CN110590041A - 一种处理脱硫废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，包括加药系统、分盐系统、蒸发结晶系统和脱水系统，操作步骤如下：步骤1、将待处理的脱硫废水送至加药系统中，并加入化学试剂并搅拌进行反应，得到溶液A；步骤2、将溶液A送至分盐系统中，溶液A经过纳滤装置进行软化分盐后得到溶液B；步骤3、将溶液B送至蒸发结晶系统中进行蒸发结晶；步骤4、将步骤1和步骤2中产生的沉淀送至脱水系统中进行脱水，并将脱水后产生的滤液重新放入中和箱中进行处理，借此，本发明具有使脱硫废水零排放的优点。

Description

一种处理脱硫废水的方法

技术领域

本发明属于火力发电技术领域，特别涉及一种处理脱硫废水的方法。

背景技术

火力发电中，烟气的杂质来源于煤的燃烧，由于煤中含有包括重金属在内的多种元素，这些元素在炉膛内高温条件下进行一系列的化学反应，生成了多种不同的化合物。一部分化合物随炉渣排出炉膛，另一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔，溶解于吸收浆液中，并且在吸收浆液循环系统中不断浓缩，最终脱硫废水中的杂质含量很高。脱硫废水的主要超标项目为悬浮物、pH值、汞、铜、铅、镍、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等。其中很多是国家环保标准中要求控制的第一类污染物。脱硫废水中的各种重金属离子对环境有很强的污染性，并且水中的重金属含量高，pH值较低，处理难度较大。

目前，化学沉淀法是目前最常用的脱硫废水处理工艺，俗称三联箱沉淀法，三联箱包括中和箱、反应箱和絮凝箱，主要是通过中和、沉淀、絮凝等工艺去除脱硫废水中的重金属和悬浮物等污染物。

但是，由于经由三联箱的物料出水含盐量仍高达2％-4％，很难重复利用，目前一般直接排放处置，不仅浪费水资源，同时由于废水含盐量较高，也会造成土壤和水体理化性质的改变，引起二次污染，如引起土壤盐碱化、破坏土壤生态、影响水生生物以及破坏地表和地下水。在水资源短缺的大背景下，随着水污染控制技术的提高和环保标准的日趋严格，该方法在未来废水处理中将受到限制。

发明内容

本发明提出一种处理脱硫废水的方法，能够使脱硫废水经过加药处理、纳滤分盐、蒸发结晶后实现脱硫废水零排放。

本发明的技术方案是这样实现的：一种处理脱硫废水的方法，包括加药系统、多介质过滤器、超滤过滤器、分盐系统、蒸发结晶系统和脱水系统，操作步骤如下：

步骤1、将待处理的脱硫废水送至加药系统中，加药系统包括三联箱，三联箱包括中和箱、反应箱和絮凝箱，分别向三联箱中加入化学试剂并搅拌进行反应，反应后经过多介质过滤器和超滤过滤器，得到溶液A；

步骤2、将溶液A送至分盐系统中，分盐系统包括纳滤装置，溶液A经过纳滤装置进行软化分盐后得到溶液B；

步骤3、将溶液B送至蒸发结晶系统中，蒸发结晶系统包括MVR蒸发器、稠厚器和离心机，溶液B在MVR蒸发器中反应后得到晶浆液，将晶浆液送至稠厚器中进行分层，其中上层清液重新送至MVR蒸发器中进行反应，增稠的下层物料通过离心机进行固液分离，其中得到的液相重新送至MVR蒸发器中进行反应；

步骤4、将步骤1和步骤2中产生的沉淀送至脱水系统中进行脱水，并将脱水后产生的滤液重新放入中和箱中进行处理。

通过加药系统去除了待处理脱硫废水中的重金属元素和悬浮物，并通过多介质过滤和超滤进行了进一步的过滤，得到了溶液A，溶液A在分盐系统中进行纳软化分盐，得到溶液B，溶液B先是在MVR蒸发器中进行气液分离，得到晶浆液，后是将晶浆液送至稠厚器中放置分层，并进行离心处理，得到的液相重新送至MVR蒸发器中进行气液分离，实现了脱硫废水的零排放，同时，该操作中产生的沉淀经由脱水系统进行脱水，并将滤液重新处理，进一步实现了脱硫废水的零排放。

作为一种优选的实施方式，步骤1中化学试剂包括石灰乳、有机硫TMT-15、聚合氯化硫酸铁、助凝剂PAM、盐酸、次氯酸钠和碳酸钠，向三联箱中加入化学试剂的操作步骤如下：

