CN112158926A - 利用脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂系统及方法。本发明的系统包括低温烟气余热浓缩系统、反应系统以及产品收集系统。本发明采用低温烟气余热浓缩脱硫废水，使废水中Cl^‑浓度高倍率浓缩成为高氯废水，利用浓缩后的低pH高氯废水与赤泥、废酸反应制备聚合铁和聚合硫酸铁复合型净水剂。本发明的制备系统及制备方法充分利用脱硫废水中的Cl^‑与固废赤泥，满足了当前国家倡导的变废为宝、盐分资源化的理念，打破了燃煤电厂无法真正实现氯盐资源化的技术难题，同时获得有价值的复合型净水剂产品。

Description

利用脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的系统及方法

技术领域

本发明涉及脱硫废水处理领域，具体地涉及一种利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备净水剂的制备系统及制备方法，尤其是涉及一种利用燃煤电厂脱硫浓缩废水中高氯制备PFC和PFS复合型净水剂的制备系统及制备方法。

背景技术

燃煤电厂脱硫废水中的氯含量很高，对设备腐蚀性强，外排水对水环境的负面影响大，因此，脱硫废水中氯离子的处理问题一直是脱硫废水零排放核心的难点和重点。而传统的脱硫废水零排放技术并没有充分考虑氯盐的用途，而忽略脱硫废水中的氯盐。相关文献调研发现，目前燃煤电厂中的氯盐通过预处理、浓缩减量以及蒸发结晶等技术进行回收或填埋处理，并未进一步再利用，没有实现固废资源化利用。实际上，脱硫废水中的氯盐可以通过低温烟气余热浓缩脱硫废水技术达到较高浓度，是一种宝贵的氯资源，高氯是制备聚合氯化铁(PFC)的重要材料之一。

低温烟气余热浓缩脱硫废水技术作为新型零排放技术，利用电除尘器后脱硫塔前100℃左右烟气，对脱硫废水进行浓缩减量。低温烟气余热浓缩脱硫废水技术具备传统化学工艺无法处理溶解性盐分的问题优势，能够满足电厂对废水零排放的迫切需要。

例如，CN105944548A公开了一种具有脱硫废水浓缩功能的脱硫塔入口烟道及系统，包括烟道主体、水箱、布液器和布液组件，水箱安装在烟道主体的上方，水箱上设置有进水口；布液器安装在水箱内部，布液器的下方安装布液组件；布液组件包括若干个布液元件，布液元件的外表面提供形成水膜的场所；布液元件沿竖向设置，其上方贯穿所述烟道主体的壁并延伸进入水箱内部，布液元件的主体部分分布在烟道主体的截面上，布液元件的下方设置废液收集结构，废液收集结构的下端设置出水口。脱硫废水在布液元件的外表面形成水膜，利用入口烟气的低温余热，进一步浓缩脱硫废水。虽然该系统能够实现脱硫废水的减量化，但脱硫废水的再利用仍存在不足。

例如，CN106587219A公开了一种聚合氯化铁净水剂及制备方法，该方法是将废盐酸溶液中加入铁反应，达到一定[H⁺]/[Fe²⁺]摩尔比的废盐酸溶液，在反应釜中，加入硫酸、硅酸钠及硼砂反应，最后放入储罐陈化24小时，即得PFC。该发明适用于没有氧化得铁，而对于表面氧化得铁皮，还需要进一步处理，增大成本及难度。

再例如，CN110713199A公开了一种粉煤灰酸法提取铝和镓后所得提取镓废液的处理方法及净水剂，该方法中涉及PFC净水剂的制备。首先对提镓废液进行分离纯化，得到氯化铁溶液和剩余废液；其次向氯化铁溶液中加入聚合剂发生聚合反应；最后将聚合反应后的溶液进行静置熟化或干燥，得到PFC。其处理方法虽然实现了提镓废液中的铁资源化回收利用，但镓废液中含有较多重金属，如果分离过程处理不当，则制备的PFC中将会残留重金属，易产生二次污染。

由此可见，无论是现在的脱硫废水零排放技术，还是PFC净水剂制备技术，都无法真正实现资源再利用再循环。因此，目前仍需要开发一种使废物再行利用、减少二次污染，既达到减排的目的，又真正做到资源再利用的PFC制备方法。

