CN109205876A - 一种脱硫废水的处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水的处理方法和装置。本发明利用硫酸钠及石灰乳来进行除硬，降低了运行费用；利用不同纳滤膜的特性对多种离子分步截留，既保证了物料的分离，也保障了系统的安全稳定性，避免纳滤处理过程中的结垢风险，最终使得产水侧得到纯度较高的氯化钠盐溶液；同时进行了合理的回流过程，保证了体系的循环稳定运行及整体较高的回收率；使用反渗透浓缩和电渗析浓缩的组合工艺，在低能耗的同时对来水进行高倍浓缩，且组合膜系统所产出的反渗透淡水可进行生产回用。本发明提供了一种脱硫废水的处理装置，本发明提供的装置各处理单元配置合理、运行稳定、自动化程度高，适合规模化处理脱硫废水。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水的处理方法和装置。
背景技术
脱硫废水来源于燃煤电厂的烟气脱硫系统，主要是在脱硫系统中加入碱性物质来吸收烟气中的二氧化硫，循环过程中需要排浓而产生的废水。脱硫废水硬度高，含有大量的悬浮物，且含盐量高，同时含有一定的重金属离子，直接排放会对环境造成极大的危害。
目前国内大多只采用传统的三联箱处理系统(即中和、絮凝、沉淀处理)处理脱硫废水，虽然除去了脱硫废水中的悬浮物及重金属离子等，但仍为高盐高硬度废水，无法进行回用。且随着社会对环保要求的日益提高以及排放要求的不断提高，深度处理回用脱硫废水，实现脱硫废水零排放是大势所趋。
发明内容
本发明的目的在于提供一种脱硫废水的处理方法和装置，本发明提供的处理方法资源化利用率高，基本达到废水零排放。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种脱硫废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)向脱硫废水中加入石灰乳和硫酸钠进行沉淀处理，将所得上清液进行过滤处理，得到过滤产水；
(2)将所述步骤(1)中过滤产水进行水洗稀释处理，得到稀释过滤产水；
(3)将所述步骤(2)中稀释过滤产水进行一级纳滤处理，得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；所述一级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜；
(4)将所述步骤(3)中一级纳滤浓水回流至所述步骤(1)的沉淀处理过程中，将所述一级纳滤产水进行二级纳滤处理，得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水；所述二级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜；
(5)将所述步骤(4)中二级纳滤浓水回流至所述步骤(1)的沉淀处理过程中或所述步骤(2)的水洗稀释处理过程中，将所述二级纳滤产水进行反渗透浓缩处理，得到反渗透淡水和反渗透浓水；
(6)将所述步骤(5)中反渗透淡水回收再用，将所述反渗透浓水进行电渗析浓缩处理，得到电渗析淡水和电渗析浓水；
(7)将所述步骤(6)中电渗析淡水回流至所述步骤(5)的反渗透浓缩处理过程中，将所述电渗析浓水进行结晶处理，得到氯化钠结晶盐。
优选地，所述步骤(1)中脱硫废水的盐含量为25000～40000ppm；钙离子含量为3500～6000ppm，镁离子含量为400～1000ppm。
优选地，所述步骤(1)中石灰乳的初始加入量为1.4～1.8kg/吨脱硫废水，所述硫酸钠的初始加入量为14～18kg/吨脱硫废水；所述沉淀处理的时间为2～8h。
优选地，所述步骤(2)中水洗稀释处理过程中所采用的淡水与过滤产水的体积比为(0.5～1.5)：1。
优选地，所述步骤(3)中一级纳滤处理的浓缩倍数为1.2～1.8；所述步骤(4)中二级纳滤处理的回收率为80～95％。
优选地，所述步骤(5)中反渗透浓水的含盐量为30000～60000ppm，所述步骤(6)中电渗析浓水的含盐量为150000～200000ppm。
本发明提供了一种脱硫废水的处理装置，包括
加药反应沉淀池1；
与所述加药反应沉淀池1的出水口连通的过滤单元2；
与所述过滤单元2的出水口连通的水洗稀释箱3；
与所述水洗稀释箱3的出水口连通的一级纳滤单元4，所述一级纳滤单元4的浓水出口与所述加药反应沉淀池1连通；所述一级纳滤单元4中的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜；
