CN113443756A - 渣水系统处理脱硫废水零排放工艺 - Google Patents

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Abstract

渣水系统处理脱硫废水零排放工艺。本发明涉及环境工程水处理技术领域，将脱硫废水自上而下顺流排入滤床中，滤床中的炉渣滤料发生活化与水淬作用。在脱硫废水酸性水浸条件下，浸出的金属氧化物，水解反应形成氢氧根与重金属形成碱性沉淀，钙和镁与阴离子形成复盐结晶沉淀，铝和铁形成铝系和铁系絮凝体，对形成的沉淀进行絮凝作用，固定脱硫废水的污染物。在炉渣滤床冷却发生水淬活化，表面接触面积增大，形成层状介微孔通道结构，过滤与吸附废水中的悬浮物。根据腐蚀电池原理，在渣水系统中灰‑煤的微电解共沉淀作用，对离子与悬浮物进行脱除，出水作为电厂复用水。本套系统稳定运行，改造和运行费用低，以废制废的环境友好设计，具有广泛的推广前景。

Description

渣水系统处理脱硫废水零排放工艺
技术领域
本发明涉及环境工程污水废水水处理技术领域，具体涉及渣水系统处理脱硫废水零排放工艺。
背景技术
目前脱硫废水处理主要采用加药絮凝沉淀，达到环保水质标准后进行排放，有工艺将脱硫废水进一步进行零排放处理，是将脱硫废水进行预处理后，通过膜法浓缩或热法浓缩进行脱盐与减量化，而后进行蒸发结晶处置。上述工艺方案的特点在于：通过药剂沉淀脱硫废水中的污染物质，并将废水中的溶解性离子通过相变的分离手段进行浓缩处置，脱盐后的淡水进行回用，蒸发固化的结晶盐进行处置，达到脱硫废水处理后循环复用的目的。
脱硫废水处理与渣水处理存在着以下几个缺点：（1）由于脱硫废水水质较差，含有大量的悬浮物、重金属和溶解性盐，需要投加大量的中和与沉淀药剂量且不易控制加药量，化学反应后的污泥含水率较高质量比较大，运行与处置的成本过高；(2)燃煤电厂通过湿法输渣，炉渣渗出的溶液pH过高，容易造成除水水管道的结垢与污堵，需要进行定期更换，应该捞渣机运行的稳定性；（3）脱硫废水盐度较高，直接采用反应处理对设备的腐蚀较为严重，需要的设备的材质要求较高。在脱硫废水在处理过程中还容易析出硫酸钙沉淀，对设备造成结垢。
综上，需提出一种脱硫废水通过中和、沉淀，以达到循环复用的处理新方法。
发明内容
为此，提供一种利用电厂固废炉渣，以废治废的处理脱硫废水，并通故渣水系统与含煤废水处理系统，出水达到复用水要求的处理工艺，更加有效、低成本，稳定地对脱硫废水进行零排放处理。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案之一是渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，包括以下步骤:
（1）在捞渣机的排料端设置炉渣滤床，将脱硫废水自上而下顺流排入滤床中，滤床中的炉渣滤料发生水淬与活化作用。在脱硫废水酸性水浸条件下，浸出的金属氧化物，通过水解反应形成氢氧根，与废水中的重金属形成碱性沉淀，溶解出的钙和镁与脱硫废水中的阴离子形成复盐结晶沉淀。炉渣滤料结构上的铝和铁形成铝系和铁系絮凝体，对形成的重金属沉淀与结晶沉淀进行絮凝作用，固定脱硫废水中游离的污染物。在炉渣滤床冷却过程中发生水淬活化，炉渣滤料表面接触面积增大，内部形成层状介微孔通道结构，对脱硫废水进行过滤与吸附作用，降低废水中的悬浮物。滤床中的饱和滤料通过传送带输送至渣仓进行沥水，将表面含水率降低至15%以下，通过运渣车输送至渣库，渗出的滤液排入锅炉区的炉渣地坑中，经进一步处理作为捞渣机工艺补水；
（2）将步骤（1）排入的炉渣地坑中滤液，通过溢流作用至锅炉区的沉煤废水池。在沉煤废水池中，汇集了输煤栈桥冲洗的含煤废水。根据水系羟合配离子平衡理论与羟基聚合物共沉淀吸附理论，与排入的滤液进行微电解作用，对污染物及煤粉进行协同去除，上清液通过输送泵，输送至捞渣机作为工艺补水；
