CN109850996A - 一种电厂脱硫废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理领域，尤其涉及到一种电厂脱硫废水的处理方法。一种电厂脱硫废水的处理方法，(1)预处理：将电厂脱硫废水通过三联箱工艺预处理，去除水中的悬浮物及部分硬度，获得预处理后的废水；(2)将预处理后的废水直接进入正渗透浓缩处理装置，所述正渗透浓缩处理装置包括FO膜和HBCR高盐浓缩膜；所述处理后的废水通过FO膜的一侧，于FO膜的另一侧通入汲取液，获得稀汲取液，所述稀汲取液通过HBCR高盐浓缩膜获得浓汲取液，将浓汲取液返回FO膜浓缩系统并获得淡水。本发明提供一种电厂脱硫废水高效浓缩处理工艺，运行稳定，回收率高，将经简单预处理后的脱硫废水，直接进正渗透系统进行浓缩，实现高倍浓缩，为后续的蒸发结晶大大节省投资及运行费用。

Description

一种电厂脱硫废水的处理方法

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及到一种电厂脱硫废水的处理方法。

背景技术

燃煤电厂脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程中从脱硫塔排放的部分废水。脱硫废水具体特点如下：

1)悬浮物含量高，5000-15000ppm左右。

2)含盐量高。脱硫废水中的含盐量很高，20000-60000mg/L左右。

3)硬度高易致结垢。脱硫废水中的Ca²⁺、SO₄ ^2-、Mg²⁺含量很高，在浓缩过程中容易结垢。

4)腐蚀性强。脱硫废水中的盐分高，尤其是Cl^-含量高，腐蚀性强，对设备、管道材质防腐蚀性要求高。

5)CODcr含量高。

6)含有锶、镍、钡、铜等重金属离子。

7)此外脱硫废水中还含有硅、氨氮等污染物。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，必须从系统中排放一定量的废水。这些废水主要来自石膏脱水和清洗系统，为含高浓度悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度的重金属废水，如将这些物质直接排入自然水系，势必会对环境造成严重污染。目前脱硫废水处理一般采用中和-絮凝-沉降-澄清即传统的三联箱工艺。脱硫废水经过了处理后，浊度、重金属和少量的硬度得到去除，但依然具有高含盐量、高腐蚀性等特征，很难回用，一般采取直接排放的方法处置，但直接排放容易造成二次污染。随着水污染控制技术的进步和污染物排放标准的日益提高，该方法在未来废水处理中将受到限制。近年来，国内外很多学者专家将研究重点放在了脱硫废水零排放处理技术上。电厂脱硫废水零排放处理的基本工艺路线都是进行浓缩减量而后蒸发结晶，浓缩和蒸发得到的清水回用，最终产生固态盐，实现污水零排放。浓缩的程度决定了进入蒸发结晶系统的水量，也就在一定程度上决定了零排放的能耗和成本，因此浓缩技术非常关键。目前国内外传统的废水减量化技术为高压碟管式反渗透膜技术(DTRO)，但受膜操作压力限制，反渗透膜最高可将脱硫废水含盐量浓缩至90000ppm，不能满足脱硫废水进一步浓缩减量的需求，此外，反渗透对进水水质要求严格，硬度非常容易形成化学结垢，而且有机物的污染非常严重，预处理系统较为复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种电厂脱硫废水的处理方法以解决现有技术的不足之处。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电厂脱硫废水的处理方法，包括如下步骤：

(1)预处理：将电厂脱硫废水通过三联箱工艺预处理，去除水中的悬浮物及部分硬度，获得预处理后的废水；

(2)将预处理后的废水直接进入正渗透浓缩处理装置，所述正渗透浓缩处理装置包括FO膜和HBCR高盐浓缩膜；所述处理后的废水通过FO膜的一侧，于FO膜的另一侧通入汲取液，获得稀汲取液，所述稀汲取液通过HBCR高盐浓缩膜获得浓汲取液，将浓汲取液返回FO膜获得淡水。产出的淡水(TDS＜500mg/L)完全达到回用指标，可进入回用系统，实现废水资源化。

将电厂经过传统三联箱预处理但仍然具有高含盐量(15000-50000mg/L)，高腐蚀性、较高的COD及氨氮的难处理废水进入正渗透膜系统，同时进入系统的还有浓缩汲取液，待处理水和汲取液分处膜两侧，水由低盐一侧自然地向高盐一侧渗透，内部反复循环，汲取液被稀释后连续排出，待处理水被浓缩到设定的浓度(处理水可浓缩到14万ppm以上)时排出，获得浓缩废水，根据实际需求可进入后续蒸发结晶系统；