与所述一级纳滤单元4的产水出口连通的二级纳滤单元6，所述二级纳滤单元6的浓水出口与所述加药反应沉淀池1和水洗稀释箱3连通；所述二级纳滤单元6中的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜；
与所述二级纳滤单元6的产水出口连通的反渗透单元7；
与所述反渗透单元7的浓水出口连通的电渗析单元10，所述电渗析单元10的淡水出口与所述反渗透单元7连通；
与所述电渗析单元10的浓水出口连通的结晶单元12。
优选地，还包括回用水箱8，所述反渗透单元7的淡水出口与所述回用水箱8连通，所述结晶单元12的冷凝水出口与所述回用水箱8连通；所述回用水箱8包括多个出水口，其中一个出水口与所述水洗稀释箱3连通。
优选地，还包括一级纳滤产水箱5、反渗透浓水箱9和电渗析浓水箱11，所述一级纳滤产水箱5设置于所述一级纳滤单元4和二级纳滤单元6之间，所述反渗透浓水箱9设置于所述反渗透单元7和电渗析单元10之间，所述电渗析浓水箱11设置于所述电渗析单元10和结晶单元12之间。
本发明提供了一种脱硫废水的处理方法。本发明利用硫酸钠及石灰乳来进行除硬，降低了运行费用；利用不同纳滤膜的特性对多种离子分步截留，既保证了物料的分离，也保障了系统的安全稳定性，避免纳滤处理过程中的结垢风险，最终使得产水侧得到纯度较高的氯化钠盐溶液；同时进行了合理的回流过程，保证了体系的循环稳定运行及整体较高的回收率；使用反渗透浓缩和电渗析浓缩的组合工艺，在低能耗的同时对来水进行高倍浓缩，且组合膜系统所产出的反渗透淡水可进行生产回用。采用本发明提供的上述处理方法，最终所述脱硫废水中的盐除了以污泥的形式沉淀的部分以外，其余部分皆结晶回用，形成氯化钠结晶盐，纯度大于95％，可达到国家一级工业盐标准；且所述脱硫废水中90％以上的水被淡化，收集后可回用于生产中，基本达到废水零排放及高度资源化利用。
本发明提供了一种脱硫废水的处理装置，本发明提供的装置各处理单元配置合理、运行稳定、自动化程度高，适合规模化处理脱硫废水。
附图说明
图1为本发明提供的脱硫废水的处理装置结构示意图，图中，1-加药反应沉淀池，2-过滤单元，3-水洗稀释箱，4-一级纳滤单元，5-一级纳滤产水箱，6-二级纳滤单元，7-反渗透单元，8-回用水箱，9-反渗透浓水箱，10-电渗析单元，11-电渗析浓水箱，12-结晶单元。
具体实施方式
本发明提供了一种脱硫废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)向脱硫废水中加入石灰乳和硫酸钠进行沉淀处理，将所得上清液进行过滤处理，得到过滤产水；
(2)将所述步骤(1)中过滤产水进行水洗稀释处理，得到稀释过滤产水；
(3)将所述步骤(2)中稀释过滤产水进行一级纳滤处理，得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；所述一级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜；
(4)将所述步骤(3)中一级纳滤浓水回流至所述步骤(1)的沉淀处理过程中，将所述一级纳滤产水进行二级纳滤处理，得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水；所述二级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜；
(5)将所述步骤(4)中二级纳滤浓水回流至所述步骤(1)的沉淀处理过程中或所述步骤(2)的水洗稀释处理过程中，将所述二级纳滤产水进行反渗透浓缩处理，得到反渗透淡水和反渗透浓水；
(6)将所述步骤(5)中反渗透淡水回收再用，将所述反渗透浓水进行电渗析浓缩处理，得到电渗析淡水和电渗析浓水；
(7)将所述步骤(6)中电渗析淡水回流至所述步骤(5)的反渗透浓缩处理过程中，将所述电渗析浓水进行结晶处理，得到氯化钠结晶盐。
本发明向脱硫废水中加入石灰乳和硫酸钠进行沉淀处理，将所得上清液进行过滤处理，得到过滤产水。本发明对于所述脱硫废水的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的脱硫废水即可，具体如脱硫系统直接排出的脱硫废水或常规三联箱出水的脱硫废水。在本发明中，所述脱硫废水的盐含量优选为25000～40000ppm；钙离子含量优选为3500～6000ppm，镁离子含量优选为400～1000ppm。在实际生产中，脱硫废水中的盐主要是氯化钠；在本发明中，若无特殊说明，所述脱硫废水中的盐含量是指氯化钠的含量。