（3）将步骤（2）补入的沉煤池上清液与贮水池出水的除灰补水混合，对捞渣机进行水封，避免空气进入锅炉影响煤的燃烧控制，排入的工艺水对锅炉掉落的高温炉渣进行冷却，由刮板将冷却的炉渣输送至炉渣滤床中；
（4）将步骤（3）产生的水封和冷却水溢流至溢流池，在溢流池中对废水进行冷却和沉淀，维持捞渣机的水量平衡与热量平衡。溢流液通过溢流泵输送至浓缩沉淀池，进行悬浮灰渣分的沉淀与灰渣分污泥的浓缩；
（5）将步骤（4）浓缩沉淀池的浓缩灰渣分污泥定期排入脱水机，进行脱水外运处置；浓缩沉淀池上清液溢流至贮水池中，部分贮水池出水通过除水水泵打回捞渣机作为水封补水与冷却补水，其余出水溢流至煤场环形水沟中与煤场的含煤废水进行混合。根据腐蚀电池原理，在含煤废水池中进行灰-煤的微电解共沉淀作用，对废水中的溶解性离子与悬浮物进行脱除，出水作为电厂复用水，达到脱硫废水引入渣水系统后实现循环复用的目的。
进一步的，所述步骤（1）中的滤床在炉渣滤料水淬与活化作用的过程中，对脱硫废水中的重金属、溶解性离子和悬浮物进行沉淀、絮凝和吸附，脱除与固定废水中的污染物。炉渣滤料水淬前的pH在10.0-12.0之间，脱硫废水的pH在5.0-7.0之间，电导率在25-45mS/cm之间，通过炉渣滤料的污染物脱除作用，渗出的滤液pH在7.0-9.0左右，电导率在20-40mS/cm之间，明显地提高废水的碱度并降低了盐度，有限避免补水对捞渣机金属材料的腐蚀。在此化学反应的基础上，炉渣滤料的多类型孔道结构，对脱硫废水中的悬浮物和沉淀物进行脱除，将8000-50000mg/L悬浮物浓度降低至3000-30000mg/L，有效缓解管道的结垢与污堵。
进一步的，所述步骤（2）中渗出的滤液，与输煤冲洗废水进行混合，发生灰-煤微电解共沉淀作用。冲洗废水中的悬浮物浓度为1000-3000mg/L，在微电解共沉淀下，悬浮物降低到500-1500mg/L。溢流出水通过输送泵输送至捞渣机作为工艺补水。该沉煤废水池通过液位计控制输送泵的运行，沉煤煤渣定期进行清理，沉淀物变成煤泥可重新燃烧利用。
进一步的 ，所述步骤（3）中的沉煤清液与贮水池出水的除水补水进行混合，作为捞渣机补水，将捞渣机下水封水的温度控制45-75℃，通过温度传感器控制捞渣机的补水量与溢流量，维持水平衡与热平衡。补水通过蒸发起到降温作用，蒸发量在0.5-8t/h，根据具体的捞渣机运行温度和炉渣落渣量确定。炉渣通过补水的冷却作用后，形成水淬渣，体积变得蓬松。由捞渣机的刮板将冷却的炉渣输送至炉渣滤床中，炉渣滤床的含水率在20-60%之间。
进一步的，所述步骤（4）中捞渣机溢流出水排入溢流池中，进行冷却和沉淀，将水温降低至40-70℃，悬浮物浓度控制在500-1500mg/L。溢流池通过溢流泵将废水输送至浓缩沉淀池，对溢流液进行悬浮灰渣分的沉淀与灰渣分污泥的浓缩；
进一步的，所述步骤（5）中，对浓缩沉淀池的浓缩灰渣分污泥定期排入脱水机，进行脱水外运处置，将灰渣分的含水率控制在50-90%之间，可外运至渣坝或作为建筑材料的添加剂使用；浓缩沉淀池上清液溢流至贮水池中，出水浊度控制在10-50NTU。根据捞渣机运行温度及补水量，将贮水池出水通过除水水泵打回捞渣机作为水封补水与冷却补水，其余出水溢流至煤场地沟中，与煤场的含煤废水混合处理，经灰-煤微电解共沉淀后与电厂其他废水出水混合后，作为电厂复用水。复用水电导率控制在10mS/cm以下，用于电厂生产用水、捞渣机补水和脱硫工艺水。整体工艺上，通过将脱硫废水排入改造的炉渣滤床，将出水作为捞渣机补水，溢流经灰水混合复用处理后，实现水资源的循环复用，降低废水处理成本和电厂用水取水量；
