CN112551784B - 一种电厂脱硫处理中水回用装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电厂脱硫处理中水回用装置，包括依序连接的一级处理系统、二级处理系统、三级处理系统；一级处理系统包括斜管沉降单元、活性炭吸附单元、超滤过滤处理单元；二级处理系统包括阴离子交换处理单元和阳离子交换处理单元；三级处理系统包括药剂投加单元、紫外和光催化处理单元。该装置可去除中水水体中的金属离子、细小微粒以及水体中的Cl‑、F‑等阴离子，并回用于电厂烟气脱硫处理，避免对烟气脱硫处理系统造成影响，可节约大量水资源，并实现资源综合利用，具有很强的社会推广使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种电厂脱硫处理中水回用装置。
背景技术
随着社会的快速发展和工业生产以及居民生活用水量的增大，造成大量废水的产生，废水的产生对生态环境造成严重影响，必须对产生的废水进行处理，去除其中的有害物质，使其达到国家相应的标准后进行排放处理。
我国是一个严重缺水的国家，目前又处于快速发展阶段，面临着水资源短缺的问题，水资源匮乏逐渐成为制约社会经济发展、工业生产甚至人民生活的重要因素，水资源供需矛盾日益突出，因此对处理后可以达标排放的水即中水，进行再利用和开发，通过再生处理，达到一定水质标准，实现回用。
而火电厂是用水大户，一座百万千瓦装机容量的火电厂，年耗水量可达2000万m³，其中烟气脱硫处理工艺通常采用的是石灰石—石膏湿法脱硫工艺，该工艺主要用水将石灰石制成浆液以及浆液系统补水、除雾器喷淋、氧化空气增湿、石膏冲洗等，对水质的要求相对较低，如果能够将污水处理后达标排放的中水经再生处理后，应用于电厂烟气脱硫处理，则可以节约大量的水资源，实现资源的综合利用，同时可解决电厂水资源不足的问题，具有显著的环境意义和社会意义。
但是电厂烟气脱硫处理工艺用水需要对水体中的Cl-、F-等阴离子含量进行控制，以防止其过高的浓度抑制CaCO3的溶解，影响SO2的吸收传质过程，影响脱硫处理效率，同时避免烟气脱硫用石膏的化学活性下降、品质降低，以及避免金属材料被腐蚀。
而电厂脱硫处理废水经过处理后的中水中往往含有氯离子、氟离子、金属离子和沉淀处理不充分造成水体中含有细小微粒的问题，无法直接回用于电厂烟气脱硫处理，因此设计一种中水回用系统，使其适用于电厂烟气脱硫处理用水就显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电厂脱硫处理中水回用装置，以解决现有中水氯离子、氟离子等阴离子含量高，以及水体中含有金属离子及细小微粒无法回用于电厂烟气脱硫处理使用用水的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供种电厂脱硫处理中水回用装置，包括依序连接的一级处理系统、二级处理系统、三级处理系统；
一级处理系统包括斜管沉降单元、活性炭吸附单元、超滤过滤处理单元；
二级处理系统包括阴离子交换处理单元和阳离子交换处理单元；
三级处理系统包括药剂投加单元、紫外和光催化处理单元。
其中，一级处理系统处理水体中的细小颗粒和部分离子；二级处理系统处理残余的离子；三级用以防腐杀菌、降解污染物并调节水质，使得最终处理后的中水回用于电厂烟气脱硫处理。
其中，待处理中水的进水管与斜管沉降单元进水口相连，斜管沉降单元的中部出水口依次与自清洗过滤单元及活性炭吸附单元相连，活性炭吸附单元与超滤过滤处理单元相连，斜管沉降单元的底部沉降口与压滤机相连。
其中，活性炭吸附单元的出水口通过管道及管道上的增压泵与超滤过滤处理单元相连，在增压泵出水管处安装有第一三通控制阀，第一三通控制阀一端口与超滤过滤处理单元进水口相连，第一三通控制阀另一端口通过回流管连接自清洗过滤单元的清洗口，压滤机出水口通过管道及管道上的离心泵与斜管沉降单元的进水管相连，并且压滤机出水口管道上设有第二三通控制阀，压滤机压滤处理后的出水经离心泵泵至第二三通控制阀，第二三通控制阀一路与斜管沉降单元进水口相连，使压滤出水再经斜管沉降单元循环处理，另一路通过管路及管路上安装的第三三通控制阀与自清洗过滤单元或活性炭吸附单元的进水管相连，使得压滤出水根据需要也可以直接进入自清洗过滤单元或活性炭吸附单元处理。