步骤1、将待处理的脱硫废水送至中和箱中，向中和箱中加入石灰乳并进行搅拌，将待处理的脱硫废水PH调至9.5-11，得到液体A；

步骤2、将步骤1中的液体A送至反应箱中，向反应箱中加入聚合氯化硫酸铁并进行搅拌；

步骤3、向反应箱中加入助凝剂PAM和碳酸钠并进行搅拌，得到液体B；

步骤4、将步骤3中的液体B送至絮凝箱中，向絮凝箱中加入盐酸和次氯酸钠并进行搅拌，将PH调至6-8，即得到溶液A。

首先加入石灰乳调节PH值，用于去除待处理脱硫废水中的重金属元素和镁离子，得到液体A，其次加入聚合氯化硫酸铁，用于初步去除液体A中的钙离子，再加入助凝剂PAM和碳酸钠，用于进一步去除液体A中的钙离子，得到去除钙离子的液体B，将液体B通过盐酸和次氯酸钠使PH调至6-8，用于适合下一步蒸发结晶的要求。

作为一种优选的实施方式，三联箱中每个箱体均设置有放空管，放空管上设置有放空阀门，且相邻的箱体之间通过计量泵和管道进行连通，计量泵的出口处设置有止回阀。

用于将每个箱体中的沉淀排出箱体，或者将一个箱体中的液体送至另一个箱体中进行反应。

作为一种优选的实施方式，步骤2中软化分盐采用两级纳滤处理。

用于保证纳滤产水中氯化钠的纯度。

作为一种优选的实施方式，纳滤处理采用高压泵输送到纳滤膜组件进行纳滤处理，高压泵出口处设置有慢开阀门。

用于控制纳滤系统的进水流量。

作为一种优选的实施方式，步骤1中MVR蒸发器为两次蒸发分离，MVR蒸发器包括第一效加热器和第二效加热器，其中第一效加热器属于强制降膜式，第二效加热器属于强制循环式，所述溶液B首先进入第一效加热器，并在第一效加热器中进行气液分离，气液分离后进入第二效加热器中再次进行气液分离，再次气液分离后得到晶浆液并送至稠厚器中。

第一效加热器属于强制降膜式，溶液B在第一效加热器内经由加热器顶部设有的布料器均匀的分布到列管内壁，溶液B呈膜状向下流动，在流动过程中溶液B与第一效加热器壳程的加热蒸汽不断换热并蒸发，当溶液B进入第一效加热器底部设有的初分离腔后闪蒸蒸发，进行第一次气液分离，大部分溶液B排出，少量的溶液B及溶液B产生的所有二次蒸汽进入第一效加热器的分离器中。在第一效加热器的分离器内溶液B与二次蒸汽再次闪蒸，进行第二次气液分离，分离出的溶液B通过第一效加热器的分离器底部设置有的排出管与第一效加热器排出的大部分溶液B混合后进入第二效加热器中，此时混合后的为浓缩后的溶液B，或者被打回第一效加热器顶部，继续加热蒸发。

第二效加热器属于管式强制循环式，在第二效加热器内受热，浓缩后的溶液B经由第二效加热器设有的循环泵作用，浓缩后的溶液B在第二效加热器的换热管内自下而上高速流动，减缓管壁结垢，在流动过程中浓缩后的溶液B与第二效加热器壳程的加热蒸汽不断换热并蒸发，当浓缩后的溶液B进入第二效加热器的分离器中。在第二效加热器的分离器内浓缩后的溶液B与二次蒸汽闪蒸，进行气液分离，分离出的浓缩后的溶液B通过循环泵，继续在第二效强制循环加热、蒸发，过饱和后产生的晶体通过析盐、增稠，后由出料泵送出至稠厚器，此时的液体为晶浆液。

晶浆液被送至稠厚器中，并在稠厚器内存留足够时间，消除过饱和度和澄清，上部清液溢流至清液罐，增稠的物料通过离心机进行固液分离，液相送至清液罐并送回第二效加热器继续蒸发、结晶，固相排出系统。