在本发明中，所述石灰乳的浓度优选为3～6wt％；所述石灰乳的初始加入量优选为2.5～5.5kg/吨脱硫废水，更优选为3～5kg/吨脱硫废水，进一步优选为3.5～4.5kg/吨脱硫废水。在本发明中，所述石灰乳的初始加入量在上述范围内，能够将脱硫废水的pH值控制在9～10，保证体系中的镁离子浓度在一个较为恒定的状态，防止体系中镁离子的富集。在本发明中，所述沉淀处理以及后续的纳滤处理和浓水回流会形成循环运行过程，该循环运行过程中每次石灰乳的加入量优选与石灰乳的初始加入量相等。
在本发明中，所述硫酸钠的初始加入量优选为20～40kg/吨脱硫废水，更优选为25～35kg/吨脱硫废水，进一步优选为28～32kg/吨脱硫废水。本发明通过硫酸钠实现对体系中钙离子进行沉淀；所述硫酸钠的初始加入量在上述范围内，能够保证沉淀-纳滤循环体系中有足量的硫酸根，以此来除去脱硫废水及石灰乳带入的过量钙离子，控制上清液中的钙离子浓度在较低的状态，防止钙离子的富集；过量的硫酸根在沉淀处理以及后续的纳滤处理和浓水回流的过程中循环，该循环运行过程中每次硫酸钠的加入量优选与补入体系石灰乳中的钙离子等量即可。
本发明利用石灰乳与硫酸钠来除硬代替传统的双碱法除硬，大大降低了脱硫废水预处理中软化所需的药剂费用。由于当前市面上等摩尔量的碳酸钠价格是硫酸钠的3倍左右，烧碱的价格也是石灰乳的5～6倍，因此使用本发明提供的方法进行全软化，相比于双碱法全软化减少了约2/3的药剂费用。
在本发明中，所述沉淀处理过程中优选还添加絮凝剂。本发明对于所述絮凝剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的絮凝剂即可；所述絮凝剂的加入量优选为5～10ppm。本发明通过添加絮凝剂辅助沉淀过程，有利于降低沉淀处理时间。
本发明优选根据脱硫废水的来源确定所述沉淀处理过程中是否需要添加有机硫试剂以去除重金属离子；具体的，当所述脱硫废水为常规三联箱出水的脱硫废水时，本发明优选在所述沉淀处理过程中不添加有机硫试剂；当所述脱硫废水为脱硫系统直接排出的脱硫废水或其它含重金属离子较高的废水时，本发明优选在所述沉淀处理过程中添加有机硫试剂。本发明对于所述有机硫试剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的有机硫试剂即可。
本发明优选根据实际运行情况确定所述沉淀处理过程中是否需要添加氧化剂，关于所述氧化剂的添加与否以及添加量，在后文详述。
向所述脱硫废水中加入上述各试剂后，本发明优选将所得体系搅拌混合20～40min，以使各组分充分混合，便于进行后续沉淀处理。
在本发明中，所述沉淀处理的时间优选为2～8h，更优选为4～6h。在本发明中，所述沉淀处理后得到的沉淀污泥采用本领域技术人员熟知的技术方案处理即可。
在本发明中，完成所述沉淀处理后，所得上清液中钙离子含量优选为1500～2500ppm，更优选为1800～2200ppm。
完成所述沉淀处理后，本发明将所得上清液进行过滤处理，得到过滤产水。本发明对于所述过滤处理没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过滤处理的技术方案即可，具体如砂滤、超滤或微滤，优选为超滤。本发明通过过滤处理去除所述上清液中的胶体、颗粒物和悬浮物，便于进行后续纳滤处理。
在本发明中，所述过滤处理过程中会产生少量反洗、清洗水；本发明优选将所述反洗、清洗水回流至沉淀处理过程中，以保证体系的高回收率及废水零排放的要求。
得到过滤产水后，本发明将所述过滤产水进行水洗稀释处理，得到稀释过滤产水。在本发明中，所述水洗稀释处理过程中稀释用水与过滤产水的体积比优选为(0.5～1.5)：1，更优选为(0.5～1)：1。本发明通过水洗稀释处理一方面降低后续一级纳滤处理过程中的结垢风险，另一方面可调节后续纳滤处理的处理效果，即调节运行时纳滤处理过程中对体系中不同离子的截留率。本发明对于所述稀释用水的来源没有特殊的限定，采用后续处理过程中可回用的淡水(具体如反渗透浓缩处理后所得反渗透淡水或结晶处理过程中所采用的冷凝水)以及本领域技术人员熟知的低硬度的清水(如自来水)均可。
得到稀释过滤产水后，本发明将所述稀释过滤产水进行一级纳滤处理，得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；所述一级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜。在本发明中，所述一级纳滤处理的浓缩倍数优选为1.2～1.8，更优选为1.3～1.6。在本发明中，为了保证一级纳滤处理的安全稳定性，降低结垢风险，当所述浓缩倍数≥1.5时，优选向体系中加入阻垢剂，本发明对于所述阻垢剂的种类以及添加量没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的阻垢剂及添加量即可；当所述浓缩倍数<1.5时，优选无需向体系中加入阻垢剂。在本发明中，若无特殊说明，所述浓缩倍数是指加水稀释前的废水量(即过滤产水量)与纳滤浓水量的比值。