其中，自清洗过滤单元设有压力控制器与增压泵和第一三通控制阀联动控制，当过滤器内压力大于设定压力时，联动增压泵及第一三通控制阀，使活性炭吸附处理后的出水经回流管实现对自清洗过滤单元的清洗。
其中，第一三通控制阀还可位于超滤过滤处理单元出水管道处，实现将超滤处理后的出水对自清洗过滤单元的冲洗。
其中，超滤过滤处理单元的出水口与阴离子交换处理单元上部的进水口相连，阴离子交换处理单元中部出水口与阳离子交换处理单元上部进水口相连。
其中，三级处理系统进一步包括原水罐，阳离子交换处理单元中部出水口通过管道与原水罐相连；原水罐上方设有药剂投加单元；原水罐内部设有做为紫外处理单元的紫外杀菌装置，原水罐内进水口处设有光催化处理单元的光触媒层流破坏器。
其中，所述药剂投加装置包括顶部的储存仓，储存仓下部设有混合仓，上水泵通过配水管由原水罐连接混合仓，混合仓底部出液口与原水罐出水口处安装的管道混合器相连，原水罐与管道混合器连接的出水口处设有离心泵。
其中，光触媒层流破坏器触媒材质为TiO2、SnO2、WO3中的一种或多种。
其中，药剂包括二戊基胺、聚丙烯酸、戊二醛、十二烷基季铵中的一种或多种。用于防腐杀菌，防止管道及设备腐蚀，并对中水回用水质进行调节。
其中，储存仓的隔断仓用于储存药剂投加装置用的药剂，各隔断仓下部的电子秤用于计量各个隔断仓存储及投加药剂量，并且优选的，在混合仓通过引入的原水作为介质对加入的药剂进行初步混合，并在原水罐出水口处的管道混合器与原水罐出水进行二级混合，药剂投加时，可根据水质情况选用不同药剂及加药量，两级混合的设置，使得加入的药剂能与使用的原水充分作用，发挥更好的效果。同时原水罐内配以光触媒层流破坏器和紫外杀菌装置，能更好的防止水体中细菌和藻类的滋生，与投加的药剂共同作用，保证中水更好的回用于电厂烟气脱硫处理。
其中，进水口位于斜管沉降单元的上部。
其中，斜管沉降单元内部安装有蜂窝状排列并密集填充的填料。
其中，所述阴离子交换处理单元、阳离子交换处理单元内部的中部出水口处均设有树脂过滤器，用以过滤树脂罐内的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂，防止树脂流失。
其中，所述活性炭吸附单元内装有椰壳活性炭，其粒度为0.1~1cm。
待处理的中水由进水管进入斜管沉降单元进行沉降处理，其内部的填料，可加速中水中细小微粒的沉降，斜管沉降单元底部通过砂浆泵与压滤机进料口相连，定期将底部沉降的细小固体颗粒压出，进而除去水体中的部分细小微粒，然后再经活性炭吸附单元内的活性炭吸附，进一步除去水体中的细小粒子和部分离子，然后再经超滤过滤处理单元内部的超滤膜进行深度过滤，去除水体中的细小微粒，并经阴离子交换处理单元内的阴离子交换树脂以及阳离子交换处理单元内的阳离子交换树脂，去除水体中的Cl-、F-等阴离子和金属离子阳离子。
本发明具有以下有益积极的技术效果：
本发明的装置控制方式灵活，去除中水水体中的金属离子、细小微粒以及水体中的Cl-、F-等阴离子的同时，利用三级处理系统的光触媒层流破坏器及结合紫外处理单元，实现了防腐杀菌、降解污染物并调节水质。处理后的水既可以运输或输送用于电厂烟气脱硫处理，也可以回用于本装置，避免对烟气脱硫处理系统造成影响，可节约大量水资源，并实现资源综合利用，具有很强的社会推广使用价值。
附图说明
图1为电厂脱硫处理中水回用装置构造示意图。
际图标记说明：1为斜管沉降单元，2为自清洗过滤单元、3为压力控制器、4为第一三通控制阀、5为增压泵、6为活性炭吸附单元，7为砂浆泵、8为压滤机、9为离心泵、10为斜管沉降单元进水口、11为斜管沉降单元的中部出水口、12为斜管沉降单元的底部沉降口、13为第二三通控制阀、14为填料、15为第三三通控制阀、16为收集仓、17为超滤过滤处理单元、18为阴离子交换处理单元、19为阳离子交换处理单元、20为原水罐、21为储存仓、22为隔板、23为隔断仓、24为电子秤、25为混合仓、26为上水泵、27为配水管、28为管道混合器、29为紫外灯、30为光触媒层流破坏器、31为树脂过滤器。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种电厂脱硫处理中水回用装置，包括斜管沉降单元1、自清洗过滤单元2，待处理中水的进水管与斜管沉降单元进水口10相连，斜管沉降单元的中部出水口11依次与自清洗过滤单元2及活性炭吸附单元6活性炭罐相连，所述活性炭吸附单元优选为活性炭罐。