作为一种优选的实施方式，MVR蒸发器包括预热器，溶液B在进入第一效加热器之前，先通过预热器。

作为一种优选的实施方式，脱水系统包括污泥浓缩池、污泥输送泵和厢式压滤机，其操作步骤如下：

步骤1、将所述沉淀送至污泥浓缩池，并通过污泥输送泵打入厢式压滤机中；

步骤2、通过厢式压滤机进行压滤，得到滤液和脱水后的污泥；

步骤3、脱水后的污泥由业主运送至渣场或灰场贮存，滤液送至所述中和箱中重新处理。

污泥储箱里的浓缩污泥经污泥输送泵送到污泥脱水机，本工程选用离厢式压滤机。脱水前污泥含固量为10％左右，经脱水机脱水后含固率为40％左右，最后由业主将脱水后的污泥运送到渣场或灰场贮存。污泥脱水的滤液送往中和箱内重新处理。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1、通过加药系统去除了待处理脱硫废水中的重金属元素和悬浮物，并通过多介质过滤和超滤进行了进一步的过滤，得到了溶液A，溶液A在分盐系统中进行纳软化分盐，得到溶液B，溶液B先是在MVR蒸发器中进行气液分离，得到晶浆液，后是将晶浆液送至稠厚器中放置分层，并进行离心处理，得到的液相重新送至MVR蒸发器中进行气液分离，实现了脱硫废水的零排放。

2、MVR蒸发器为两次蒸发分离，MVR蒸发器包括第一效加热器和第二效加热器，其中第一效加热器属于强制降膜式，第二效加热器属于强制循环式，第一效加热器属于强制降膜式，溶液B在第一效加热器内经由加热器顶部设有的布料器均匀的分布到列管内壁，溶液B呈膜状向下流动，在流动过程中溶液B与第一效加热器壳程的加热蒸汽不断换热并蒸发，当溶液B进入第一效加热器底部设有的初分离腔后闪蒸蒸发，进行第一次气液分离，大部分溶液B排出，少量的溶液B及溶液B产生的所有二次蒸汽进入第一效加热器的分离器中。在第一效加热器的分离器内溶液B与二次蒸汽再次闪蒸，进行第二次气液分离，分离出的溶液B通过第一效加热器的分离器底部设置有的排出管与第一效加热器排出的大部分溶液B混合后进入第二效加热器中，此时混合后的为浓缩后的溶液B，或者被打回第一效加热器顶部，继续加热蒸发。

第二效加热器属于管式强制循环式，在第二效加热器内受热，浓缩后的溶液B经由第二效加热器设有的循环泵作用，浓缩后的溶液B在第二效加热器的换热管内自下而上高速流动，减缓管壁结垢，在流动过程中浓缩后的溶液B与第二效加热器壳程的加热蒸汽不断换热并蒸发，当浓缩后的溶液B进入第二效加热器的分离器中。在第二效加热器的分离器内浓缩后的溶液B与二次蒸汽闪蒸，进行气液分离，分离出的浓缩后的溶液B通过循环泵，继续在第二效强制循环加热、蒸发，过饱和后产生的晶体通过析盐、增稠，后由出料泵送出至稠厚器，此时的液体为晶浆液。

晶浆液被送至稠厚器中，并在稠厚器内存留足够时间，消除过饱和度和澄清，上部清液溢流至清液罐，增稠的物料通过离心机进行固液分离，液相送至清液罐并送回第二效加热器继续蒸发、结晶，固相排出系统，从而实现了氯化钠的收集。

3、污泥储箱里的浓缩污泥经污泥输送泵送到污泥脱水机，本工程选用离厢式压滤机。脱水前污泥含固量为10％左右，经脱水机脱水后含固率为40％左右，最后由业主将脱水后的污泥运送到渣场或灰场贮存。污泥脱水的滤液送往中和箱内重新处理，对沉淀进行了处理，进一步实现了脱硫废水的零排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的另一流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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作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。

结合图1和图2所示，一种处理脱硫废水的方法，包括加药系统、分盐系统、多介质过滤器、超滤过滤器、蒸发结晶系统和脱水系统，操作步骤如下：

步骤1、将待处理的脱硫废水送至加药系统中，加药系统包括三联箱，三联箱包括中和箱、反应箱和絮凝箱，分别向三联箱中加入化学试剂并搅拌进行反应，反应后经过多介质过滤器和超滤过滤器，得到溶液A；

步骤2、将溶液A送至分盐系统中，分盐系统包括纳滤装置，溶液A经过纳滤装置进行软化分盐后得到溶液B；

步骤3、将溶液B送至蒸发结晶系统中，蒸发结晶系统包括MVR蒸发器、稠厚器和离心机，溶液B在MVR蒸发器中反应后得到晶浆液，将晶浆液送至稠厚器中进行分层，其中上层清液重新送至MVR蒸发器中进行反应，增稠的下层物料通过离心机进行固液分离，其中得到的液相重新送至MVR蒸发器中进行反应；