在本发明中，所述一级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜；在本发明中，所述纳滤膜为离子选择性纳滤膜。本发明通过一级纳滤处理实现对体系中硫酸根和镁离子的截留，同时能够对体系中少量钙离子进行截留。
本发明对于所述一级纳滤处理的具体操作方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作方法即可。
在本发明中，经过所述一级纳滤处理后，所述一级纳滤产水中钙离子含量优选为200～600ppm，更优选为300～500ppm；含盐量优选为12000～30000ppm，更优选为15000～20000ppm。在本发明中，经过所述一级纳滤处理后，所述一级纳滤浓水中钙离子含量优选为2000～3500ppm，更优选为2200～2800ppm；含盐量优选为15000～35000ppm，更优选为20000～30000ppm。
得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水后，本发明将所述一级纳滤浓水回流至沉淀处理过程中，将所述一级纳滤产水进行二级纳滤处理，得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水；所述二级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜。本发明将所述一级纳滤浓水回流至沉淀处理过程中，当所述一级纳滤处理过程中添加了阻垢剂，本发明优选在所述沉淀处理过程中添加氧化剂以破除所述阻垢剂；本发明对于所述氧化剂的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的氧化剂即可，具体如次氯酸钠；本发明对于所述氧化剂的添加量没有特殊的限定，能够达到破除所述阻垢剂的目的即可。
本发明将所述一级纳滤产水进行二级纳滤处理，得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水。在本发明中，所述二级纳滤处理的回收率优选为80～95％。
在本发明中，所述二级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜；在本发明中，所述纳滤膜为离子选择性纳滤膜。本发明通过二级纳滤处理实现对体系中钙离子进行截留，以保证二级纳滤产水中氯化钠纯度满足最终的产盐要求。
本发明对于所述二级纳滤处理的具体操作方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的操作方法即可。
在本发明中，经过所述二级纳滤处理后，所述二级纳滤产水中钙离子含量优选为50～200ppm，更优选为90～160ppm；含盐量优选为8000～20000ppm，更优选为10000～15000ppm。在本发明中，经过所述二级纳滤处理后，所述二级纳滤浓水中钙离子含量优选为1500～4500ppm，更优选为2500～4000ppm；含盐量优选为15000～35000ppm，更优选为20000～30000ppm。
得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水后，本发明将所述二级纳滤浓水回流至所述沉淀处理过程中或所述水洗稀释处理过程中，将所述二级纳滤产水进行反渗透浓缩处理，得到反渗透淡水和反渗透浓水。本发明将所述二级纳滤浓水回流至所述沉淀处理过程中或所述水洗稀释处理过程中，具体的，在实际处理过程中，当所述二级纳滤浓水中钙离子含量较高(≥3500ppm)时，则需回流至沉淀处理过程中，否则将增加一级纳滤处理的结垢风险；当二级纳滤浓水中钙离子含量较低(<3500ppm)时，则将所述二级纳滤浓水回流至水洗稀释处理过程中。
本发明将所述二级纳滤产水进行反渗透浓缩处理，得到反渗透淡水和反渗透浓水。本发明对于所述反渗透浓缩处理的方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的反渗透浓缩处理的技术方案即可。在本发明中，经过反渗透浓缩处理，所述反渗透浓水的含盐量优选为30000～60000ppm，更优选为30000～50000ppm；淡水含盐量优选小于500ppm。
