CN110228890A - 一种用于脱硫废水浓缩减量的装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于脱硫废水浓缩减量的装置及其工作方法；本发明涉及废水脱硫技术领域，具体包括废水进水管；废水进水管通过供水管路与高密度澄清池连通，废水进水管与高密度澄清池之间的供水管路上设置有石灰加药系统和碳酸氢钠加药系统，高密度澄清池分别经过自清洗过滤器和超滤装置与过滤水池连通，过滤水池与离子交换床连通；离子交换床通过一组纳滤高压泵与两级纳滤装置连接；两级纳滤装置连接高压反渗透装置；高压反渗透装置连接电渗析装置；电渗析装置连接MVR装置；本发明实现对高盐废水的浓缩处理，真正实现废水零排。
Description
技术领域
本发明涉及废水脱硫技术领域，尤其涉及一种用于脱硫废水浓缩减量的装置及其工作方法。
背景技术
在废水零排放背景下，循环水排污水、反渗透浓水、化学车间排水等电厂生产环节废水都汇集到脱硫塔，因此脱硫废水是电厂的终端废水，水质最为恶劣，利用技术处理脱硫废水是实现废水零排放的有效途径。
实现废水的零排放，一方面采用节水工艺，减少取用水量；另一方面通过水的梯级利用，实现水的重复利用。
石灰石-石膏湿法火电厂产生的脱硫废水及锅炉补给水和凝结水精处理酸碱再生废水均为含盐量高，具有强烈腐蚀性废水；废水的零排放最终需由高盐废水零排放处理实现。
发明内容
本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种用于脱硫废水浓缩减量的装置及其工作方法。本发明通过高密度澄清池通过水管连接超滤装置；超滤装置连接二级纳滤装置；二级纳滤装置连接高压反渗透装置；高压反渗透装置连接电渗析装置；电渗析装置连接MVR装置，实现对高盐废水的浓缩处理，真正实现废水零排放。
本发明的技术方案：
一种用于脱硫废水浓缩减量的装置，包括废水进水管、石灰加药系统、碳酸氢钠加药系统、高密度澄清池、自清洗过滤器、超滤装置、过滤水池、弱酸阳离子离子交换床、纳滤高压泵、二级纳滤装置、高压反渗透装置、电渗析装置、MVR结晶装置；所述废水进水管通过供水管路与高密度澄清池连通，所述废水进水管与所述高密度澄清池之间的供水管路上设置有石灰加药系统和碳酸氢钠加药系统，所述高密度澄清池分别经过自清洗过滤器和超滤装置与过滤水池连通，所述过滤水池与离子交换床连通；所述离子交换床通过一组纳滤高压泵与二级纳滤装置连接；所述二级纳滤装置连接高压反渗透装置；所述高压反渗透装置连接电渗析装置；所述电渗析装置连接MVR装置。
进一步的，所述离子交换床通过一组纳滤高压泵之间还设置有加热器和纳滤保安过滤器。
一种用于脱硫废水浓缩减量的装置的工作方法，该方法包括如下步骤：
步骤a：废水除硬：脱硫废水作为电厂生产过程中产生的废水，通过双碱法、超滤装置和弱酸阳离子交换床除硬；
步骤b：二级纳滤：除硬后的脱硫废水通过二级纳滤对浓盐水进行分盐，浓水测直接去烟道喷洒系统；
步骤c：高压反渗透：二级纳滤后的产水进一步用高压反渗透装置进行浓缩；
步骤d：电渗析：浓缩得到的浓水进行电渗析系统，电渗析系统将浓水进一步浓缩；
步骤e：MVR蒸发结晶：浓缩后的浓水进入MVR蒸发结晶得到NaCl成品盐和二次废水；
步骤f：二次循环处理：二次废水再次经由石灰加药系统、碳酸氢钠加药系统处理后流入高密度澄清池，所述高密度澄清池内的废水由自清洗过滤器清洗过滤后流入超滤装置，由超滤装置超滤处理；超滤装置处理完成的水经由过滤水池后进入离子交换床进行除硬处理，处理完成。
进一步的，所述双碱法为通过石灰加药系统、碳酸氢钠加药系统在废水中添加碱性化学剂。
本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明通过高密度澄清池通过水管连接超滤装置；超滤装置连接二级纳滤装置；二级纳滤装置连接高压反渗透装置；高压反渗透装置连接电渗析装置；电渗析装置连接MVR装置，实现对高盐废水的浓缩处理，真正实现废水零排放；