步骤4、将步骤1和步骤2中产生的沉淀送至脱水系统中进行脱水，并将脱水后产生的滤液重新放入中和箱中进行处理。

通过加药系统去除了待处理脱硫废水中的重金属元素和悬浮物，并通过多介质过滤和超滤进行了进一步的过滤，得到了溶液A，溶液A在分盐系统中进行纳软化分盐，得到溶液B，溶液B先是在MVR蒸发器中进行气液分离，得到晶浆液，后是将晶浆液送至稠厚器中放置分层，并进行离心处理，得到的液相重新送至MVR蒸发器中进行气液分离，实现了脱硫废水的零排放，同时，该操作中产生的沉淀经由脱水系统进行脱水，并将滤液重新处理，进一步实现了脱硫废水的零排放。

步骤1中化学试剂包括石灰乳、有机硫TMT-15、聚合氯化硫酸铁、助凝剂PAM、盐酸、次氯酸钠和碳酸钠，向三联箱中加入化学试剂的操作步骤如下：

步骤1、将待处理的脱硫废水送至中和箱中，向中和箱中加入石灰乳并进行搅拌，将待处理的脱硫废水PH调至9.5-11，得到液体A；

步骤2、将步骤1中的液体A送至反应箱中，向反应箱中加入聚合氯化硫酸铁并进行搅拌；

步骤3、向反应箱中加入助凝剂PAM和碳酸钠并进行搅拌，得到液体B；

步骤4、将步骤3中的液体B送至絮凝箱中，向絮凝箱中加入盐酸和次氯酸钠并进行搅拌，将PH调至6-8，即得到溶液A。

首先加入石灰乳调节PH值，用于去除待处理脱硫废水中的重金属元素和镁离子，得到液体A，其次加入聚合氯化硫酸铁，用于初步去除液体A中的钙离子，再加入助凝剂PAM和碳酸钠，用于进一步去除液体A中的钙离子，得到去除钙离子的液体B，将液体B通过盐酸和次氯酸钠使PH调至6-8，用于适合下一步蒸发结晶的要求。

三联箱中每个箱体均设置有放空管，放空管上设置有放空阀门，且相邻的箱体之间通过计量泵和管道进行连通，计量泵的出口处设置有止回阀，用于将每个箱体中的沉淀排出箱体，或者将一个箱体中的液体送至另一个箱体中进行反应。

步骤2中软化分盐采用两级纳滤处理，用于保证纳滤产水中氯化钠的纯度。纳滤处理采用高压泵输送到纳滤膜组件进行纳滤处理，高压泵出口处设置有慢开阀门，用于控制纳滤系统的进水流量。

步骤1中MVR蒸发器为两次蒸发分离，MVR蒸发器包括第一效加热器和第二效加热器，其中第一效加热器属于强制降膜式，第二效加热器属于强制循环式，所述溶液B首先进入第一效加热器，并在第一效加热器中进行气液分离，气液分离后进入第二效加热器中再次进行气液分离，再次气液分离后得到晶浆液并送至稠厚器中，MVR蒸发器还包括预热器，溶液B在进入第一效加热器之前，先通过预热器。

第一效加热器属于强制降膜式，溶液B在第一效加热器内经由加热器顶部设有的布料器均匀的分布到列管内壁，溶液B呈膜状向下流动，在流动过程中溶液B与第一效加热器壳程的加热蒸汽不断换热并蒸发，当溶液B进入第一效加热器底部设有的初分离腔后闪蒸蒸发，进行第一次气液分离，大部分溶液B排出，少量的溶液B及溶液B产生的所有二次蒸汽进入第一效加热器的分离器中。在第一效加热器的分离器内溶液B与二次蒸汽再次闪蒸，进行第二次气液分离，分离出的溶液B通过第一效加热器的分离器底部设置有的排出管与第一效加热器排出的大部分溶液B混合后进入第二效加热器中，此时混合后的为浓缩后的溶液B，或者被打回第一效加热器顶部，继续加热蒸发。

第二效加热器属于管式强制循环式，在第二效加热器内受热，浓缩后的溶液B经由第二效加热器设有的循环泵作用，浓缩后的溶液B在第二效加热器的换热管内自下而上高速流动，减缓管壁结垢，在流动过程中浓缩后的溶液B与第二效加热器壳程的加热蒸汽不断换热并蒸发，当浓缩后的溶液B进入第二效加热器的分离器中。在第二效加热器的分离器内浓缩后的溶液B与二次蒸汽闪蒸，进行气液分离，分离出的浓缩后的溶液B通过循环泵，继续在第二效强制循环加热、蒸发，过饱和后产生的晶体通过析盐、增稠，后由出料泵送出至稠厚器，此时的液体为晶浆液。