为了实现上述目的，本发明采用的另一技术方案是渣水系统处理脱硫废水零排放工艺与装置，炉渣滤床、渣仓、渣仓地坑、沉煤池、捞渣机、溢流池、浓缩沉淀池、脱水机、贮水池、煤场地沟、含煤废水处理和复用水系统，所述脱硫废水与炉渣滤床进水口相连通，炉渣滤床与刮板相连通输送至渣仓，渣仓渗出液的地坑与沉煤池入水口相连通，沉煤池通过输送泵与捞渣机上槽体补水口相连通，捞渣机溢流口与溢流池入水口相连通，溢流池通过输送泵与浓缩沉淀池入水口相连通，浓缩沉淀池底排灰渣与脱水机相连通，浓缩沉淀池上部溢流堰出水口与贮水池入水口相连通，贮水池通过出水水泵与捞渣机补水口相连通，贮水池溢流堰通过管道和煤场地沟相连通，煤场地沟与含煤废水处理相连通，含煤废水处理与复用水系统相连通，复用水系统；
进一步的，还包括捞渣机其他补水，所述的捞渣机上槽体补水口与复用水、消防管道相连通，作为应急补水；
还包括含煤废水处理的污泥浓缩器和污泥脱水机，用于含煤废水污泥的浓缩和脱水，所述含煤废水的出口与污泥浓缩器的入口相连通，污泥浓缩器的出口与污泥脱水机入口相连通；
还包括运渣车，所述运渣车的入口与渣仓的出口相连通，用于炉渣的外运处置。
区别于现有技术，上述技术方案具有的有益效果如下：
1.本发明渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，炉渣滤料水淬与活化作用的过程中，对脱硫废水中的重金属、溶解性离子和悬浮物进行沉淀、絮凝和吸附，脱除与固定废水中的污染物。炉渣滤料水淬前的pH在10.0-12.0之间，脱硫废水的pH在5.0-7.0之间，电导率在25-45mS/cm之间，通过炉渣滤料的污染物脱除作用，渗出的滤液pH在7.0-9.0左右，电导率在20-40mS/cm之间，明显地提高废水的碱度并降低了盐度，有限避免补水对捞渣机金属材料的腐蚀。在此化学反应的基础上，炉渣滤料的多类型孔道结构，对脱硫废水中的悬浮物和沉淀物进行脱除，将8000-50000mg/L悬浮物浓度降低至3000-30000mg/L，有效缓解管道的结垢与污堵；
2.本发明在对引入脱硫废水后的水淬渣进行含水率和浸出毒性鉴定后，重金属等指标均符合于《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的标准限值，且符合《城镇污水处理厂污泥处置、混合填埋用泥质》(GB/T23485-2009)的要求，未对炉渣的资源化利用或其他处置方式造成影响。
3.本发明在捞渣机补水与冷却水上，利用锅炉区输煤冲洗废水和脱硫废水进行补充，有效降低了捞渣机的用水量，且在补充前通过混合稀释、沉淀降低了补水的盐量和含固量，避免对捞渣机造成腐蚀与结垢的影响。
4.本发明通过灰水处理和含煤废水处理，进一步将灰渣污染组分进行去除，并通过与其他废水共沉淀作用，水质满足《循环冷却水用再生水水质标准》（HG/T3923-2007）、《城市污水再生利用工业用水水质标准》（GB/T19923-2005）等相关用水要求要求，可作为电厂的复用水进行循环利用。综上，本发明达到环境友好的设计要求，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明渣水系统处理脱硫废水零排放工艺的流程图。
图2为本发明渣水系统处理脱硫废水零排放工艺的结构图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
参考图1所示，本发明渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，包括以下步骤：
