CN111268834A - 一种可资源回收的脱硫废水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环境保护技术领域,尤其是涉及一种可资源回收的脱硫废水处理系统及方法,其中,一种脱硫废水处理系统,包括三联箱机构、化学软化机构、纳滤机构、反渗透机构、树脂吸附机构、双极膜电渗析机构和中和池;所述三联箱机构、所述化学软化机构、所述纳滤机构、所述反渗透机构、所述树脂吸附机构和所述双极膜电渗析机构依次相连通;所述双极膜电渗析机构和所述反渗透机构反向连通,且所述中和池设置在反向连通的通路上。本发明可有效避免混盐产生并制备出盐酸和氢氧化钠溶液,产生的酸碱可回用电厂多种工艺,实现脱硫废水的零排放和资源化,而三联箱机构、化学软化机构和树脂吸附机构的设定也在一定程度上提高了膜组件的使用寿命,降低了膜污染的问题。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域,尤其是涉及一种可资源回收的脱硫废水处理系统及方法。
背景技术
近年来,国内外在火电厂脱硫技术方面取得了大量的研究成果。其中,石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是脱硫最主要的技术,其技术成熟、应用范围广,具有脱硫效率高、脱硫剂资源丰富,系统运行可靠,变负荷运行特性优良等优点,该技术在我国火电厂也得到了广泛应用。但是,在该湿法脱硫工艺中,产生的脱硫废水因其附带的悬浮物多、盐分含量高、富含重金属、成分复杂等特点,成为电厂末端较难处理的工业废水。
传统的脱硫废水处理方法即三联箱法,虽然技术较为成熟,工艺流程和投资运行成本也比较低,但无法满足废水零排放,其出水仍含有大量的溶解盐,直接排放会对环境造成极大的危害。目前,可用的零排放技术如烟道喷雾干燥、预处理-蒸发结晶、膜处理技术等工艺能够实现脱硫废水的零排放处理。但是,烟道喷雾干燥法存在易产生积灰堵塞、设备腐蚀、大量氯进入粉煤灰中等缺点;预处理-蒸发结晶法蒸发后的结晶盐大多是NaCl、NaSO4等成分组成的杂盐,有些甚至被归为危险废物,处置费用高,而末端产生的结晶盐因纯度不高也难以商业流通;而膜处理应用的关键技术难题是膜污染和膜寿命的问题,由于废水的组分复杂,对膜的使用效率和使用寿命都具有巨大的影响。
目前,采用不同类型膜技术的组合虽然可以实现脱硫废水的深度处理,并且可以获得较高的回用水收率,但投资运行成本高,未解决膜污染和膜寿命的问题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种脱硫废水处理系统,该方法投资运行成本低,可实现资源回收利用,并解决了现有膜处理技术中存在的膜污染和膜寿命的问题;
本发明的第二目的在于提供一种可资源回收的脱硫废水处理方法,旨在解决现有膜处理技术存在的膜污染和膜寿命低的问题。
本发明提供一种脱硫废水处理系统,包括三联箱机构、化学软化机构、纳滤机构、反渗透机构、树脂吸附机构、双极膜电渗析机构和中和池;
所述三联箱机构、所述化学软化机构、所述纳滤机构、所述反渗透机构、所述树脂吸附机构和所述双极膜电渗析机构依次相连通;
所述双极膜电渗析机构和所述反渗透机构反向连通,且所述中和池设置在反向连通的通路上。