自清洗过滤单元设有压力控制器3，在增压泵5出水管处安装有第一三通控制阀4，第一三通控制阀一端口与超滤器进水口相连，第一三通控制阀另一端口通过回流管连接自清洗过滤单元的清洗口，斜管沉降单元的底部沉降口12通过管道及管道上的砂浆泵7与压滤机8的进料口相连，根据需要定期对斜管沉降单元底部沉降物进行压滤处理，将底部沉降的细小固体颗粒压出，压滤机出水口通过管道及管道上的离心泵9与斜管沉降单元的进水管相连，并且压滤机出水口管道上设有第二三通控制阀13，压滤机压滤处理后的出水经离心泵泵至第二三通控制阀，第二三通控制阀一路与斜管沉降单元进水口10相连，使压滤出水再经斜管沉降单元循环处理，另一路通过管路及管路上安装的第三三通控制阀15与自清洗过滤单元或活性炭罐的进水管相连，使得压滤出水根据需要也可以直接进入自清洗过滤单元或活性炭罐处理。（工作时，可根据实际水质和压滤情况，实现多种方式操控，使得处理更加便捷高效）。压滤机卸料口的收集仓16定期收集过滤出来的固体废物，活性炭罐的出水口通过管道及管道上的增压泵与超滤器相连，超滤过滤处理单元（超滤器）17的出水口与阴离子交换处理单元（阴床树脂罐）18上部的进水口相连，阴床树脂罐中部出水口与阳床树脂罐上部进水口相连，阳离子交换处理单元（阳床树脂罐）19中部出水口通过管道与原水罐20相连。
所述自清洗过滤单元的压力控制器与增压泵和第一三通控制阀联动控制，当过滤器内压力大于设定压力时，联动增压泵及第一三通控制阀，使活性炭吸附处理后的出水经回流管实现对自清洗过滤单元的清洗。
优选地，作为另一实施例，第一三通控制阀还可位于超滤器出水管道处，实现将超滤处理后的出水对自清洗过滤单元的冲洗，保证过滤装置冲洗得更加彻底。
所述原水罐上方设有药剂投加装置，所述药剂投加装置包括顶部的储存仓21，储存仓按药剂类型由隔板22分隔为不同的隔断仓23，所述隔板可将储存仓分隔成密闭的隔断仓，各隔断仓底部均设有电子秤24，储存仓下部设有混合仓25，上水泵26通过配水管27由原水罐连接混合仓，混合仓底部出液口与原水罐出水口处安装的管道混合器28相连，原水罐与管道混合器连接的出水口处设有离心泵，所述原水罐采用密闭设计，其内部设有紫外杀菌装置，紫外灯29均匀分布在原水罐的罐体四壁，原水罐进水口出设有光触媒层流破坏器30，可破坏原水罐进水的层流状态，而形成分散扩散式湍流状态，使分散扩散的水流能够充分经过紫外灯照射，从而杀菌更加充分，同时光触媒作为催化剂，在紫外光作用下，能够产生更加强烈的杀菌功能和降解水中污染物的功能，有利于水体的阻垢除垢以及水质的改善。
所述光触媒层流破坏器触媒材质为TiO2、SnO2、WO3中的一种或多种。
所述药剂包括二戊基胺、聚丙烯酸、戊二醛、十二烷基季铵中的一种或多种。用于防腐杀菌，防止管道及设备腐蚀，并对中水回用水质进行调节。
储存仓的隔断仓用于储存药剂投加装置用的药剂，各隔断仓下部的电子秤用于计量各个隔断仓存储及投加药剂量，并且优选的，在混合仓通过引入的原水作为介质对加入的药剂进行初步混合，并在原水罐出水口处的管道混合器与原水罐出水进行二级混合，药剂投加时，可根据水质情况选用不同药剂及加药量，两级混合的设置，使得加入的药剂能与使用的原水充分作用，发挥更好的效果。同时原水罐内配以光触媒层流破坏器和紫外杀菌装置，能更好的防止水体中细菌和藻类的滋生，与投加的药剂共同作用，保证中水更好的回用于电厂烟气脱硫处理。
所述进水口位于斜管沉降单元的上部。
所述斜管沉降单元内部安装有蜂窝状排列并密集填充的填料14。
所述阴床树脂罐、阳床树脂罐内部的中部出水口处均设有树脂过滤器31，用以过滤树脂罐内的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂，防止树脂流失。
所述活性炭罐内装有椰壳活性炭，其粒度为0.1~1cm。