①在捞渣机的排料端设置炉渣滤床，将脱硫废水自上而下顺流排入滤床中，滤床中的炉渣滤料发生水淬与活化作用。在脱硫废水酸性水浸条件下，浸出的金属氧化物，通过水解反应形成氢氧根，与废水中的重金属形成碱性沉淀，溶解出的钙和镁与脱硫废水中的阴离子形成复盐结晶沉淀，炉渣滤料结构上的铝和铁形成铝系和铁系絮凝体，对形成的重金属沉淀与结晶沉淀进行絮凝作用，固定脱硫废水中游离的污染物。在炉渣滤床冷却过程中发生水淬活化，炉渣滤料表面接触面积增大，内部形成层状介微孔通道结构，对脱硫废水进行过滤与吸附作用，降低废水中的悬浮物。滤床中的饱和滤料通过传送带输送至渣仓进行沥水，将表面含水率降低至15%以下，通过运渣车输送至渣库，渗出的滤液排入锅炉区的炉渣地坑中，经进一步处理作为捞渣机工艺补水。
②将步骤①排入的炉渣地坑中滤液，通过溢流作用至锅炉区的沉煤废水池。在沉煤废水池中，汇集了输煤栈桥冲洗的含煤废水。根据水系羟合配离子平衡理论与羟基聚合物共沉淀吸附理论，与排入的滤液进行微电解作用，对污染物及煤粉进行协同去除，上清液通过输送泵，输送至捞渣机作为工艺补水。
③将步骤②补入的沉煤池上清液与贮水池出水的除灰补水混合，对捞渣机进行水封，避免空气进入锅炉影响煤的燃烧控制，排入的工艺水对锅炉掉落的高温炉渣进行冷却，由刮板将冷却的炉渣输送至炉渣滤床中。
④将步骤③产生的水封和冷却水溢流至溢流池，在溢流池中对废水进行冷却和沉淀，维持捞渣机的水量平衡与热量平衡。溢流液通过溢流泵输送至浓缩沉淀池，进行悬浮灰渣分的沉淀与灰渣分污泥的浓缩。；
⑤将步骤④浓缩沉淀池的浓缩灰渣分污泥定期排入脱水机，进行脱水外运处置；浓缩沉淀池上清液溢流至贮水池中，部分贮水池出水通过除水水泵打回捞渣机作为水封补水与冷却补水，其余出水溢流至煤场环形水沟中与煤场的含煤废水进行混合。根据腐蚀电池原理，在含煤废水池中进行灰-煤的微电解共沉淀作用，对废水中的溶解性离子与悬浮物进行脱除，出水作为电厂复用水，达到脱硫废水引入渣水系统后实现循环复用的目的。
所述步骤①中的滤床在炉渣滤料水淬与活化作用的过程中，对脱硫废水中的重金属、溶解性离子和悬浮物进行沉淀、絮凝和吸附，脱除与固定废水中的污染物。炉渣滤料水淬前的pH在10.0-12.0之间，脱硫废水的pH在5.0-7.0之间，电导率在25-45mS/cm之间，通过炉渣滤料的污染物脱除作用，渗出的滤液pH在7.0-9.0左右，电导率在20-40mS/cm之间，明显地提高废水的碱度并降低了盐度，有限避免补水对捞渣机金属材料的腐蚀。在此化学反应的基础上，炉渣滤料的多类型孔道结构，对脱硫废水中的悬浮物和沉淀物进行脱除，将8000-50000mg/L悬浮物浓度降低至3000-30000mg/L，有效缓解管道的结垢与污堵；
所述步骤②中渗出的滤液，与输煤冲洗废水进行混合，发生灰-煤微电解共沉淀作用。冲洗废水中的悬浮物浓度为1000-3000mg/L，在微电解共沉淀下，悬浮物降低到500-1500mg/L。溢流出水通过输送泵输送至捞渣机作为工艺补水。该沉煤废水池通过液位计控制输送泵的运行，沉煤煤渣定期进行清理，沉淀物变成煤泥可重新燃烧利用。
所述步骤③中的沉煤清液与贮水池出水的除水补水进行混合，作为捞渣机补水，将捞渣机下水封水的温度控制45-75℃，通过温度传感器控制捞渣机的补水量与溢流量，维持水平衡与热平衡。补水通过蒸发起到降温作用，蒸发量在0.5-8t/h，根据具体的捞渣机运行温度和炉渣落渣量确定。炉渣通过补水的冷却作用后，形成水淬渣，体积变得蓬松。由捞渣机的刮板将冷却的炉渣输送至炉渣滤床中，炉渣滤床的含水率在20-60%之间。