本发明的脱硫废水处理系统中,三联箱机构、化学软化机构、纳滤机构、反渗透机构、树脂吸附机构、双极膜电渗析机构依次连通,双极膜电渗析机构和反渗透机构反向连通,中和池设置在反向连通的通路上。火电厂湿法脱硫产生的脱硫废水经三联箱机构去除废水中部分重金属、悬浮物,澄清出水进入化学软化机构,降低废水中钙镁离子的浓度,经三联箱机构和化学软化机构处理后的废水再使用纳滤机构处理,可提高膜使用寿命,减少膜污染,在纳滤机构中,可将水体中二价盐去除,产生的一价盐进入反渗透机构进行浓缩减量化处理,得到反渗透淡水和浓缩盐水,反渗透淡水可储存于容器内以备回用其他工艺,反渗透产生的浓盐水泵入树脂吸附机构,进一步去除杂质,以避免过多杂质进入双极膜电渗析机构中,降低新型离子交换膜的使用寿命,双极膜电渗析机构中在直流电场的作用下可将水解离为氢离子和氢氧根离子,制备盐酸和氢氧化钠,实现脱硫废水的零排放和资源化。双极膜电渗析机构与反渗透机构反向连通,而中和池设置在反向连通所在的通路上,双极膜电渗析机构处理后的剩余的淡盐水经中和池调节pH至适宜范围后,泵入反渗透机构循环使用。本发明可有效避免混盐产生并制备出盐酸和氢氧化钠溶液,产生的酸碱可回用电厂多种工艺,实现脱硫废水的零排放和资源化,降低运行成本,而三联箱机构、化学软化机构和树脂吸附机构的设定也在一定程度上提高了膜组件的使用寿命,降低了膜污染的问题。
进一步,所述反渗透机构和所述树脂吸附机构之间,或所述树脂吸附机构和所述双极膜电渗析机构之间设置有调节池。
调节池设置在反渗透机构和树脂吸附机构之间,或者树脂吸附机构与双极膜电渗机构之间。调节池的设置主要是为了调节进入双极膜电渗析机构的废水,使其具备适宜的电导率和pH值,进而提高双极膜电渗机构对废水的解离率。
进一步,所述调节池内设置有搅拌器、电导率仪、浊度仪和pH在线监测仪。
调节池内设置有搅拌器、电导率仪、浊度仪和pH在线监测仪,搅拌器可对调节池内的废水进行充分混匀,电导率仪和浊度仪和pH在线监测仪的探头均没过调节池内的液面,用以实时探测废水的中氯化钠的质量浓度、废水的浑浊程度以及pH。
进一步,所述纳滤机构包括多级依次串联的纳滤膜组件,所述反渗透机构包括多级依次串联的反渗透膜组件;
所述化学软化机构与第一级所述纳滤膜组件连通,最后一级所述纳滤膜组件与第一件所述反渗透膜组件连通,最后一级所述反渗透膜组件与所述调节池或所述树脂吸附机构相连通。
纳滤机构包括多级依次串联的反渗透膜组件,反渗透机构包括多级依次串联的反渗透膜组件,化学软化机构与第一级纳滤膜组件连通,最后一级纳滤膜组件与第一件反渗透膜组件连通,最后一级反渗透膜组件与调节池或树脂吸附机构相连通。如此设置可在保证浓缩处理倍数、出水速度的同时,实现膜组件的长期稳定操作,有效控制膜污染问题,以及膜频繁再生造成的膜寿命减少的问题。
本发明还公开了上述处理系统处理废水的方法,包括如下步骤:
S1、利用所述三联箱机构对脱硫废水进行预处理,得到上清液;
S2、将所述上清液排放至所述化学软化机构中,加碱降低钙镁离子浓度;
S3、将所述化学软化机构处理后的废水排放至所述纳滤机构中,分别得到含二价盐废水和含一价盐废水;
S4、将所述含一价盐废水排放至所述反渗透机构,分别得到淡水和浓盐水;
S5、将所述浓盐水排至所述树脂吸附机构,去除废水中杂质;
S6、将所述树脂吸附机构处理后的废水排至所述双极膜电渗析机构中,分别得到酸液和碱液。
上述脱硫废水处理系统处理废水的方法,包括以下步骤:将脱硫废水泵入三联箱机构中,去除部分硬度、重金属离子、悬浮物等;三联箱澄清出水溢流至化学软化机构中,通过投加药剂,去除钙镁离子,降低废水硬度;化学软化机构出水连接至纳滤机构中进行分盐处理,所产生的一价盐废水进入到下一级反渗透机构中,而二价盐废水泵入三联箱机构中,实现资源再利用;纳滤机构分出的一价盐废水进入反渗透机构中进行浓缩减量化处理,得到淡水和浓缩盐水;浓缩盐水泵入树脂吸附机构中,去除水体中杂质;经树脂吸附机构处理后的废水排至双极膜电渗析机构中,将水解离为氢离子和氢氧根离子,制备盐酸和氢氧化钠,实现脱硫废水的零排放和资源化。