发明内容

为解决现有技术中的至少部分技术问题，本发明基于低温烟气余热浓缩脱硫废水，使废水中Cl^-浓度高倍率浓缩成为高氯废水。利用浓缩后的低pH高氯废水与赤泥、废酸反应制备聚合铁和聚合硫酸铁等复合型净水剂。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的第一方面，提供一种利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的制备系统，其包括：

低温烟气余热系统，所述低温烟气余热系统包括通过烟道依次连接的锅炉、空预器、电除尘、脱硫塔和烟卤，与所述脱硫塔依次连接的脱硫系统、缓冲水箱和浓缩塔，其中，所述浓缩塔与所述电除尘、所述脱硫塔并联设置；

反应系统，所述反应系统包括酸浸反应室、聚合反应室和熟化罐，其中所述浓缩塔通过第一连接管道与所述反应系统连接；

产品收集系统，所述产品收集系统包括蒸发塔和分离器，其中，所述熟化罐通过第三连接管道与所述产品收集系统连接。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的制备系统，优选地，所述浓缩塔与所述电除尘、所述脱硫塔并联设置用于将所述浓缩塔的低温饱和烟气与所述经电除尘的烟气混合后输送至所述脱硫塔；所述缓冲水箱通过进水泵与所述浓缩塔连接。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的制备系统，所述反应室是经传统三联箱基础上进行改造得到的。优选地，所述聚合反应室包括聚合反应室Ⅰ和聚合反应室Ⅱ，且所述酸浸反应室、聚合反应室Ⅰ及聚合反应室Ⅱ以串联方式连接，所述聚合反应室Ⅰ和聚合反应室Ⅱ以并联方式连接。

优选地，所述酸浸反应室设置有赤泥渣固废收集装置，所述聚合反应室设置有沉渣固废收集装置。进一步优选地，所述反应系统设置有控温系统和搅拌器装置，用于调节所述酸浸反应和聚合反应需要的反应温度以及反应过程的搅拌。控温系统和搅拌器装置可采用本领域已知的控温加热装置和搅拌器装置，其具体参数不做特别限定，例如，具体温度参数设置可依据试验需要进行调整。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的制备系统，优选地，所述制备系统包括设置在第一连接管道的第一抽水泵(本发明有时也称为“抽水泵I”)、设置在第二连接管道的第二抽水泵(本发明有时也称为“抽水泵II”)、设置在第三连接管道的第三抽水泵(本发明有时也称为“抽水泵III”)、设置在第四连接管道(本发明有时也称为“酸浸产物液管道”)的第四抽水泵(本发明有时也称为“抽水泵IV”)；所述制备系统进一步包括第五连接管道(本发明有时也称为“酸管道”)和第六连接管道(本发明有时也称为“碱管道”)。本发明中，进水泵和抽水泵可使用本领域已知的进水泵和抽水泵，所述泵具备一进一出的抽气(水)嘴、排气(水)嘴，泵的相关参数设置并无特别限定。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的制备系统，优选地，脱硫系统生成废水进入缓冲水箱，脱硫系统进一步生成石膏产品；

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的制备系统，优选地，在产品收集系统中，所述蒸发塔用于将来源于所述空预器的部分二次风和来源于所述熟化罐的熟化产品混合，经干燥后得到净水剂粉末；所述分离器用于分离所述粉末并收集得到净水剂固体，并通过引风机将空气回到所述电除尘前的烟道中。

本发明的第二方面，提供一种利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的制备方法，其包括以下步骤：

(1)低温烟气余热浓缩步骤：

来自真空皮带机的滤液水首先进入滤液水箱，调节废水水量，从脱硫塔排出后，脱硫废水喷入浓缩塔中与底部进气口进入的低温烟气逆流接触，低温烟气产生的热量将雾化后的脱硫废水蒸发，经浓缩塔洗涤后的低温饱和烟气返回脱硫塔前烟道，与原烟气一并进入脱硫塔；

(2)反应室反应步骤：

将酸储液与赤泥按液固比为5-15:1进行酸浸反应得到酸浸液，将所述酸浸液通过第四连接管道进入聚合反应室后，与浓缩废水混合，再加入碱储液，在适于熟化的条件下反应，制得聚合氯化铁和聚合硫酸铁胶体；和