所述步骤④中捞渣机溢流出水排入溢流池中，进行冷却和沉淀，将水温降低至40-70℃，悬浮物浓度控制在500-1500mg/L。溢流池通过溢流泵将废水输送至浓缩沉淀池，对溢流液进行悬浮灰渣分的沉淀与灰渣分污泥的浓缩；所述步骤⑤中，对浓缩沉淀池的浓缩灰渣分污泥定期排入脱水机，进行脱水外运处置，将灰渣分的含水率控制在50-90%之间，可外运至渣坝或作为建筑材料的添加剂使用；浓缩沉淀池上清液溢流至贮水池中，出水浊度控制在10-50NTU。根据捞渣机运行温度及补水量，将贮水池出水通过除水水泵打回捞渣机作为水封补水与冷却补水，其余出水溢流至煤场地沟中，与煤场的含煤废水混合处理，经灰-煤微电解共沉淀后与电厂其他废水出水混合后，作为电厂复用水。复用水电导率控制在10mS/cm以下，用于电厂生产用水、捞渣机补水和脱硫工艺水。整体工艺上，通过将脱硫废水排入改造的炉渣滤床，将出水作为捞渣机补水，溢流经灰水混合复用处理后，实现水资源的循环复用，降低废水处理成本和电厂用水取水量。
参考图2所示，渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，炉渣滤床1、渣仓2、渣仓地坑3、沉煤池4、捞渣机5、溢流池6、浓缩沉淀池7、脱水机8、贮水池9、煤场地沟10、含煤废水处理11和复用水系统12，所述脱硫废水与炉渣滤床1进水口相连通，炉渣滤床1与刮板相连通输送至渣仓2，渣仓2渗出液的地坑3与沉煤池4入水口相连通，沉煤池4通过输送泵与捞渣机5上槽体补水口相连通，捞渣机5溢流口与溢流池6入水口相连通，溢流池6通过输送泵与浓缩沉淀池7入水口相连通，浓缩沉淀池7底排灰渣与脱水机8相连通，浓缩沉淀池上部溢流堰出水口与贮水池9入水口相连通，贮水池9通过出水水泵与捞渣机5补水口相连通，贮水池9溢流堰通过管道和煤场地沟10相连通，煤场地沟10与含煤废水处理11相连通，含煤废水处理11与复用水系统12相连通。
还包括捞渣机其他补水，所述的捞渣机5上槽体补水口与复用水、消防管道相连通，作为应急需要；还包括含煤废水处理11的污泥浓缩器和污泥脱水机，用于含煤废水污泥的浓缩和脱水，所述含煤废水的出口与污泥浓缩器的入口相连通，污泥浓缩器的出口与污泥脱水机入口相连通；还包括运渣车，所述运渣车的入口与渣仓2的出口相连通，用于水淬渣的外运，下面列举几个具体实施方式来进一步阐述本发明的方法和系统。
请参阅图1和图2，本实施例1通过某电厂的技术改造，将10m3/h的脱硫废水，排入炉渣滤床中。脱硫废水的电导率为45mS/cm，悬浮物浓度为45000mg/L。经炉渣滤床的中和、吸附、沉淀和过滤作用后，渗出清液通过渣仓底下的水沟流入沉煤池中，输煤冲洗废水废水汇入到沉煤中，通过液下泵将2.5t/h沉淀清液输至捞渣机中。捞渣机除灰水补水量为30t/h，使捞渣机温度控制在60-65℃，溢流液排入溢流池后通过输送泵35t/h输送至高效浓缩机进行泥水分离，底排污泥每天排出4次，每次5t，高效浓缩机的上清液流入贮水池中，30t/h作为补水，其余排入煤场地沟后与含煤废水输送至含煤废水处理和复用水处理系统中，复用水作为电厂生产用水、捞渣机补水和脱硫工艺水。
系统运行效果：
1.沉煤池出水的电导率将至34.8mS/cm，pH为7.8，悬浮物浓度为1350mg/L，符合设计要求；
2.捞渣机温度稳定在63℃，蒸发量小于3t/h，设备稳定运行2年后，未出现设备明显的腐蚀与结垢现象，未因捞渣机补水而造成锅炉停机现象；
3.炉渣进行检测鉴定如下表所示，符合危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的标准限值，且符合《城镇污水处理厂污泥处置、混合填埋用泥质》(GB/T23485-2009)的要求。
表3.5-1 预处理污泥浸出毒性测试结果。
序号 项目 单位 数值 GB5085.3-2007 GB/T23485-2009
1 As mg/L 0.854 5 75
2 Ba mg/L 15.400 100 -
3 Be mg/L 0 0.02 -
4 Cd mg/L 0.054 1 20
5 Cr mg/L 0.087 15 1000