进一步,步骤S2具体包括:将所述上清液排放至所述化学软化机构中,投加NaOH或Ca(OH)2中的任意一种或两种,并控制pH不小于11,降低废水中镁离子浓度;再投加Na2CO3保持反应30-50min,降低废水中钙离子浓度;最后投加质量浓度为0.1-0.3%的絮凝剂,将出水硬度调至小于80ppm,浊度小于1.0NTU。
经三联箱机构处理后得到的上清液排放至化学软化机构中,投加NaOH或Ca(OH)2中的任意一种或两种,并控制pH不小于11,使废水中镁离子以Mg(OH)2形式沉淀,降低废水中镁离子浓度,也可使用后续双极膜电渗析机构所得到的碱液;再投加Na2CO3,保持反应30-50min,使废水中钙离子以Ca(OH)2形式沉淀,降低废水中钙离子浓度;最后投加质量浓度为0.1-0.3%的絮凝剂PAM,将出水硬度调至小于80ppm,浊度小于1.0NTU。
进一步,步骤S3中,所述纳滤机构运行时,控制运行压力小于2.5MPa,浊度小于1.0NTU,进水pH为4-9。
纳滤机构运行时,控制运行压力小于2.5MPa,浊度小于1.0NTU,进水pH为4-9,可有效提高出水速度和膜使用寿命。
进一步,步骤S4中,所述反渗透机构运行时,控制运行压力为0.1-0.3MPa,进水流量为4-20m3/h,浊度小于1.0NTU。
反渗透机构运行时,控制运行压力为0.1-0.3MPa,进水流量为4-20m3/h,浊度小于1.0NTU,可有效提高废水浓缩倍数,实现膜处理单元的长期稳定操作。
进一步,步骤S5具体包括:将所述浓盐水排至所述调节池,调节所述浓盐水中氯化钠的质量浓度为6-8%,pH为7-9,电导率为80-100ms/cm;将所述调节池出水排至所述树脂吸附机构,控制流速为5-10m/h,pH为7-9,树脂膨胀率小于35%,所述树脂吸附机构处理后废水硬度小于4ppm。
通过调节池调节浓盐水中氯化钠的质量浓度为6-8%,pH为7-9,电导率为80-100μs/cm,可有效提高双极膜电渗析对废水的解离率;经调节池调至合格的废水排至树脂吸附机构中,进一步去除水体中杂质,因树脂吸附机构中的填料为大孔吸附螯合树脂,所以将流速控制在5-10m/h,pH控制在7-9,可提供树脂吸附率,而在树脂吸附过程中,保证树脂膨胀率小于35%,可实现树脂吸附机构的长期稳定运行,提高其使用寿命。
进一步,步骤S6具体包括:将所述树脂吸附机构处理后的废水排至所述双极膜电渗析机构中,将所述双极膜电渗析机构处理后剩余的淡盐水泵入所述中和池调至pH至7-8,后泵入所述反渗透机构继续处理;
其中,所述双极膜电渗析机构运行时,双极膜电渗析机构的盐室、酸室和碱室初始液体积为1:1:1,电极液为2-4%NaOH,所得盐液循环流量为6-10t/h,所得酸液循环流量为6-10t/h,所得碱液循环流量为6-10t/h。
双极膜电渗析运行方式为循环进水,即酸、碱、盐室进出水分别设在同一个容器内,初始进水盐浓度大于等于6%,酸碱室初始液为反渗透机构中产生的淡水,电极液为2-4%NaOH,机构内盐液循环流量为6-10t/h,酸液循环流量为6-10t/h,碱液循环流量为6-10t/h。该方法即可在较短的处理周期内获得酸碱液,所得酸碱液分别贮存于酸液贮存罐和碱液贮存罐,所得酸碱液也可回用其他设备,提高废水的资源化再利用。