(3)产品收集步骤：

将所述胶体经离心机离心过滤、蒸发塔蒸发以及分离器分离得到聚合氯化铁和聚合硫酸铁复合型净水剂。

优选地，所述步骤(1)还包括浓缩塔底部出液口排出的浆液进入缓冲水箱，经过消石灰加药调节pH值，用于后续环节。干燥后的浆液进入电除尘，实现粉尘捕集返回烟道中进入脱硫系统。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，优选地，步骤(1)中，废水(进水水质)为脱硫废水浓缩液的水质。进一步优选地，废水中氯离子浓度为100-300g/L。还优选地，废水中氯离子浓度为100-200g/L。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，优选地，步骤(1)中，所述低温烟气温度为90-110℃。还优选地，低温烟气温度为95-105℃。更优选地，低温烟气温度为99-101℃。其温度过低，水蒸气含量升高，易造成烟卤积灰、除尘器板板结以及酸露点升高、极板腐蚀加剧等问题。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，优选地，步骤(2)中，以废酸体积:赤泥质量计，进行酸浸反应的酸储液与赤泥的液固比为5-15:1mL/g，还优选地，液固比为8-13:1mL/g，进一步优选地，液固比为9-12:1mL/g。在一定范围内，足够大的液固比可以增大固液接触面积，液体含量的增加也可通过促进更好的混合来降低混合物的黏度，从而降低扩散阻力和传质阻力，使反应进行得更快。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，优选地，步骤(2)中，所述酸浸反应的条件为：反应温度90-100℃，反应时间45-60min，转速150-300r/min。还优选地，反应温度为90-95℃，反应时间为45-55min，转速为150-250r/min。更优选地，反应温度为90-93℃，反应时间为45-50min，转速为150-200r/min。

酸浸反应的条件对本发明是重要的。反应温度过低，反应不完全，反应温度过高时，会导致酸大量蒸发，氢离子浓度降低，不利于反应的进行。同等温度下，铁的浸出率随着浸出时间的延长先增加后降低。在相同浸出时间下，不同温度对铁的浸出率有较大的影响。温度较低时，浸出率比较低；温度升高，浸出反应变得剧烈，提高浸出温度有利于破坏赤泥的矿物组成，促进赤泥中铁氧化物在硫酸中的溶解，提高浸出率。但是温度高的同时，若反应时间过长，硫酸液体体积减小，铁组分发生复杂的聚合反应，致使浸出率下降。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，优选地，步骤(2)中，所述酸储液为浓度1.0-5.0mol/L的废酸H₂SO₄。硫酸浓度低时，铁的浸出率偏低，硫酸浓度较高时，浸出率较高，赤铁矿和大多数其他铁氧化物需在pH值小于1，且温度高于70℃的条件才能够完全溶解。当反应时间在60min后，铁的浸出率大幅度下降，其他浓度的硫酸也有较大的下降，这可能是赤泥中的硅氧化物容易转化为硅酸，并与浸出液中的铁离子结合，使浸出液中铁离子浓度下降，这导致铁的浸出率难以进一步提高。在浸出过程中，硫酸的浓度要控制在一定的水平，避免因酸度高、浸出时间长而使含硅氧化物形成硅酸，影响铁的浸出。

优选地，所述碱储液为NaOH。

优选地，酸浸反应过程中保证密闭性，以减少液体的挥发和热损失。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，优选地，步骤(2)中，熟化时间为1-5h。还优选地，熟化时间为1-3h。用于熟化反应的熟化罐可选择本领域已知的熟化罐，例如塑料熟化罐。其大小不特别限定，可以是1-5t的熟化罐。当选择5t熟化罐时，与其连接的蒸发塔的体积优选为4-9m³。

根据本发明的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，优选地，步骤(3)中，用于所述蒸发塔蒸发的二次风温度为120-170℃。还优选地，用于所述蒸发塔蒸发的二次风温度为120-150℃。

优选地，所述聚合氯化铁和聚合硫酸铁为褐色粉末状固体。

本发明中，反应系统中涉及的反应如下：

(1)水解反应：

mFeCl₃+nH₂O→Fe_m(OH)_nCl_3m-n+nHCl

(2)聚合反应：

k[Fe_m(OH)_nCl_3m-n]→[Fe_m(OH)_nCl_3m-n]_k

本发明通过将难处理的赤泥、高酸废液和高氯脱硫废水经合理的配比制备得到复合型净水剂，解决了冶炼厂、电厂的重大难题，制取的净水剂既可以自用，也可以外售，给电厂带来一定的经济效益，做到了变废为宝，真正的符合“零排放”。且本发明的制备方法利用含铁基丰富的赤泥固废，变废为宝，既保护了环境，又给企业带来经济效益。