本发明依据双碱法+超滤+纳滤+高压反渗透系统浓缩脱硫废水的特性。采用双碱法+纳滤装置对脱硫废水进行除硬，除硬后的废水通过纳滤分盐，浓水侧直接去烟道喷洒系统，产水进一步用高压反渗透进行浓缩，可使脱硫废水水量减至原排水量的30～50％；
本发明采用EDR(自动频繁倒极电渗析)设备对反渗透浓水进行进一步浓缩，最后进入蒸发结晶设备。ED离子膜技术是离子膜渗析扩散和电化学过程的结合，采用均相的选择透过性离子膜，在外加直流电场的驱动下，在常温常压下实现离子的定向迁移，分离效率高，浓缩比高，电流效率高。反渗透浓水经ED离子膜浓缩后，TDS可由30000mg/L浓缩到200000mg/L以上，浓缩倍数是传统工艺的4倍，极大减少了后续进入结晶分盐的水量，吨水处理电耗小于10kW·h，大幅度降低了废水“零排放”的系统能耗；
本发明经过ED离子膜浓缩后，采用结晶分盐工艺生产出的氯化钠和硫酸钠两种结晶盐中的主要重金属指标均低于危废鉴别标准的浓度限值；该工艺在实现废水“零排放”的同时，实现结晶盐资源化利用，减少危废处置量90％以上，大幅度降低危废处置成本。同时，后续蒸发器处理规模可减少75％，可降低20％以上的总体投资。蒸发面积大幅度缩小后，系统可节省60％的蒸汽耗量，降低40％以上运行能耗；
本发明中脱硫废水作为电厂生产过程中产生的废水，通过双碱法(石灰加药系统、碳酸氢钠加药系统)+超滤装置+弱酸阳离子交换床除硬；除硬后的脱硫废水通过二级纳滤对浓盐水进行分盐，浓水测直接去烟道喷洒系统；二级纳滤后的产水进一步用高压反渗透进行浓缩；浓缩得到的浓水进行电渗析系统，电渗析系统将浓水进一步浓缩；浓缩后的浓水进入MVR蒸发结晶得到NaCl成品盐。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中1-废水进水管；2-石灰加药系统；3-碳酸氢钠加药系统；4-高密度澄清池；5-高密度澄清池；6-超滤装置；7-过滤水池；8-弱酸阳离子交换床；9-纳滤高压泵；10-二级纳滤装置；11-高压反渗透装置；12-电渗析装置；13-MVR结晶装置；14-加热器；15-纳滤保安过滤器。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明进行详细说明。
结合图1所示，本实施例公开的一种用于脱硫废水浓缩减量的装置，包括废水进水管1、石灰加药系统2、碳酸氢钠加药系统3、高密度澄清池4、自清洗过滤器5、超滤装置6、过滤水池7、弱酸阳离子交换床8、纳滤高压泵9、二级纳滤装置10、高压反渗透装置11、电渗析装置12、MVR结晶装置13；所述废水进水管1通过供水管路与高密度澄清池4连通，所述废水进水管1与所述高密度澄清池4之间的供水管路上设置有石灰加药系统2和碳酸氢钠加药系统3，所述高密度澄清池4分别经过自清洗过滤器5和超滤装置6与过滤水池7连通，所述过滤水池7与弱酸阳离子交换床8连通；弱酸阳离子交换床8主要去除的是水中残留的钙、镁、钠等阳离子，较少水中的硬度；所述弱酸阳离子交换床8通过一组纳滤高压泵9与二级纳滤装置10连接；二级纳滤装置使用的纳滤膜型号为NF270-400(或等同)。由于纳滤膜的选择透过性，选择性透过一价离子，而不透过二价离子，从而实现溶液中一价盐和二价盐的有效分离，实现分盐作用；所述二级纳滤装置10与高压反渗透装置11连接；高压反渗透采用DTRO膜，DTRO膜的膜型号为CSTDT-120(或等同)；通过高压反渗透对废水进行浓缩处理，浓缩液进入蒸发器进行蒸发结晶，使进入蒸发器的浓盐水最小化，能够大幅度降低蒸发器的尺寸，能够有效地降低投资成本、运行成本及能耗；所述高压反渗透装置11与电渗析装置12连接；电渗析装置12中正负电极极性倒换时间为每小时3-4次，破坏极化层，使初始沉淀晶体在没有进一步生长并附着膜面上以前便被液流冲走，防止膜对内部沉淀结垢。ERR技术采用的是阳离子离子交换膜和阴离子交换膜，膜型号分别为CMI-7000和AMI-7001；所述电渗析装置12与MVR结晶装置13连接；自清洗过滤器、超滤装置、纳滤保安过滤器去除的物质的粒径范围分别为100μm以上、0.1μm以上、1nm以上。