本发明的脱硫废水处理系统,与现有技术相比,具有以下优点:
本发明的脱硫废水处理系统中,将三联箱机构、化学软化机构和树脂吸附机构与膜处理技术纳滤、反渗透、双极膜电渗析组合使用,系统整体运行维护成本低,各处理机构既各自发挥作用又相互促进,实现了脱硫废水的零排放和资源化。其中,化学软化机构可有效去除脱硫废水中的钙镁离子,有效避免后续膜工艺设备的堵塞与污染问题;纳滤和反渗透机构可对脱硫废水进行有效的减量化处理,而且纳滤机构可对脱硫废水中的混盐进行分盐处理,提高脱硫废水中无机盐组分的利用率;树脂吸附机构可进一步降低废水硬度并深度去除盐水中杂质,提高双极膜电渗析机构产酸碱品质。此外,中和池的设置可有效缓冲双极膜电渗析过程离子反迁移引起氢离子浓度升高,导致双极膜电渗析效率较低的问题。本发明可有效避免混盐产生并制备出盐酸和氢氧化钠溶液,较短周期内获得酸碱液,产生的酸碱可回用电厂多种工艺,实现脱硫废水的零排放和资源化,而三联箱机构、化学软化机构和树脂吸附机构的设定也在一定程度上提高了膜组件的使用寿命,降低了膜污染的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的脱硫废水处理系统示意图;
图2为本发明的脱硫废水处理方法的工艺流程图。
附图标记说明:
1:三联箱机构;2:化学软化机构;3:纳滤机构;4:反渗透机构;5:树脂吸附机构;6:双极膜电渗析机构;7:中和池;8:调节池;9:酸液贮存罐;10:碱液贮存罐。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语"第一"、"第二"仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示,本发明的脱硫废水处理系统,包括三联箱机构1、化学软化机构2、纳滤机构3、反渗透机构4、树脂吸附机构5、双极膜电渗析机构6和中和池7;所述三联箱机构1、所述化学软化机构2、所述纳滤机构3、所述反渗透机构4、所述树脂吸附机构5和所述双极膜电渗析机构6依次相连通;所述双极膜电渗析机构6和所述反渗透机构4反向连通,且所述中和池7设置在反向连通的通路上。
本发明的脱硫废水处理系统中,三联箱机构1、化学软化机构2、纳滤机构3、反渗透机构4、树脂吸附机构5、双极膜电渗析机构6,三联箱机构1可初步降低废水中重金属离子和悬浮物,化学软化机构2可有效去除脱硫废水中的钙镁离子,有效避免后续膜工艺设备的堵塞与污染问题;纳滤和反渗透机构4可对脱硫废水进行有效的减量化处理,而且纳滤机构3可对脱硫废水中的混盐进行分盐处理,提高脱硫废水中无机盐组分的利用率;树脂吸附机构5可进一步降低废水硬度并深度去除盐水中杂质,提高双极膜电渗析机构6产酸碱品质,同时可提高膜使用寿命,减少膜污染,实现处理系统的长期稳定运行。此外,中和池7设置在反向连通的通路上,其可有效缓冲双极膜电渗析过程离子反迁移引起氢离子浓度升高,导致双极膜电渗析效率较低的问题。
在上述技术方案的基础上,进一步,所述反渗透机构4和所述树脂吸附机构5之间,或所述树脂吸附机构5和所述双极膜电渗析机构6之间设置有调节池8。
双极膜电渗析机构6运行时,进水中氯化钠的质量浓度、pH值、浊度值以及电导率值会影响电渗析产酸碱效率,因此,需在反渗透和双极膜电渗析机构6之间设置调节池8,而调节池8既可设置在反渗透机构4和树脂吸附机构5之间,还可设置在树脂吸附机构5和双极膜电渗析机构6之间。