6 Cu mg/L 0.248 100 1500
7 Hg mg/L 0.053 0.1 25
8 Ni mg/L 0.121 5 200
9 Pb mg/L 0.186 5 1000
10 Zn mg/L 0.760 100 4000
4.工艺运行的复用水水质检测如下，可满足电厂运行的复用水要求。
序号 项目 单位 数值 备注
1 pH值 6.68
2 电导率 uS/cm 1587
3 氨氮 mg/L 0.082
4 氟化物 mg/L 0.015
5 氯离子（Cl<sup>-</sup>） mg/L 517
6 硫酸根离子（SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>） mg/L 5.26
7 钙离子（Ca<sup>2+</sup>） mg/L 54.52
8 镁离子（Mg<sup>2+</sup>） mg/L 15.96
9 溶解性固体总量（TDS） mg/L 2846
10 总有机碳（TOC） mg/L 6.43
实施例2：请参阅图1和图2，本实施例2采用另一家电厂，该电厂也属湿法输渣，当为设置渣仓，采用混凝土围挡形成渣库，利用推土机和卡车进行转运处置。改造工艺将脱硫废水排入炉渣滤床，利用炉渣的化学作用和吸附性，对脱硫废水进行处理。该电厂的脱硫废水pH为6.5，电导率为35.8mS/cm，悬浮物浓度为41860mg/L。渣仓渗出液流入地沟后排入地坑中，地坑与沉煤池相连通，通过4台提升泵输至捞渣机作为补水。捞渣机运行温度为52℃，溢流液通过溢流堰流入溢流池后，通过输送泵输送至除水水处理。除水水处理包括浓缩沉淀池、贮水池，反洗装置和底排渣地沟。运行时，溢流液至浓缩沉淀池，浓缩沉淀池上清液至贮水池，贮水池接除水水泵，回捞渣机作为水封补水。贮水池溢流至水沟后排入含煤废水处理与复用水处理系统中，复用水处理出水输送至用水单元。其中浓缩/沉淀池的底排渣排入地沟，对底排渣地沟进行定期人工清运。
系统运行效果：
1.沉煤池出水的电导率将至28.5mS/cm，pH为8.2，悬浮物浓度为1276mg/L，符合设计要求；
2.捞渣机稳定运行，蒸发量小于2.5t/h，设备稳定运行1.5年后，未出现设备明显的腐蚀与结垢现象；
3.对该项目的炉渣进行检测鉴定如下表所示，符合危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3-2007)的标准限值，且符合《城镇污水处理厂污泥处置、混合填埋用泥质》(GB/T23485-2009)的要求。
表3.5-1 预处理污泥浸出毒性测试结果。
序号 项目 单位 数值 GB5085.3-2007 GB/T23485-2009
1 As mg/L 1.524 5 75
2 Ba mg/L 0.846 100 -
3 Be mg/L 0 0.02 -
4 Cd mg/L 0.018 1 20
5 Cr mg/L 0.156 15 1000
6 Cu mg/L 0.481 100 1500
7 Hg mg/L 0.015 0.1 25
8 Ni mg/L 0.984 5 200
9 Pb mg/L 0.553 5 1000
10 Zn mg/L 0.989 100 4000
4.工艺运行的复用水水质检测如下，可满足电厂运行的复用水要求。
序号 项目 单位 数值 备注
1 pH值 7.0
2 电导率 uS/cm 846
3 氨氮 mg/L 0.095
4 氟化物 mg/L 0.088
5 氯离子（Cl<sup>-</sup>） mg/L 625
6 硫酸根离子（SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>） mg/L 15.6