本发明的制备系统对电厂的日常运行影响小，安全性和稳定性高。处理工艺可以远离烟道，不会对烟道产生过多的腐蚀、结垢，与锅炉之间的独立性较高，可在线运行，也可线下运行，本身系统简单，操作方便，故障次数少。

本发明的制备方法得到的复合净水剂综合了聚合硫酸铁、聚合氯化等净水剂的优点，净水效果好，有效作用的pH值范围宽，能够对水中的多种污染成分进行有效处理。不仅成本较低，而且该复合型净水剂比聚合硫酸铁型净水剂的形成过程更容易，产率更高，产生同样的净水效果，所需要的絮凝剂等药品药量小。

此外，本发明提供的制备方法对环境的影响小，系统不产生新的污染物，减少了脱硫废水回收产物对电厂的二次污染，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为液固比对铁浸出率变化曲线图；

图3为温度对铁浸出率变化曲线图；

图4为硫酸浓度对铁浸出率变化曲线图。

附图标记：

1-锅炉；2-空预器；3-电除尘；4-脱硫塔；5-烟卤；6-浓缩塔；7-进水泵I；8-脱硫系统；9-脱硫废水；10-缓冲水箱；11-石膏产品；12-抽水泵I；13-抽取部分烟气；14-碱储罐(NaOH)；15-酸储罐(废酸H₂SO₄)；16-原材料(赤泥)投加；17-酸浸反应室；18-赤泥渣固废；19-第一连接管道(浓缩废水管道)；20-聚合反应室I；21-聚合反应室II；22-第六连接管道(碱管道)；23-搅拌器I；24-搅拌器II；25-搅拌器III；26-沉渣固废；27-熟化罐；28-抽水泵II；29-抽水泵III；30-抽水泵IV；31-第四连接管道(酸浸产物液管道Fe³⁺)；32-蒸发塔；33-抽取部分二次风；34-引风机；35-分离器；36-产品收集；37-第二连接管道；38-第三连接管道；39-第五连接管道(碱管道)。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数。

实施例

图1为本发明的工艺流程图。设计的进水水质为脱硫废水浓缩液的水质，水质状况如表1所示，水量为0.5t。

表1设计进水水质

如图1所示，本发明的制备系统包括：

低温烟气余热浓缩系统；反应系统以及产品收集系统。

低温烟气余热浓缩系统：通过烟道依次连接的锅炉(1)、空预器(2)、电除尘(3)、脱硫塔(4)、烟卤(5)，并联设置浓缩塔(6)；脱硫系统(8)和缓冲水箱(10)；

脱硫塔(4)与浓缩塔(6)相连；经浓缩塔(6)洗涤后的低温饱和烟气，进入脱硫系统(8)；

脱水系统(8)生成废水(9)进入缓冲水箱(10)，缓冲水箱(10)通过进水泵(7)与浓缩塔(6)相连；

脱硫系统(8)可生成石膏产品(11)。

反应系统：酸浸反应室(17)、聚合反应室I(20)及聚合反应室II(21)串联，其中聚合反应室I(20)及聚合反应室II(21)为并联；

酸储罐(15)通过酸管道(39)与赤泥(16)在酸浸反应室(17)进行酸浸反应，酸浸反应室(17)与聚合反应室I(20)通过设置在酸浸产物液管道(第四连接管道)(31)上的抽水泵IV(30)连接；

浓缩塔(6)通过设置在浓缩废液管道(第一连接管道)(19)上的抽水泵I(12)进入聚合反应室；酸浸产物液随第四管道(31)进入聚合反应室，碱储罐(14)随碱管道(22)缓慢进入聚合反应室I(20)，发生聚合反应；

产物通过设置在第二连接管道(37)上的抽水泵II(28)进入熟化罐(27)静置熟化；

所有反应室设有搅拌器(23)、(24)、(25)和赤泥渣固废回收装置(18)、沉渣固废收拾装置(26)，反应室均带有控温加热装置。

产品收集系统：熟化产品经设置在第三连接管道(38)上的抽水泵III(29)抽入旁路蒸发塔(32)进行蒸发处理，从空预器(2)中抽取一定量的高温空气来干燥得到粉末，将得到的粉末用旋风分离器(35)分离得到净水剂固体产品并进行产品收集(36)，空气通过引风机(34)回到烟道电除尘(3)前到烟道中去。