为便于调节池8对废水电导率、pH值、浊度的检测,所述调节池8内设置有搅拌器、电导率仪、浊度仪和pH在线监测仪。
调节池8内设置有搅拌器,搅拌器的设置位置以保证搅拌桨完全没过废水即可,而电导率仪、浊度仪和pH在线监测仪的控制器置于调节池8的外部,其探头置于调节池8的内部,以没过水面为准。
在上述技术方案的基础上,优选地,所述纳滤机构3包括多级依次串联的纳滤膜组件,所述反渗透机构4包括多级依次串联的反渗透膜组件;所述化学软化机构2与第一级所述纳滤膜组件连通,最后一级所述纳滤膜组件与第一件所述反渗透膜组件连通,最后一级所述反渗透膜组件与所述调节池8或所述树脂吸附机构5相连通。
纳滤机构3包括多级依次串联的纳滤膜组件,这里的膜组件可用的膜构型有平板式、管式、卷式和中空纤维式,依次串联的纳滤膜组件可实现膜组件的长期稳定运行,并有效控制膜污染问题,以及膜频繁再生造成的膜寿命减少的问题。反渗透机构4包括过滤、高压给水泵、电动慢开门、多级反渗透膜组件和控制阀等部件,通过对多级反渗透膜组件施加压力,使溶剂水透过反渗透膜,实现盐水浓缩和减量化,当标准产水量下降10%,压降上升15%时对膜组件进行清洗。经反渗透机构4处理后废水中氯化钠的质量浓度稳定在6-8%之间,当双极膜电渗析机构6处理该浓度的废水时,既不会造成双极膜电渗析机构6的高负荷运转,又可获得较高的产酸碱率。
在上述技术方案的基础上,更为优选地,所述纳滤机构3与所述三联箱机构1反向连通。
纳滤机构3与三联箱机构1反向连通,纳滤机构3产生的二价盐废水可排至三联箱机构1中继续处理。
在上述技术方案的基础上,进一步,所述双极膜电渗析机构6分别与所述酸液贮存罐9、所述碱液贮存罐10相连通;所述双极膜电渗析机构6与所述树脂吸附机构5或所述调节池8相连通;所述双极膜电渗析机构6与所述反渗透机构4反向连通,所述中和池7设置在反向连通的通路上。
在双极膜电渗析机构6运行时,控制机构内盐室、酸室和碱室初始液体积比为1:1:1,电解液使用2%NaOH溶液,机构内盐室循环浓盐水循环量为10t/h,机构内酸室和碱室循环流量为10t/h,含盐废水处理周期为60min,所产生的酸碱液排至酸碱存储设备,或泵入其他设备进行回用。每批盐水循环处理2个周期后,将剩余淡盐水排至中和池7进行循环处理。
在上述技术方案的基础上,更为优选地,所述中和池7上设置有投药部件和pH在线监测仪。投药部件设置在中和池7的池口,用以控制药剂的投加量,而pH在线监测仪的控制器设置在中和池7的外部,其探头设置在中和池7的内部,并没过中和池7内的液体。中和池7可有效缓冲双极膜电渗析过程中离子返迁移引起氢离子浓度升高的问题。
使用上述优选技术方案中脱硫废水处理系统处理某火电厂脱硫废水,具体处理步骤如下:
利用三联箱机构1对脱硫废水进行预处理,在三联箱机构1中脱硫废水依次进行中和、反应和絮凝等过程。在三联箱的中和池7内投加消石灰,将pH调节至9左右;在三联箱反应池内投加重金属螯合剂TMT-15,其有效浓度控制在14%左右,密度不低于1.0g/cm3,停留时间约为40min;在三联箱絮凝池内投加PAM絮凝剂,浓度控制在0.2%,停留40min后分离出澄清液至下一工艺环节。
三联箱中的澄清液溢流至化学软化机构2,软化过程首先投加5%NaOH去除镁离子,针对废水水质控制液碱用量,最终将废水pH控制在11,再投加Na2CO3药剂,浓度控制在0.2%,继续投加浓度0.3%的絮凝剂PAM,控制水力停留时间50min至澄清出水硬度约70ppm。