7 钙离子（Ca<sup>2+</sup>） mg/L 32.5
8 镁离子（Mg<sup>2+</sup>） mg/L 10.8
9 溶解性固体总量（TDS） mg/L 1256
10 总有机碳（TOC） mg/L 8.55
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，包括以下步骤:
（1）在捞渣机的排料端设置炉渣滤床，将脱硫废水自上而下顺流排入滤床中，滤床中的炉渣滤料发生水淬与活化作用；在脱硫废水酸性水浸条件下，浸出的金属氧化物，通过水解反应形成氢氧根，与废水中的重金属形成碱性沉淀，溶解出的钙和镁与脱硫废水中的阴离子形成复盐结晶沉淀；炉渣滤料结构上的铝和铁形成铝系和铁系絮凝体，对形成的重金属沉淀与结晶沉淀进行絮凝作用，固定脱硫废水中游离的污染物；炉渣在炉渣滤床冷却过程中发生水淬活化，炉渣滤料表面接触面积增大，内部形成层状介微孔通道结构，对脱硫废水进行过滤与吸附作用，降低废水中的悬浮物；滤床中的饱和滤料通过传送带输送至渣仓进行沥水，将表面含水率降低至15%以下，通过运渣车输送至渣库，渗出的滤液排入锅炉区的炉渣地坑中，经进一步处理作为捞渣机工艺补水；
将步骤（1）排入的炉渣地坑中滤液，通过溢流作用至锅炉区的沉煤废水池；在沉煤废水池中，汇集了输煤栈桥冲洗的含煤废水；根据水系羟合配离子平衡理论与羟基聚合物共沉淀吸附理论，与排入的滤液进行微电解作用，对污染物及煤粉进行协同去除，上清液通过输送泵，输送至捞渣机作为工艺补水；
（3）将步骤（2）补入的沉煤池上清液混合贮水池出水的除灰补水对捞渣机进行水封，避免空气进入锅炉影响煤的燃烧控制，排入的工艺水对锅炉掉落的高温炉渣进行冷却，由刮板将冷却的炉渣输送至炉渣滤床中；
（4）将步骤（3）产生的水封水和冷却水溢流至溢流池，在溢流池中对废水进行冷却和沉淀，维持捞渣机的水量平衡与热量平衡；溢流液通过溢流泵输送至浓缩沉淀池，进行悬浮灰渣分的沉淀与灰渣分污泥的浓缩；
（5）将步骤（4）浓缩沉淀池的浓缩灰渣分污泥定期排入脱水机，进行脱水外运处置；浓缩沉淀池上清液溢流至贮水池中，部分贮水池出水通过除水水泵打回捞渣机作为水封补水与冷却补水，其余出水溢流至煤场环形水沟中与煤场的含煤废水进行混合；根据腐蚀电池原理，在含煤废水池中进行灰-煤的微电解共沉淀作用，对废水中的溶解性离子与悬浮物进行脱除，出水作为电厂复用水，达到脱硫废水引入渣水系统后实现循环复用的目的。
2.根据权利要求1所述渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的滤床在炉渣滤料水淬与活化作用的过程中，对脱硫废水中的重金属、溶解性离子和悬浮物进行沉淀、絮凝和吸附，脱除与固定废水中的污染物；炉渣滤料水淬前的pH在10.0-12.0之间，脱硫废水的pH在5.0-7.0之间，电导率在25-45mS/cm之间，通过炉渣滤料的污染物脱除作用，渗出的滤液pH在7.0-9.0左右，电导率在20-40mS/cm之间，明显地提高废水的碱度并降低了盐度，有限避免补水对捞渣机金属材料的腐蚀；在此化学反应的基础上，炉渣滤料的多类型孔道结构，对脱硫废水中的悬浮物和沉淀物进行脱除，将8000-50000mg/L悬浮物浓度降低至3000-30000mg/L，有效缓解管道的结垢与污堵。
3.根据权利要求1所述渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，所述步骤（2）中渗出的滤液，与输煤冲洗废水进行混合，发生灰-煤微电解共沉淀作用；在微电解共沉淀下，冲洗废水中的悬浮物浓度从1000-3000mg/L降低到500-1500mg/L，溢流出水通过输送泵输送至捞渣机作为工艺补水，该沉煤废水池通过液位计控制输送泵的运行，沉煤煤渣定期进行清理，沉淀物变成煤泥可重新燃烧利用。