得到反渗透淡水和反渗透浓水后，本发明将所述反渗透淡水回收再用，将所述反渗透浓水进行电渗析浓缩处理，得到电渗析淡水和电渗析浓水。在本发明中，所述反渗透淡水的水质类似于自来水，可进行回收再用；本发明对于将所述反渗透淡水回收再用的方式没有特殊的限定，具体的，部分反渗透淡水可以回用于水洗稀释处理过程中，剩余反渗透淡水可以收集后回用于一般工业生产中。
本发明将所述反渗透浓水进行电渗析浓缩处理，得到电渗析淡水和电渗析浓水。本发明对于所述电渗析浓缩处理的方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的电渗析浓缩处理的技术方案即可。在本发明中，经过电渗析浓缩处理，所述电渗析浓水的含盐量优选为150000～200000ppm，更优选为150000～180000ppm。
得到电渗析淡水和电渗析浓水后，本发明将所述电渗析淡水回收再用，将所述电渗析浓水进行结晶处理，得到氯化钠结晶盐。在本发明中，所述电渗析淡水优选作为反渗透进水(即与所述二级纳滤产水一起进行反渗透浓缩处理)实现再利用。本发明对于所述结晶处理的方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的结晶处理的技术方案即可。在本发明中，所述结晶处理过程中采用的冷凝水优选回收再用，具体的，可以回用于水洗稀释处理过程中或收集后回用于一般工业生产中。
采用本发明提供的上述处理方法，最终所述脱硫废水中的盐除了以污泥的形式沉淀的部分以外，其余部分皆结晶回用，形成氯化钠结晶盐，纯度大于95％，可达到国家一级工业盐标准；且所述脱硫废水中90％以上的水被淡化，可以收集后回用于一般工业生产中，基本达到废水零排放及高度资源化利用。
本发明提供了一种脱硫废水的处理装置，包括
加药反应沉淀池1；
与所述加药反应沉淀池1的出水口连通的过滤单元2；
与所述过滤单元2的出水口连通的水洗稀释箱3；
与所述水洗稀释箱3的出水口连通的一级纳滤单元4，所述一级纳滤单元4的浓水出口与所述加药反应沉淀池1连通；所述一级纳滤单元4中的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜；
与所述一级纳滤单元4的产水出口连通的二级纳滤单元6，所述二级纳滤单元6的浓水出口与所述加药反应沉淀池1和水洗稀释箱3连通；所述二级纳滤单元6中的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜；
与所述二级纳滤单元6的产水出口连通的反渗透单元7；
与所述反渗透单元7的浓水出口连通的电渗析单元10，所述电渗析单元10的淡水出口与所述反渗透单元7连通；
与所述电渗析单元10的浓水出口连通的结晶单元12。
本发明提供的处理装置包括加药反应沉淀池1。在本发明中，所述加药反应沉淀池1用于进行所述沉淀反应；本发明对于所述加药反应沉淀池没有特殊的限定，能够保证所述沉淀反应顺利进行即可。
本发明提供的处理装置包括与所述加药反应沉淀池1的出水口连通的过滤单元2。在本发明中，所述过滤单元2用于进行过滤处理；本发明对于所述过滤单元2没有特殊的限定，能够保证所述过滤处理顺利进行即可，作为本发明的一个实施例，可以采用砂滤装置、超滤装置或微滤装置。
在本发明中，在所述过滤单元2中进行所述过滤处理过程中会产生少量反洗、清洗水；本发明优选将所述反洗、清洗水回流至所述加药反应沉淀池1中进行沉淀处理，能够保证体系的高回收率及零排放的要求；作为本发明的一个实施例，可以在所述过滤单元2与加药反应沉淀池1之间设置回流管路，以使所述反洗、清洗水回流至所述加药反应沉淀池1中，在提高系统整体回收率的同时并不会增加系统负荷。
本发明提供的处理装置包括与所述过滤单元2的出水口连通的水洗稀释箱3。在本发明中，所述水洗稀释箱3用于进行所述水洗稀释处理；本发明对于所述水洗稀释箱3没有特殊的限定，能够保证所述水洗稀释处理顺利进行即可。
本发明提供的处理装置包括与所述水洗稀释箱3的出水口连通的一级纳滤单元4，所述一级纳滤单元4的浓水出口与所述加药反应沉淀池1连通。在本发明中，所述一级纳滤单元4用于进行所述一级纳滤处理；在本发明中，所述一级纳滤单元4中纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜。本发明中所述一级纳滤单元4的浓水出口与所述加药反应沉淀池1连通，能够使所述一级纳滤单元4中产生的一级纳滤浓水回流至所述加药反应沉淀池1中进一步处理。