实施例2

本实施例为利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的制备方法，其包括以下步骤：

(1)自真空皮带机的滤液水，首先进入滤液水箱，对废水水量进行调节。脱硫废水从脱硫塔(4)排出后喷入浓缩塔(6)中与底部进气口进入的低温烟气(13)逆流接触，低温烟气(13)产生的热量将雾化后的脱硫废水蒸发，经浓缩塔(6)洗涤后的低温饱和烟气，进入除尘器(3)，除去烟气中的粉尘等固体颗粒，然后返回脱硫塔前烟道，与原烟气一并进入脱硫塔(4)；

(2)赤泥(16)与酸储液(废酸H₂SO₄)(15)在加热搅拌条件下进行酸浸反应，所得的酸浸液随管道(31)进入聚合反应室；酸浸液与浓缩废水按照一定比例混合，强有力搅拌下加入碱储液(NaOH)，一定温度下在熟化罐(27)熟化2h，制得聚合氯化铁(PFC)和聚合硫酸铁(PFS)胶体；

(3)胶体经离心机离心过滤，蒸发塔(32)蒸发，分离器(35)分离得到褐色粉末状固体，即得到聚合氯化铁(PFC)和聚合硫酸铁(PFS)，空气回到烟道电除尘前到烟道中去。

步骤(1)中浓缩塔底部进气口进入烟气温度为100摄氏度左右。不能低于90℃，温度过低，水蒸气含量升高，造成烟卤积灰、除尘器板板结以及酸露点升高、极板腐蚀加剧等问题。

本发明的制备方法中，脱硫废水为0.5t，即为0.3882m³，根据计算得0.5t浓缩废水的Cl^-总量为59.9938kg，摩尔质量为1.6900kmol。

步骤(2)中酸浸反应液固比(废酸体积:赤泥质量)＝11:1mL/g，反应温度为90℃，时间在30到45min范围之内时效果最佳。当温度过高时，会导致酸大量蒸发，氢离子浓度降低，不利于反应的进行。

步骤(2)中熟化罐(27)综合选择一个3t的塑料熟化罐，则蒸发塔(32)的体积可选取为7m³，塔内的空塔气速在0.10-0.15m/s内选取，物料在塔内的停留时间为5-30s，对塔高及气速进行核算停留时间需在此范围内。

本发明涉及的水解反应如下：

mFeCl₃+nH₂O→Fe_m(OH)_nCl_3m-n+nHCl (2)

本发明涉及的聚合反应如下：

k[Fe_m(OH)_n]^3m-n→[Fe_m(OH)_n]^3m-n _k (4)

k[Fe_m(OH)_nCl_3m-n]→[Fe_m(OH)_nCl_3m-n]_k (5)

本发明的制备方法进一步包括通过液固比实验、温度试验以及硫酸浓度试验对制备工艺进一步优化，试验结果如下：

1)液固比试验

控制温度为80℃、硫酸浓度为2.0mol/L、搅拌速度150r/min。检测不同液固比(液固比＝7:1，8:1，9:1，10:1，11:1，12:1)条件下的吸光度，随着液固比增大，铁浸出率也随者增加，并在液固比为11:1mL/g时达到最大值，此时浸出率80％。在一定范围内，足够大的液固比可以增大固液接触面积，液体含量的增加也可通过促进更好的混合来降低混合物的黏度，从而降低扩散阻力和传质阻力，使反应进行得更快。

2)温度试验

控制液固比11:1mL/g、硫酸浓度2.0mol/L、搅拌速度150r/min，研究温度对铁浸出率的影响，在同等温度下，浸出率随着浸出时间的延长先增加后降低。刚开始浸出率较高，在30℃到45℃之间达到最大值。但相同浸出时间下，不同温度对铁的浸出率有较大的影响。温度较低时，浸出率比较低；温度升高，浸出反应变得剧烈，当浸出温度升为90℃时，反应时间为45min时达到90％的浸出率。这一现象表明，在一定范围内提高浸出反应温度是提高铁浸出率的有效途径。提高浸出温度有利于破坏赤泥的矿物组成，促进赤泥中铁氧化物在硫酸中的溶解，提高浸出率。但是温度高的同时，若反应时间过长，硫酸液体体积减小，铁组分发生复杂的聚合反应，致使浸出率下降。综上，选择90℃的温度，时间在30min到45min范围之内。