化学软化机构2出水泵入纳滤机构3,纳滤机构3可进一步降低废水硬度,并分离废水中的二价盐,本机构中使用两级纳滤卷式膜组件,其最大耐受压力70bar,截留分子量300Dalton。纳滤机构3运行压力2.0MPa,进水流量8m3/h,浊度控制在1.0以下。当纳滤过程脱盐率明显下降、压降明显增加时,应进行膜组件清洗,清洗液组分为三滤磷酸钠、EDTA四钠盐等。纳滤机构3产生的二价盐浓水泵入至三联箱机构1循环处理,一价盐废水泵入反渗透机构4。
将纳滤出水输送至反渗透机构4,反渗透机构4通过施加压力,使溶剂水透过反渗透膜,实现盐水浓缩和减量化,本机构使用两级聚酰胺膜组件,脱盐率大于98%。反渗透机构4运行时,进水流量为5m3/h,压力为0.3MPa,反渗透机构4处理的后盐水排入调节池8,稳定后盐水浓度约6.5%。反渗透机构4产生的淡水储存于容器内以备回用于其他工艺。当标准产水量下降10%,压降上升15%时,对膜组件进行清洗。
浓缩盐水进入调节池8,调节浓盐水氯化钠组分质量浓度稳定在6%-8%,pH控制在7-9,电导率达到80ms/cm时可进行下一工艺处理。
调节池8调至稳定后的盐水泵入树脂吸附机构5,树脂填料选用001*7和CH-90。树脂吸附机构5进水pH控制在8左右,流速控制在8m/h。经树脂吸附处理后,废水硬度约1ppm。
树脂吸附处理后盐水经磁力泵泵入双极膜电渗析系统,控制进水流量为6m3/h,初始运行时酸室、盐室和碱室初始液体积设置分别为5m3,双极膜电渗析机构的酸室和碱室初始液可使用反渗透系统所产的淡水,电极液使用3%的NaOH溶液。每批废水的处理周期为1小时,1小时后取出制备的酸碱液,制备得到的酸碱液可回用于其他工艺。
经双极膜电渗析循环处理后剩余的淡盐水排入中和池7,中和池7内投加1%的NaOH至pH稳定到7左右,将中和后的废水泵入反渗透机构4循环使用,所用NaOH可使用双极膜电渗析制备的碱液。
经上述脱硫废水处理方法处理后的废水可实现零排放,表1为本发明制备的酸液中重金属组分含量的检测结果。
表1酸液中重金属含量的检测结果
注:-为未检出
由表1数据可得,上述脱硫废水处理方法所制备的酸液中各组分的重金属含量均较低,且监测后砷含量低于0.0001%,品质符合GB 320-2006中工业用合成盐酸标准中合格等级。本发明利用前述组合工艺可将废水中杂质有效去除,提高了后续双极膜电渗析系统的整体寿命和处理效率,不仅能实现脱硫废水零排放,同时可获得高品质的酸碱副产品。
如图2所示,本发明的脱硫废水处理工艺流程,火电厂湿法脱硫产生的脱硫废水依次经三联箱、化学软化、纳滤、反渗透处理,反渗透处理后的出水经调节池调节后,通过树脂吸附去除杂质,最后由双极膜电渗析制备酸碱液,实现废水的资源利用。双极膜电渗析过程中剩余的淡水经中和池回流到反渗透系统循环处理,提高废水处理效率。纳滤过程中产生的含二价盐废水回流到三联箱继续处理。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种可资源回收的脱硫废水处理系统,其特征在于,包括三联箱机构(1)、化学软化机构(2)、纳滤机构(3)、反渗透机构(4)、树脂吸附机构(5)、双极膜电渗析机构(6)和中和池(7);
所述三联箱机构(1)、所述化学软化机构(2)、所述纳滤机构(3)、所述反渗透机构(4)、所述树脂吸附机构(5)和所述双极膜电渗析机构(6)依次相连通;
所述双极膜电渗析机构(6)和所述反渗透机构(4)反向连通,且所述中和池(7)设置在反向连通的通路上。