本发明提供的处理装置包括与所述一级纳滤单元4的产水出口连通的二级纳滤单元6，所述二级纳滤单元6的浓水出口与所述加药反应沉淀池1和水洗稀释箱3连通。在本发明中，所述二级纳滤单元6用于进行所述二级纳滤处理；在本发明中，所述二级纳滤单元6中纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜。本发明中所述二级纳滤单元6的浓水出口与所述加药反应沉淀池1和水洗稀释箱3连通，实际应用过程中能够使所述二级纳滤单元6中产生的二级纳滤浓水回流至所述加药反应沉淀池1或水洗稀释箱3中进一步处理。
作为本发明的一个实施例，本发明提供的处理装置还包括一级纳滤产水箱5，所述一级纳滤产水箱5设置于所述一级纳滤单元4和二级纳滤单元6之间；在本发明中，所述一级纳滤单元4中产生的一级纳滤产水经所述一级纳滤产水箱5进入二级纳滤单元6中进一步处理。本发明在所述所述一级纳滤单元4和二级纳滤单元6之间设置一级纳滤产水箱5，方便两级纳滤单元的设计、调节及控制，具有一定的缓冲作用，使二级纳滤单元独立于一级纳滤单元之外，方便控制二级纳滤单元的回收率及浓水情况，使整个系统的工艺可调节空间变大，对原水水质波动有更加好的适应性。
本发明提供的处理装置包括与所述二级纳滤单元6的产水出口连通的反渗透单元7。在本发明中，所述反渗透单元7用于进行反渗透浓缩处理；本发明对于所述反渗透单元7没有特殊的限定，能够保证所述反渗透浓缩处理顺利进行即可。
本发明提供的处理装置包括与所述反渗透单元7的浓水出口连通的电渗析单元10。在本发明中，所述电渗析单元10用于进行电渗析浓缩处理；本发明对于所述电渗析单元10没有特殊的限定，能够保证所述电渗析浓缩处理顺利进行即可。作为本发明的一个实施例，所述电渗析单元10的淡水出口与所述反渗透单元7连通，以实现将所述电渗析单元10中产生的电渗析淡水回流至所述反渗透单元7中进一步处理。
作为本发明的一个实施例，本发明提供的处理装置还包括反渗透浓水箱9，所述反渗透浓水箱9设置于所述反渗透单元7和电渗析单元10之间；在本发明中，所述反渗透单元7中产生的反渗透浓水经所述反渗透浓水箱9进入电渗析单元10中进一步处理。本发明在所述反渗透单元7和电渗析单元10之间设置反渗透浓水箱9，具有一定的缓冲作用，便于后续电渗析单元的给水分配。
本发明提供的处理装置包括与所述电渗析单元10的浓水出口连通的结晶单元12。在本发明中，所述结晶单元12用于进行结晶处理；本发明对于所述结晶单元12没有特殊的限定，能够保证所述结晶处理顺利进行即可。
作为本发明的一个实施例，本发明提供的处理装置还包括电渗析浓水箱11，所述电渗析浓水箱11设置于所述电渗析单元10和结晶单元12之间；在本发明中，所述电渗析单元10中产生的电渗析浓水经电渗析浓水箱11进入结晶单元12中进一步处理。本发明在所述电渗析单元10和结晶单元12之间设置电渗析浓水箱11，具有一定的缓冲作用，便于后续结晶单元的给水分配。
作为本发明的一个实施例，本发明提供的处理装置还包括回用水箱8，所述反渗透单元7的淡水出口与所述回用水箱8连通，所述结晶单元12的冷凝水出口与所述回用水箱8连通；在本发明中，所述回用水箱8用于回收所述反渗透单元7中产生的反渗透淡水和所述结晶单元12使用后的冷凝水。作为本发明的一个实施例，所述回用水箱8包括多个出水口，其中一个出水口与所述水洗稀释箱3连通，以便将回收的反渗透淡水和使用后的冷凝水回用至所述水洗稀释箱3中；所述反渗透淡水和使用后的冷凝水也可以在回用水箱8中收集后回用于生产中，可以通过所述回用水箱8的其它出水口输出后进一步利用。本发明对于所述回用水箱8的出水口个数没有特殊的限定，根据实际需要确定合适的个数即可，优选为2～5个。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
现绍兴某热电厂有每小时约25t的脱硫废水需进行深度处理。现以0.5t每批次的处理量对本发明提供的脱硫废水处理装置(如图1所示)进行设计安装调试，然后对该厂的脱硫废水进行中试实验，具体如下：
该厂脱硫废水的三联箱出水中含盐量约为27000ppm，钙离子含量约为4500ppm，镁离子含量约为700ppm；
将上述脱硫废水的三联箱出水0.5t通过潜水泵进入加药反应沉淀池1，加入15kg硫酸钠、2kg石灰乳(浓度为4wt％)和絮凝剂(保证体系中絮凝剂的含量约为5ppm)，搅拌混合30min，然后进行沉淀处理4h；所述沉淀处理完成后，所得上清液(钙离子含量约为2000ppm)进入过滤单元2进行过滤处理(具体是采用超滤处理，该处理过程中会产生少量反洗、清洗水，回流至加药反应沉淀池1中)，得到过滤产水；
所述过滤产水进入水洗稀释箱3用自来水进行水洗稀释(自来水与过滤产水的体积比为0.5：1)，得到稀释过滤产水；