4.根据权利要求1所述渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，所述步骤（3）中的沉煤清液混合贮水池出水的除水补水作为捞渣机补水，将捞渣机下水封水的温度控制45-75℃，通过温度传感器控制捞渣机的补水量与溢流量，维持水平衡与热平衡；补水通过蒸发起到降温作用，蒸发量在0.5-8t/h，根据具体的捞渣机运行温度和炉渣落渣量确定；炉渣通过补水的冷却作用后，形成水淬渣，体积变得蓬松，由捞渣机的刮板将冷却的炉渣输送至炉渣滤床中，炉渣滤床的含水率在20-60%之间。
5.根据权利要求1所述渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，所述步骤（4）中捞渣机溢流出水排入溢流池中，进行冷却和沉淀，将水温降低至40-70℃，悬浮物浓度控制在500-1500mg/L；溢流池通过溢流泵将废水输送至浓缩沉淀池，对溢流液进行悬浮灰渣分的沉淀与灰渣分污泥的浓缩。
6.根据权利要求1所述渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，所述步骤（5）中，对浓缩沉淀池的浓缩灰渣分污泥定期排入脱水机，进行脱水外运处置，将灰渣分的含水率控制在50-90%之间，可外运至渣坝或作为建筑材料的添加剂使用；浓缩沉淀池上清液溢流至贮水池中，出水浊度控制在10-50NTU；根据捞渣机运行温度及补水量，将贮水池出水通过除水水泵打回捞渣机作为水封补水与冷却补水，其余出水溢流至煤场地沟中，与煤场的含煤废水混合处理，经灰-煤微电解共沉淀后与电厂其他废水出水混合后，作为电厂复用水；
复用水电导率控制在10mS/cm以下，用于电厂生产用水、捞渣机补水和脱硫工艺水；整体工艺上，通过将脱硫废水排入改造的炉渣滤床，将出水作为捞渣机补水，溢流经灰水混合复用处理后，实现水资源的循环复用，降低废水处理成本和电厂用水取水量。
7.渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，包括：炉渣滤床、渣仓、渣仓地坑、沉煤池、捞渣机、溢流池、浓缩沉淀池、脱水机、贮水池、煤场地沟、含煤废水处理和复用水系统，所述脱硫废水与炉渣滤床进水口相连通，炉渣滤床与刮板相连通输送至渣仓，渣仓渗出液的地坑与沉煤池入水口相连通，沉煤池通过输送泵与捞渣机上槽体补水口相连通，捞渣机溢流口与溢流池入水口相连通，溢流池通过输送泵与浓缩沉淀池入水口相连通，浓缩沉淀池底排灰渣与脱水机相连通，浓缩沉淀池上部溢流堰出水口与贮水池入水口相连通，贮水池通过出水水泵与捞渣机补水口相连通，贮水池溢流堰通过管道和煤场地沟相连通，煤场地沟与含煤废水处理相连通，含煤废水处理与复用水系统相连通，复用水系统。
8.根据权利要求7所述的渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，还包括捞渣机其他补水，所述的捞渣机上槽体补水口与复用水、消防管道相连通，作为应急补水。
9.根据权利要求8所述的渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，还包括含煤废水处理的污泥浓缩器和污泥脱水机，用于含煤废水污泥的浓缩和脱水，所述含煤废水的出口与污泥浓缩器的入口相连通，污泥浓缩器的出口与污泥脱水机入口相连通。
10.根据权利要求9所述的渣水系统处理脱硫废水零排放工艺，其特征在于，还包括运渣车，所述运渣车的入口与渣仓的出口相连通，用于炉渣的外运处置。
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