待处理的中水由进水管进入斜管沉降单元进行沉降处理，其内部的填料，可加速中水中细小微粒的沉降，斜管沉降单元底部通过砂浆泵与压滤机进料口相连，定期将底部沉降的细小固体颗粒压出，进而除去水体中的部分细小微粒，然后再经活性炭罐内的活性炭吸附，进一步除去水体中的细小粒子和部分离子，然后再经超滤器内部的超滤膜进行深度过滤，去除水体中的细小微粒，并经阴床树脂罐内的阴离子交换树脂以及阳床树脂罐内的阳离子交换树脂，去除水体中的Cl-、F-等阴离子和金属离子阳离子，其中，一级处理为斜管沉降、活性炭吸附、超滤过滤处理，处理水体中的细小颗粒和部分离子，再采用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂，作为二级处理，处理残余的离子，然后经过原水罐投加药剂以及紫外和光催化处理作为三级处理，防腐杀菌、降解污染物并调节水质，使得最终处理后的中水回用于电厂烟气脱硫处理。
需要进一步强调的是，本发明除了对待处理水进行处理，达到回用标准可回用到电厂脱硫外，还可对本处理过程的（包括压滤机8压滤处理后的水在第二三通控制阀13控制下可回用到斜管沉降单元1，可调节进水水质，同时还可以对填料14进行冲洗，还可在第三三通控制阀15控制下根据水质和回用需要进入自清洗过滤单元2或活性炭吸附单元6；活性炭吸附单元6处理后水通过增压泵5和第一三通控制阀4的切换回用到自清洗过滤单元2作为清洗用水；原水罐的谁用于药剂混合）水进行原位回用。
此实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种电厂脱硫处理中水回用装置，其特征在于，所述装置包括依序连接的一级处理系统、二级处理系统、三级处理系统；
一级处理系统包括斜管沉降单元、活性炭吸附单元、超滤过滤处理单元；
二级处理系统包括阴离子交换处理单元和阳离子交换处理单元；
三级处理系统包括药剂投加单元、紫外和光催化处理单元；
待处理中水的进水管与斜管沉降单元进水口相连，斜管沉降单元的中部出水口依次与自清洗过滤单元及活性炭吸附单元相连，活性炭吸附单元与超滤过滤处理单元相连，斜管沉降单元的底部沉降口与压滤机相连；
三级处理系统进一步包括原水罐，阳离子交换处理单元中部出水口通过管道与原水罐相连；原水罐上方设有药剂投加单元；原水罐内部设有做为紫外处理单元的紫外杀菌装置，原水罐内进水口处设有光催化处理单元的光触媒层流破坏器；
所述药剂投加单元包括顶部的储存仓，所述储存仓按药剂类型由隔板分隔为不同的隔断仓，各所述隔断仓底部均设有电子秤，所述电子秤用于计量各个所述隔断仓存储及投加药剂量；储存仓下部设有混合仓，上水泵通过配水管由原水罐连接混合仓，混合仓底部出液口与原水罐出水口处安装的管道混合器相连；
原水罐与管道混合器连接的出水口处设有离心泵；在混合仓通过引入的原水罐的水作为介质对药剂进行初步混合，并在原水罐出水口处的管道混合器与原水罐出水进行二级混合；
活性炭吸附单元的出水口通过管道及管道上的增压泵与超滤过滤处理单元相连，在增压泵出水管处安装有第一三通控制阀，第一三通控制阀一端口与超滤过滤处理单元进水口相连，第一三通控制阀另一端口通过回流管连接自清洗过滤单元的清洗口，压滤机出水口通过管道及管道上的离心泵与斜管沉降单元的进水管相连，并且压滤机出水口管道上设有第二三通控制阀，压滤机压滤处理后的出水经离心泵泵至第二三通控制阀，第二三通控制阀一路与斜管沉降单元进水口相连，使压滤出水再经斜管沉降单元循环处理，另一路通过管路及管路上安装的第三三通控制阀与自清洗过滤单元或活性炭吸附单元的进水管相连，使得压滤出水根据需要也可以直接进入自清洗过滤单元或活性炭吸附单元处理；
自清洗过滤单元设有压力控制器与增压泵和第一三通控制阀联动控制，当过滤器内压力大于设定压力时，联动增压泵及第一三通控制阀，使活性炭吸附处理后的出水经回流管实现对自清洗过滤单元的清洗；
第一三通控制阀或者位于超滤过滤处理单元出水管道处，实现将超滤处理后的出水对自清洗过滤单元的冲洗。
2.如权利要求1所述的电厂脱硫处理中水回用装置，其特征在于，其中，一级处理系统处理水体中的细小颗粒和部分离子；二级处理系统处理残余的离子；三级用以防腐杀菌、降解污染物并调节水质，使得最终处理后的中水回用于电厂烟气脱硫处理。
3.如权利要求1所述的电厂脱硫处理中水回用装置，其特征在于，超滤过滤处理单元的出水口与阴离子交换处理单元上部的进水口相连，阴离子交换处理单元中部出水口与阳离子交换处理单元上部进水口相连。
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