所述稀释过滤产水进入一级纳滤单元4进行一级纳滤处理(所采用的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜)，当浓缩倍数达到1.3后，停止一级纳滤处理，得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；所述一级纳滤产水中钙离子含量约为400ppm，含盐量约为16000ppm；所述一级纳滤浓水中钙离子含量约为2200ppm，含盐量约为20000ppm；
所述一级纳滤浓水回流至加药反应沉淀池1(之后可向加药反应沉淀池1中加入下一批次的三联箱出水0.5t，再加入硫酸钠5kg、石灰乳2kg和絮凝剂5ppm进行下一批次处理过程)，一级纳滤产水经一级纳滤产水箱5进入二级纳滤单元6进行二级纳滤处理(所采用的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜)，当回收率达到90％后，停止二级纳滤处理，得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水；所述二级纳滤产水中钙离子含量约为140ppm，含盐量约为14500ppm；所述二级纳滤浓水中钙离子含量约为2700ppm，含盐量约为29500ppm；
所述二级纳滤浓水回流至水洗稀释箱3，二级纳滤产水进入反渗透单元7进行反渗透浓缩处理，得到反渗透淡水和反渗透浓水；所述反渗透浓水中含盐量约为30000ppm；
所述反渗透淡水进入回用水箱8进行收集后回用，所述反渗透浓水经反渗透浓水箱9进入电渗析单元10进行电渗析浓缩处理，电渗析淡水和电渗析浓水；所述电渗析浓水中含盐量约为150000ppm；
所述电渗析淡水回流至反渗透单元7，所述电渗析浓水经电渗析浓水箱11进入结晶单元12进行结晶处理，得到氯化钠结晶盐(纯度为97％，达到国家一级工业盐标准)；所述结晶处理过程中采用的冷凝水进入回用水箱8进行收集后回用于生产中。
实施例2
同样对实施例1中脱硫废水进行中试实验，具体如下：
该厂脱硫废水的三联箱出水中含盐量约为27000ppm，钙离子含量约为4500ppm，镁离子含量约为700ppm；
将上述脱硫废水的三联箱出水0.5t通过潜水泵进入加药反应沉淀池1，加入15kg硫酸钠、2kg石灰乳(浓度为5wt％)和絮凝剂(保证体系中絮凝剂的含量约为5ppm)，搅拌混合30min，然后进行沉淀处理4h；所述沉淀处理完成后，所得上清液(钙离子含量约为2000ppm)进入过滤单元2进行过滤处理(具体是采用超滤处理，该处理过程中会产生少量反洗、清洗水，回流至加药反应沉淀池1中)，得到过滤产水；
所述过滤产水进入水洗稀释箱3用自来水进行水洗稀释(自来水与过滤产水的体积比为0.5：1)，得到稀释过滤产水；
所述稀释过滤产水进入一级纳滤单元4进行一级纳滤处理(所采用的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜)，加阻垢剂(保证体系中阻垢剂的含量约为5ppm)运行，当浓缩倍数达到1.5后，停止一级纳滤处理，得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；所述一级纳滤产水中钙离子含量约为500ppm，含盐量约为15600ppm；所述一级纳滤浓水中钙离子含量约为2400ppm，含盐量约为21000ppm；
所述一级纳滤浓水回流至加药反应沉淀池1(之后可向加药反应沉淀池1中加入下一批次的三联箱出水0.5t，先加氧化剂破除阻垢剂，之后加入硫酸钠5kg、石灰乳2kg和絮凝剂5ppm进行下一批次处理过程)，一级纳滤产水经一级纳滤产水箱5进入二级纳滤单元6进行二级纳滤处理(所采用的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜)，当回收率达到90％后，停止二级纳滤处理，得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水；所述二级纳滤产水中钙离子含量约为160ppm，含盐量约为14100ppm；所述二级纳滤浓水中钙离子含量约为3600ppm，含盐量约为29000ppm；
所述二级纳滤浓水回流至加药反应沉淀池1，二级纳滤产水进入反渗透单元7进行反渗透浓缩处理，得到反渗透淡水和反渗透浓水；所述反渗透浓水中含盐量约为30000ppm；
所述反渗透淡水进入回用水箱8进行收集后回用，所述反渗透浓水经反渗透浓水箱9进入电渗析单元10进行电渗析浓缩处理，电渗析淡水和电渗析浓水；所述电渗析浓水中含盐量约为150000ppm；