具体的，所述弱酸阳离子交换床8通过一组纳滤高压泵9之间还设置有加热器14和纳滤保安过滤器15。
实施例二：
一种用于脱硫废水浓缩减量的装置的工作方法，该方法包括如下步骤：
步骤a：废水除硬：脱硫废水作为电厂生产过程中产生的废水，通过双碱法、超滤装置6和弱酸阳离子交换床8除硬；
步骤b：二级纳滤：除硬后的脱硫废水通过二级纳滤对浓盐水进行分盐，浓水测直接去烟道喷洒系统；
步骤c：高压反渗透：二级纳滤后的产水进一步用高压反渗透装置11进行浓缩；
步骤d：电渗析：浓缩得到的浓水进行电渗析系统，电渗析系统将浓水进一步浓缩；
步骤e：MVR蒸发结晶：浓缩后的浓水进入MVR蒸发结晶得到NaCl成品盐和二次废水；
步骤f：二次循环处理：二次废水再次经由石灰加药系统2、碳酸氢钠加药系统3处理后流入高密度澄清池4，所述高密度澄清池4内的废水由自清洗过滤器5清洗过滤后流入超滤装置6，由超滤装置6超滤处理；超滤装置6处理完成的水经由过滤水池7后进入离子交换床进行除硬处理，处理完成。
具体的，所述双碱法为通过石灰加药系统2、碳酸氢钠加药系统3在废水中添加碱性化学剂；双碱法中，氢氧化钙的加药量约为9kg/吨水，碳酸氢钠的加药量约为1kg/吨水。
常规2*330MW机组脱硫废水处理能耗数据对比：
以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于脱硫废水浓缩减量的装置，其特征在于：包括废水进水管(1)、石灰加药系统(2)、碳酸氢钠加药系统(3)、高密度澄清池(4)、自清洗过滤器(5)、超滤装置(6)、过滤水池(7)、弱酸阳离子交换床(8)、纳滤高压泵(9)、两级纳滤装置(10)、高压反渗透装置(11)、电渗析装置(12)、MVR结晶装置(13)；所述废水进水管(1)通过供水管路与高密度澄清池(4)连通，所述废水进水管(1)与所述高密度澄清池(4)之间的供水管路上设置有石灰加药系统(2)和碳酸氢钠加药系统(3)，所述高密度澄清池(4)分别经过自清洗过滤器(5)和超滤装置(6)与过滤水池(7)连通，所述过滤水池(7)与弱酸阳离子交换床(8)连通；所述弱酸阳离子交换床(8)通过一组纳滤高压泵(9)与两级纳滤装置(10)连接；所述两级纳滤装置(10)与高压反渗透装置(11)连接；所述高压反渗透装置(11)与电渗析装置(12)连接；所述电渗析装置(12)与MVR结晶装置(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于脱硫废水浓缩减量的装置，其特征在于，所述弱酸阳离子交换床(8)通过一组纳滤高压泵(9)之间还设置有加热器(14)和纳滤保安过滤器(15)。
3.一种利用权利要求1或2所述的一种用于脱硫废水浓缩减量的装置的工作方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
步骤a：废水除硬：脱硫废水作为电厂生产过程中产生的废水，通过双碱法、超滤装置(6)和弱酸阳离子交换床(8)除硬；
步骤b：两级纳滤：除硬后的脱硫废水通过两级纳滤对浓盐水进行分盐，浓水测直接去烟道喷洒系统；
步骤c：高压反渗透：两级纳滤后的产水进一步用高压反渗透装置(11)进行浓缩；
步骤d：电渗析：浓缩得到的浓水进行电渗析系统，电渗析系统将浓水进一步浓缩；
步骤e：MVR蒸发结晶：浓缩后的浓水进入MVR蒸发结晶得到NaCl成品盐和二次废水；
步骤f：二次循环处理：二次废水再次经由石灰加药系统(2)、碳酸氢钠加药系统(3)处理后流入高密度澄清池(4)，所述高密度澄清池(4)内的废水由自清洗过滤器(5)清洗过滤后流入超滤装置(6)，由超滤装置(6)超滤处理；超滤装置(6)处理完成的水经由过滤水池(7)后进入离子交换床进行除硬处理，处理完成。
4.根据权利要求3所述的一种用于脱硫废水浓缩减量的装置的工作方法，其特征在于，所述双碱法为通过石灰加药系统(2)、碳酸氢钠加药系统(3)在废水中添加碱性化学剂。
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