晶浆液被送至稠厚器中，并在稠厚器内存留足够时间，消除过饱和度和澄清，上部清液溢流至清液罐，增稠的物料通过离心机进行固液分离，液相送至清液罐并送回第二效加热器继续蒸发、结晶，固相排出系统。

脱水系统包括污泥浓缩池、污泥输送泵和厢式压滤机，其操作步骤如下：

步骤1、将所述沉淀送至污泥浓缩池，并通过污泥输送泵打入厢式压滤机中；

步骤2、通过厢式压滤机进行压滤，得到滤液和脱水后的污泥；

步骤3、脱水后的污泥由业主运送至渣场或灰场贮存，滤液送至所述中和箱中重新处理。

污泥储箱里的浓缩污泥经污泥输送泵送到污泥脱水机，本工程选用离厢式压滤机。脱水前污泥含固量为10％左右，经脱水机脱水后含固率为40％左右，最后由业主将脱水后的污泥运送到渣场或灰场贮存。污泥脱水的滤液送往中和箱内重新处理。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，包括加药系统、多介质过滤器、超滤过滤器、分盐系统、蒸发结晶系统和脱水系统，操作步骤如下：

步骤1、将待处理的脱硫废水送至加药系统中，加药系统包括三联箱，三联箱包括中和箱、反应箱和絮凝箱，分别向三联箱中加入化学试剂并搅拌进行反应，反应后经过多介质过滤器和超滤过滤器，得到溶液A；

步骤2、将溶液A送至分盐系统中，分盐系统包括纳滤装置，溶液A经过纳滤装置进行软化分盐后得到溶液B；

步骤3、将溶液B送至蒸发结晶系统中，蒸发结晶系统包括MVR蒸发器、稠厚器和离心机，溶液B在MVR蒸发器中反应后得到晶浆液，将晶浆液送至稠厚器中进行分层，其中上层清液重新送至MVR蒸发器中进行反应，增稠的下层物料通过离心机进行固液分离，其中得到的液相重新送至MVR蒸发器中进行反应；

步骤4、将步骤1和步骤2中产生的沉淀送至脱水系统中进行脱水，并将脱水后产生的滤液重新放入中和箱中进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，所述步骤1中化学试剂包括石灰乳、有机硫TMT-15、聚合氯化硫酸铁、助凝剂PAM、盐酸、次氯酸钠和碳酸钠，向三联箱中加入化学试剂的操作步骤如下：

步骤1、将待处理的脱硫废水送至中和箱中，向中和箱中加入石灰乳并进行搅拌，将待处理的脱硫废水PH调至9.5-11，得到液体A；

步骤2、将步骤1中的液体A送至反应箱中，向反应箱中加入聚合氯化硫酸铁并进行搅拌；

步骤3、向反应箱中加入助凝剂PAM和碳酸钠并进行搅拌，得到液体B；

步骤4、将步骤3中的液体B送至絮凝箱中，向絮凝箱中加入盐酸和次氯酸钠并进行搅拌，将PH调至6-8，即得到溶液A。

3.根据权利要求1或2所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，所述三联箱中每个箱体均设置有放空管，放空管上设置有放空阀门，且相邻的箱体之间通过计量泵和管道进行连通，计量泵的出口处设置有止回阀。

4.根据权利要求1所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，所述步骤2中软化分盐采用两级纳滤处理。

5.根据权利要求4所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，所述纳滤处理采用高压泵输送到纳滤膜组件进行纳滤处理，高压泵出口处设置有慢开阀门。

6.根据权利要求1所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，所述步骤1中MVR蒸发器为两次蒸发分离，MVR蒸发器包括第一效加热器和第二效加热器，其中第一效加热器属于强制降膜式，第二效加热器属于强制循环式，所述溶液B首先进入第一效加热器，并在第一效加热器中进行气液分离，气液分离后进入第二效加热器中再次进行气液分离，再次气液分离后得到晶浆液并送至稠厚器中。

7.根据权利要求6所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，所述MVR蒸发器包括预热器，所述溶液B在进入第一效加热器之前，先通过预热器。

8.根据权利要求1所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于，所述脱水系统包括污泥浓缩池、污泥输送泵和厢式压滤机，其操作步骤如下：

步骤1、将所述沉淀送至污泥浓缩池，并通过污泥输送泵打入厢式压滤机中；

步骤2、通过厢式压滤机进行压滤，得到滤液和脱水后的污泥；

步骤3、脱水后的污泥由业主运送至渣场或灰场贮存，滤液送至所述中和箱中重新处理。