下述步骤:
燃煤电厂脱硫废水经废水旋流站1排出,经过输送管道输送至一体化沉淀池2;中和剂加药箱3向一体化沉淀池2中加入中和剂,中和调节废水pH值至7左右,中和完成后,一体化沉淀池2底流输送至皮带脱水机4;一体化沉淀池2出水进入第一级固液分离器5,通过过滤芯5-2进行高效固液分离,产生净水由净水通道5-9输送至第一级反应池6,底流由进水通道5-8末端直接输送至皮带脱水机4;通过脱氯剂加药箱7向第一级反应池6中加入脱氯剂,形成含氯沉淀悬浊液,输送至第二级固液分离器9进行固液分离,产生的滤液返回湿法脱硫系统再利用,产生的含氯沉淀输送至第二级反应池10;第二级反应池10中加溶氯剂,将含氯沉淀置入其中溶解,并产生新的沉淀悬浊液,将新产生的沉淀悬浊液输送至第三级固液分离器12进行固液分离,产生的滤液输送至滤液储罐13中,再输送至蒸发结晶系统14蒸发结晶,形成结晶进行综合利用,第三级固液分离器12固液分离产生的固体输送至第三级反应池15;第三级反应池15中加入回收剂,并通过开启加热功能保持一定温度,第三级固液分离器12产生的固体溶解于回收剂中,产生脱氯剂溶液、废气和沉淀,废气通过第三级反应池15气体收集装置收集,输送至烟气脱硝系统18入口烟道,通过烟气脱硝系统处理掉,然后将含沉淀的溶液输送至第四级固液分离器17,产生的固体进行综合利用,产生的液体为脱氯剂溶液,回收循环利用。
一套第一级固液分离器5运行时,另一套第一级固液分离器5对过滤芯5-2进行反冲洗,反冲洗水由反冲洗水系统8提供,与过滤过程逆向,反冲洗水从第一级固液分离器5的净水通道5-9进入,从第一级固液分离器5的进水通道5-8排出,然后输送至皮带脱水机4处理。两套第一级固液分离器5交替运行、反冲洗。
本发明经济、环保、社会效益相当可观,具有良好的应用价值。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置,其特征在于:所述装置包括顺次相连通的湿法脱硫系统、一体化沉淀池、固液分离系统、反应池系统和蒸发结晶系统,所述一体化沉淀池、反应池系统分别与加药系统相连通;
所述蒸发结晶系统用于含盐溶液蒸发结晶;
所述一体化沉淀池具有储存、中和、沉淀的功能;
所述反应池系统用于发生一系统独立的化学反应,用于脱除脱硫废水中的氯离子;
所述湿法脱硫系统为石灰石-石膏湿法脱硫系统,其包括脱硫塔、石膏旋流站、脱硫废水旋流站和皮带脱水机;
所述反应池系统为三级反应池,包括第一级反应池、第二级反应池和第三级反应池,每级反应池单独运行,并配备搅拌装置,每个反应池内壁耐腐蚀处理;所述第三级反应池具有气体收集功能和加热功能;
所述加药系统为多级加药箱,包括中和剂加药箱、脱氯剂加药箱、溶氯剂加药箱和回收剂加药箱;
所述装置包括顺次连通的脱硫废水旋流站、一体化沉淀池、第一级固液分离器、第一级反应池、第二级固液分离器、第二级反应池、第三级固液分离器、第三级反应池和第四级固液分离器,所述一体化沉淀池还分别与中和剂加药箱、皮带脱水机相连通,所述第一级反应池与脱氯剂加药箱相连通,第二级反应池与溶氯剂加药箱相连通,第三级反应池与回收剂加药箱相连通;所述第二级固液分离器与湿法脱硫系统相连通,第三级固液分离器通过滤液储罐与蒸发结晶系统相连通,所述第三级反应池与烟气脱硝系统相连通。
2.根据权利要求1所述燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置,其特征在于:所述固液分离系统为四级固液分离装置,包括第一级固液分离器、第二级固液分离器、第三级固液分离器、第四级固液分离器,每级固液分离装置单独运行;
所述第一级固液分离器用于去除脱硫废水中的悬浮颗粒物,包括分离器外壳、过滤芯、原水进口、净水出口、底流出口、反冲洗水进口、反冲洗水出口;所述第一级固液分离器设置两套,一套运行,一套清洗;所述原水进口与一体化沉淀池相连通,净水出口与反应池系统相连通,底流出口与皮带脱水机相连通,反冲洗水进口与反冲洗水系统相连通,反冲洗水出口与皮带脱水机相连通;
所述第二级固液分离器、第三级固液分离器、第四级固液分离器为高效固液分离装置,脱水率达90%以上。
3.一种燃煤电站脱硫废水脱氯处理工艺,其特征在于:采用权利要求1~2任一项所述的燃煤电站脱硫废水脱氯处理装置,包括下述步骤:
a、燃煤电厂脱硫废水从废水旋流站排出后输送至一体化沉淀池中;
b、加药系统向一体化沉淀池中加入中和剂,中和调节废水pH值至6.5~7.5,中和完成后,出水输送至第一级固液分离器,底流输送至皮带脱水机;
c、一体化沉淀池出水进入第一级固液分离器,通过过滤芯进行固液分离,产生净水输送至反应池系统,底流直接输送至皮带脱水机;
d、第一级固液分离后的净水进入第一级反应池后,加入脱氯剂,形成含氯沉淀,输送至第二级固液分离器进行固液分离,产生的液体返回湿法脱硫系统再利用,产生的固体输送至第二级反应池;
e、第二级反应池中加入溶氯剂,将第二级固液分离器产生的含氯沉淀置入其中,氯离子转移到溶液中,产生新的沉淀,输送至第三级固液分离器进行固液分离,产生液体输送至蒸发结晶系统结晶,形成结晶进行综合利用,产生的固体输送至第三级反应池;
f、第三级反应池中加入回收剂,并通过开启加热功能保温,第三级固液分离器产生的固体溶解于回收剂中,产生脱氯剂溶液、废气和沉淀,废气通过第三级反应池气体收集装置收集,输送至烟气脱硝系统入口烟道,然后将含沉淀的溶液输送至第四级固液分离器,产生的固体进行综合利用,产生的液体为脱氯剂溶液,回收循环利用。
4.根据权利要求3所述燃煤电站脱硫废水脱氯处理工艺,其特征在于:第一级固液分离器设置有两套,一套运行时,另一套对过滤芯进行反冲洗,反冲洗水由反冲洗水系统提供,与过滤过程逆向,反冲洗水从第一级固液分离器的净水通道进入,从第一级固液分离器的进水通道排出,然后输送至皮带脱水机处理。
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