所述电渗析淡水回流至反渗透单元7，所述电渗析浓水经电渗析浓水箱11进入结晶单元12进行结晶处理，得到氯化钠结晶盐(纯度为96％，达到国家一级工业盐标准)；所述结晶处理过程中采用的冷凝水进入回用水箱8进行收集后回用于生产中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种脱硫废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)向脱硫废水中加入石灰乳和硫酸钠进行沉淀处理，将所得上清液进行过滤处理，得到过滤产水；
(2)将所述步骤(1)中过滤产水进行水洗稀释处理，得到稀释过滤产水；
(3)将所述步骤(2)中稀释过滤产水进行一级纳滤处理，得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；所述一级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜；
(4)将所述步骤(3)中一级纳滤浓水回流至所述步骤(1)的沉淀处理过程中，将所述一级纳滤产水进行二级纳滤处理，得到二级纳滤浓水和二级纳滤产水；所述二级纳滤处理所采用的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜；
(5)将所述步骤(4)中二级纳滤浓水回流至所述步骤(1)的沉淀处理过程中或所述步骤(2)的水洗稀释处理过程中，将所述二级纳滤产水进行反渗透浓缩处理，得到反渗透淡水和反渗透浓水；
(6)将所述步骤(5)中反渗透淡水回收再用，将所述反渗透浓水进行电渗析浓缩处理，得到电渗析淡水和电渗析浓水；
(7)将所述步骤(6)中电渗析淡水回流至所述步骤(5)的反渗透浓缩处理过程中，将所述电渗析浓水进行结晶处理，得到氯化钠结晶盐。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中脱硫废水的盐含量为25000～40000ppm；钙离子含量为3500～6000ppm，镁离子含量为400～1000ppm。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中石灰乳的初始加入量为1.4～1.8kg/吨脱硫废水，所述硫酸钠的初始加入量为14～18kg/吨脱硫废水；所述沉淀处理的时间为2～8h。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中水洗稀释处理过程中所采用的淡水与过滤产水的体积比为(0.5～1.5)：1。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中一级纳滤处理的浓缩倍数为1.2～1.8；所述步骤(4)中二级纳滤处理的回收率为80～95％。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤(5)中反渗透浓水的含盐量为30000～60000ppm，所述步骤(6)中电渗析浓水的含盐量为150000～200000ppm。
7.一种脱硫废水的处理装置，其特征在于，包括
加药反应沉淀池(1)；
与所述加药反应沉淀池(1)的出水口连通的过滤单元(2)；
与所述过滤单元(2)的出水口连通的水洗稀释箱(3)；
与所述水洗稀释箱(3)的出水口连通的一级纳滤单元(4)，所述一级纳滤单元(4)的浓水出口与所述加药反应沉淀池(1)连通；所述一级纳滤单元(4)中的纳滤膜为表面荷负电的纳滤膜；
与所述一级纳滤单元(4)的产水出口连通的二级纳滤单元(6)，所述二级纳滤单元(6)的浓水出口与所述加药反应沉淀池(1)和水洗稀释箱(3)连通；所述二级纳滤单元(6)中的纳滤膜为表面荷正电的纳滤膜；
与所述二级纳滤单元(6)的产水出口连通的反渗透单元(7)；
与所述反渗透单元(7)的浓水出口连通的电渗析单元(10)，所述电渗析单元(10)的淡水出口与所述反渗透单元(7)连通；
与所述电渗析单元(10)的浓水出口连通的结晶单元(12)。
8.根据权利要求7所述的处理装置，其特征在于，还包括回用水箱(8)，所述反渗透单元(7)的淡水出口与所述回用水箱(8)连通，所述结晶单元(12)的冷凝水出口与所述回用水箱(8)连通；所述回用水箱(8)包括多个出水口，其中一个出水口与所述水洗稀释箱(3)连通。
9.根据权利要求7或8所述的处理装置，其特征在于，还包括一级纳滤产水箱(5)、反渗透浓水箱(9)和电渗析浓水箱(11)，所述一级纳滤产水箱(5)设置于所述一级纳滤单元(4)和二级纳滤单元(6)之间，所述反渗透浓水箱(9)设置于所述反渗透单元(7)和电渗析单元(10)之间，所述电渗析浓水箱(11)设置于所述电渗析单元(10)和结晶单元(12)之间。
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