所述步骤(2)中FO膜为三醋酸纤维素卷式膜，流道宽，亲水性好，膜表面光滑，具有抗污堵强的特点。其进水条件为pH：2～7；TDS：＜10％；COD无限制，硬度：无限制。

HBCR高盐浓缩膜在正渗透浓缩工艺中专门用于汲取液的再生，能耗低。在70bar的操作压力下，可将稀释汲取液浓缩到14％-20％，浓缩的汲取液将重新返回FO膜中。

优选的，所述pH：5～6。

所述步骤(2)汲取液为质量分数为14％-20％的氯化钠溶液。

本发明的优点在于：

(1)与DTRO相比，FO正渗透进水条件更宽泛，浓缩倍率更高，产水水质更好。

(2)FTS正渗透膜具有能耗低、膜污染小、不易结垢、水回收率高等优点。

(3)FO正渗透系统不需要复杂的预处理，可直接利用电厂原有的的三联箱或类似工艺，无需增加额外的设备，节约投资。

(4)无需频繁的化学清洗，只需少量的化学药剂添加，节约运行成本。

附图说明

图1：正渗透浓缩工艺流程框图。

图2：典型正渗透工艺流程简化图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

进水水质件如下所示：

PH＝6

TDS＝33800mg/L

CODcr＝475mg/L

钙离子：1679mg/L

镁离子：2510mg/L

硫酸根离子：11894mg/L

以下实施例中FO膜和HBCR高盐浓缩膜均在美国FTS公司购买。

实施例1

(1)预处理：将电厂脱硫废水通过三联箱工艺预处理，去除水中的悬浮物及部分硬度，获得预处理后的废水；

(2)将处理后的废水通过FO膜的一侧，于FO膜的另一侧通入质量分数为14％的氯化钠溶液。获得稀汲取液，所述稀汲取液通过HBCR高盐浓缩膜获得浓汲取液，将浓汲取液返回FO膜并获得淡水。(3)将稀汲取液再次返回FO膜。

上述脱硫废水经F0系统处理，回收率高达77％，产水TDS＜500mg/L，产水水质满足回用水要求.

实施例2

(1)预处理：将电厂脱硫废水通过三联箱工艺预处理，去除水中的悬浮物及部分硬度，获得预处理后的废水；

(2)将处理后的废水通过FO膜的一侧，于FO膜的另一侧通入质量分数为20％的氯化钠溶液。获得稀汲取液，所述稀汲取液通过HBCR高盐浓缩膜获得浓汲取液，将浓汲取液返回FO膜并获得淡水。(3)将稀汲取液再次返回FO膜。

上述脱硫废水经FO系统处理，回收率高达83％，产水TDS＜500mg/L，产水水质满足回用水要求。

对比例：DTRO浓缩工艺

(1)预处理：将电厂脱硫废水通过三联箱工艺预处理，去除水中的悬浮物及部分硬度，获得预处理后的废水；

(2)进一步预处理：在预处理的废水中加入药剂进一步软化，再通过DF管式膜过滤获得进一步预处理后的废水。

(3)将进一步预处理后的废水进入DTRO系统进行浓缩。

脱硫废水经DTRO处理，回收率为62％，远低于FO系统回收率。

本发明的原理在于：如图1和图2所示，将经三联箱预处理的脱硫废水直接进入正渗透膜系统，同时进入系统的还有浓缩汲取液，待处理水和汲取液分处膜两侧，水由低盐一侧自然地向高盐一侧渗透，内部反复循环，汲取液被稀释后连续排出，待处理水被浓缩到设定的浓度(处理水可浓缩到14万ppm以上)时排出，进入后续蒸发结晶系统。FO排出的稀汲取液进入HBCR高盐浓缩膜系统浓缩，浓液即浓汲取液，浓缩的汲取液返回FO正渗透系统，产出的淡水(TDS＜500mg/L)完全达到回用指标，进入回用系统，实现废水资源化。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (4)

1.一种电厂脱硫废水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)预处理：将电厂脱硫废水通过三联箱工艺预处理，去除水中的悬浮物及部分硬度，获得预处理后的废水；

(2)将预处理后的废水直接进入正渗透浓缩处理装置，所述正渗透浓缩处理装置包括FO膜和HBCR高盐浓缩膜；所述处理后的废水通过FO膜的一侧，于FO膜的另一侧通入汲取液，获得稀汲取液，所述稀汲取液通过HBCR高盐浓缩膜获得浓汲取液，将浓汲取液返回FO膜并获得淡水。

2.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FO膜为三醋酸纤维素卷式膜，其进水条件为pH：2～7；TDS：<10％；COD：无限制；硬度：无限制。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述pH：5～6。

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)汲取液为质量分数为14％-20％的氯化钠溶液。