2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述反渗透机构(4)和所述树脂吸附机构(5)之间,或所述树脂吸附机构(5)和所述双极膜电渗析机构(6)之间设置有调节池(8)。
3.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于,所述调节池(8)内设置有搅拌器、电导率仪、浊度仪和pH在线监测仪。
4.根据权利要求3所述的处理系统,其特征在于,所述纳滤机构(3)包括多级依次串联的纳滤膜组件,所述反渗透机构(4)包括多级依次串联的反渗透膜组件;
所述化学软化机构(2)与第一级所述纳滤膜组件连通,最后一级所述纳滤膜组件与第一件所述反渗透膜组件连通,最后一级所述反渗透膜组件与所述调节池(8)或所述树脂吸附机构(5)相连通。
5.一种使用权利要求1-4任一项所述处理系统处理废水的方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、利用所述三联箱机构(1)对脱硫废水进行预处理,得到上清液;
S2、将所述上清液排放至所述化学软化机构(2)中,加碱降低钙镁离子浓度;
S3、将所述化学软化机构(2)处理后的废水排放至所述纳滤机构(3)中,分别得到含二价盐废水和含一价盐废水;
S4、将所述含一价盐废水排放至所述反渗透机构(4),分别得到淡水和浓盐水;
S5、将所述浓盐水排至所述树脂吸附机构(5),去除废水中杂质;
S6、将所述树脂吸附机构(5)处理后的废水排至所述双极膜电渗析机构(6)中,分别得到酸液和碱液。
6.根据权利要求5所述的处理废水的方法,其特征在于,步骤S2具体包括:将所述上清液排放至所述化学软化机构(2)中,投加NaOH或Ca(OH)2中的任意一种或两种,并控制pH不小于11,降低废水中镁离子浓度;再投加Na2CO3保持反应30-50min,降低废水中钙离子浓度;最后投加质量浓度为0.1-0.3%的絮凝剂,将出水硬度调至小于80ppm,浊度小于1.0NTU。
7.根据权利要求5所述的处理废水的方法,其特征在于,步骤S3中,所述纳滤机构(3)运行时,控制运行压力小于2.5MPa,浊度小于1.0NTU,进水pH为4-9。
8.根据权利要求5所述的处理废水的方法,其特征在于,步骤S4中,所述反渗透机构(4)运行时,控制运行压力为0.1-0.3MPa,进水流量为4-20m3/h,浊度小于1.0NTU,处理后废水盐浓度不低于6%。
9.根据权利要求5所述的处理废水的方法,其特征在于,步骤S5具体包括:将所述浓盐水排至所述调节池(8),调节所述浓盐水中氯化钠的质量浓度为6-8%,pH为7-9,电导率为80-100ms/cm;将所述调节池(8)出水排至所述树脂吸附机构(5),控制流速为5-10m/h,pH为7-9,树脂膨胀率小于35%,所述树脂吸附机构(5)处理后废水硬度小于4ppm。
10.根据权利要求5所述的处理废水的方法,其特征在于,步骤S6具体包括:将所述树脂吸附机构(5)处理后的废水排至所述双极膜电渗析机构(6)中,将所述双极膜电渗析机构(6)处理后剩余的淡盐水泵入所述中和池(7)调至pH至7-8,后泵入所述反渗透机构(4)继续处理;
其中,所述双极膜电渗析机构(6)运行时,机构内盐室、酸室和碱室初始液体积为1:1:1,电极液为2-4%NaOH,机构内盐液循环流量为6-10t/h,酸液循环流量为6-10t/h,碱液循环流量为6-10t/h。
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