3)硫酸浓度试验

硫酸浓度对浸出率的影响：水浴加热条件下，控制液固比11:1mL/g、温度90℃、搅拌速度150r/min，在1.0～2.5mol/L浓度范围内考察硫酸浓度对铁浸出率的影响。硫酸浓度低时，铁的浸出率偏低，硫酸浓度较高时，浸出率较高，赤铁矿和大多数其他铁氧化物需在pH值小于1，且温度高于70℃的条件才能够完全溶解。当硫酸浓度为2.5mol/L时，在反应45min时达到铁的最大浸出率。60min后浸出率大幅度下降，其他浓度的硫酸也有较大的下降，这可能是赤泥中的硅氧化物容易转化为硅酸，并与浸出液中的铁离子结合，使浸出液中铁离子浓度下降，这导致铁的浸出率难以进一步提高。在浸出过程中，硫酸的浓度应适当提高，但要控制在一定的水平，避免因酸度高、浸出时间长而使含硅氧化物形成硅酸，影响铁的浸出。因此，选择2.5mol/L的硫酸浓度用于赤泥中铁的浸出。

尽管本发明已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。

Claims (10)

1.一种利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的系统，其特征在于，包括：

低温烟气余热系统，所述低温烟气余热系统包括通过烟道依次连接的锅炉、空预器、电除尘、脱硫塔和烟卤，与所述脱硫塔依次连接的脱硫系统、缓冲水箱和浓缩塔，其中，所述浓缩塔与所述电除尘、所述脱硫塔并联设置；

反应系统，所述反应系统包括酸浸反应室、聚合反应室和熟化罐，其中所述浓缩塔通过第一连接管道与所述反应系统连接；

产品收集系统，所述产品收集系统包括蒸发塔和分离器，其中，所述熟化罐通过第三连接管道与所述产品收集系统连接。

2.根据权利要求1所述的利用燃煤电厂脱硫废水中的盐分制备复合型净水剂的系统，其特征在于，所述浓缩塔与所述电除尘、所述脱硫塔并联设置用于将所述浓缩塔的低温饱和烟气与所述经电除尘的烟气混合后输送至所述脱硫塔；所述缓冲水箱通过进水泵与所述浓缩塔连接。

3.根据权利要求1所述的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的系统，其特征在于，所述聚合反应室包括聚合反应室Ⅰ和聚合反应室Ⅱ，且所述酸浸反应室、聚合反应室Ⅰ和聚合反应室Ⅱ以串联方式连接，所述聚合反应室Ⅰ和聚合反应室Ⅱ以并联方式连接。

4.根据权利要求1所述的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的系统，其特征在于，所述制备系统包括设置在第一连接管道的第一抽水泵、设置在第二连接管道的第二抽水泵、设置在第三连接管道的第三抽水泵、设置在第四连接管道的第四抽水泵；所述制备系统进一步包括第五连接管道和第六连接管道。

5.根据权利要求1所述的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的系统，其特征在于，在产品收集系统中，所述蒸发塔用于将来源于所述空预器的部分二次风和来源于所述熟化罐的熟化产品混合，经干燥后得到净水剂粉末；所述分离器用于分离所述粉末并收集得到净水剂固体，再通过引风机将空气回到所述电除尘前的烟道中。

6.一种利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)低温烟气余热浓缩步骤：

来自真空皮带机的滤液水首先进入滤液水箱，调节废水水量，从脱硫塔排出后，脱硫废水喷入浓缩塔中与底部进气口进入的低温烟气逆流接触，低温烟气产生的热量将雾化后的脱硫废水蒸发，经浓缩塔洗涤后的低温饱和烟气返回脱硫塔前烟道，与原烟气一并进入脱硫塔；

(2)反应室反应步骤：

将酸储液与赤泥按液固比为5-15:1进行酸浸反应得到酸浸液，将所述酸浸液通过第四连接管道进入聚合反应室后，与浓缩废水混合，再加入碱储液，在适于熟化的条件下反应，制得聚合氯化铁和聚合硫酸铁胶体；

(3)产品收集步骤：

将所述胶体经离心机离心过滤、蒸发塔蒸发以及分离器分离得到聚合氯化铁和聚合硫酸铁复合型净水剂。

7.根据权利要求6所述的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述低温烟气温度为90-110℃。

8.根据权利要求6所述的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述酸浸反应的条件为：反应温度90-100℃，反应时间45-60min，转速150-300r/min。

9.根据权利要求6所述的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的方法，其特征在于，步骤(3)中，用于所述蒸发塔蒸发的二次风温度为120-170℃。

10.根据权利要求6所述的利用燃煤电厂脱硫废水中盐分制备复合型净水剂的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述酸储液为浓度1.0-5.0mol/L的废酸H₂SO₄。

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