CN114349241A - 一种脱硫废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种脱硫废水处理系统，所述系统包括：预处理装置、脱气处理装置、蒸发浓缩装置和浓缩液排放装置；所述预处理装置包括：初次沉淀池和曝气调节池；所述蒸发浓缩装置包括蒸发分离器、蒸汽洗涤塔；所述浓缩液排放装置包括母液罐、母液排放泵和捞渣机。该系统无需软化工艺、对现有的晶种法MVR工艺进行了改进、无需末端烟道干化系统，能够实现脱硫废水的零排放，以解决目前脱硫废水处理系统工艺路线流程长、末端烟道干化增加机组煤耗等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于脱硫废水处理领域，尤其是涉及一种脱硫废水处理系统。
背景技术
火电厂湿法烟气脱硫工艺会产生大量脱硫废水，作为电厂的末端废水，其水质成分复杂、PH偏酸性、悬浮物含量高、硬度大、氯离子含量高，处理难度极大，是电厂废水治理的难点。
为了响应国家环保政策的零排放要求，需要对脱硫废水进行深度处理。近年来，发展出了多种脱硫废水处理技术，主要有基于膜法的零排放技术如膜减量+蒸发结晶、膜减量+杂盐固化、膜减量+电解制氯、膜减量+烟气干燥等；基于热法的零排放技术如多效蒸发浓缩+烟气干燥、烟气空塔浓缩+烟气干燥、蒸汽机械再压缩+结晶等。这些工艺路线均是先对废水进行全软化、半软化除硬和三联箱去除悬浮物等预处理，再对废水进行浓缩，直至蒸干固化处理。整个工艺路线流程长，预处理设备复杂，加药量难以精准控制，并且浓缩后的蒸干段多采用烟道取热，不但增加机组煤耗，同时使高盐成分进入粉煤灰，带来一系列的问题。
基于此，现阶段的脱硫废水处理系统急需要一种无需软化，预处理设备简单，工艺路线流程短，运行费用低，无需末端烟道干化的脱硫废水处理系统。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种脱硫废水处理系统，预处理装置设置初次沉淀池与曝气调节池，蒸发浓缩装置对晶种法MVR蒸发器系统进行了改进，浓缩液排放装置采用捞渣机干化，以解决目前脱硫废水处理系统工艺路线流程长、末端烟道干化增加机组煤耗等技术问题。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种脱硫废水处理系统，所述系统包括：预处理装置、脱气处理装置、蒸发浓缩装置和浓缩液排放装置；
所述预处理装置包括：初次沉淀池和曝气调节池；所述蒸发浓缩装置包括蒸发分离器、蒸汽洗涤塔；所述浓缩液排放装置包括母液罐、母液排放泵和捞渣机；
所述初次沉淀池1和所述曝气调节池4的入口连接，所述曝气调节池4的出口与所述脱气处理装置连接；所述脱气处理装置用于将脱气处理后的脱硫废水输入所述蒸发分离器的第一入口；所述蒸发分离器11具有位于顶部的第一出口和位于底部的第二出口；所述第一出口与所述蒸汽洗涤塔12连接，所述第二出口与所述浓缩液排放装置连接。
所述蒸发浓缩装置包括压缩机；所述蒸发分离器11还具有第二入口，所述第二入口与所述压缩机14的出口连接，所述压缩机14的入口与所述蒸汽洗涤塔12连接。
所述第一出口设置有丝网除沫器。
所述蒸发分离器用于对所述脱气处理装置输出的脱硫废水进行蒸发，以得到蒸汽和母液，所述蒸汽洗涤塔用于洗涤由所述蒸发分离器输出的所述蒸汽，并将洗涤后的所述蒸汽输入所述压缩机；
所述浓缩液排放装置用于收集所述母液。
在一种可能的实现方式中，所述蒸汽洗涤塔中设置循环管道，所述循环管道上设置有蒸汽洗涤泵。
所述母液罐和所述捞渣机通过所述母液排放泵连接。
所述浓缩液排放装置用于将所述蒸发浓缩装置产生的母液排放至电厂捞渣机系统，通过炉渣的高温高热将浓缩液进行蒸干，带走盐分。
在一种可能的实现方式中，所述浓缩液排放装置的管道为耐磨陶瓷钢复合管；脱硫废水经蒸发浓缩装置后的浓缩液固含量在10-12％左右，温度90度，输送管道要考虑耐磨、耐热、抗冲击、耐腐蚀，并且容易焊接和安装，所以浓缩液排放装置用耐磨陶瓷钢复合管。
所述脱气处理装置用于对所述预处理装置输出的待脱气的废水进行脱气处理，将脱气处理后的废水输入所述蒸发浓缩装置。
在一种可能的实现方式中，所述脱气处理装置的废水输出到所述蒸发浓缩装置时，废水的悬浮物含量控制在1-2％。
所述脱气处理装置包括：废水提升泵、板式换热器、脱气器；所述废水提升泵6通过所述板式换热器7与所述脱气器10连接；其中，所述废水提升泵用来将曝气调节池的废水提升加压后进入到板式换热器；所述板式换热器用于对所述待脱气的废水进行加热，并将加热后的待脱气废水输入所述脱气器；所述清洗箱用于对所述板式换热器进行在线清洗。
在一种可能的实现方式中，所述板式换热器为自清洗换热器，无需拆卸换热设备，完成在线清洗。所述板式换热器包括清洗泵和清洗箱，运行一段时间后，通过在清洗箱中配置一定浓度的清洗剂对板式换热器进行循环清洗，从而减少垢质对板式换热器的污堵，提高换热效率；同时，板式换热器将对经过预处理步骤后继续输送至脱气器的废水进行加热，便于在脱气器中去除废水中的二氧化碳和氧气，除此之外，还能加快下一步的蒸发浓缩步骤。
在一种可能的实现方式中，经过脱气后的废水在输入蒸发浓缩装置中需要加入氢氧化钠进行PH的调节，以保证整个系统运行的稳定性，PH调整范围为7-8左右。
所述预处理装置包括：初次沉淀池和曝气调节池；所述初次沉淀池和所述曝气调节池的入口连接，所述曝气调节池的出口与所述板式换热器连接。
所述初次沉淀池的底部设置排泥管和排泥泵，所述的排泥泵为排泥螺杆泵；所述初次沉淀池为带有刮泥机的竖流式沉淀池或带有抓斗机的平流式沉淀池，用于将脱硫废水中颗粒细小的悬浮物、粉尘、脱硫产物(硫酸钙、亚硫酸钙)、可溶性的氯化物、氟化物等通过重力沉降的方式去除，减轻后续处理设施的负荷；初次沉淀池所配的机械设备刮泥机或者抓斗采用的材质为碳钢衬胶。
在一种可能的实现方式中，所述初次沉淀池所产生的污泥经排泥螺杆泵输送至圆盘脱水机进行脱水后排放至石膏库，作为石膏产品出售。
所述排泥管上设置有压缩空气冲洗装置和水反洗装置，用于对初沉池及排泥管、排泥泵进行气、水冲洗，从而保障排泥系统的无堵塞稳定运行。
所述曝气调节池设置有均匀曝气装置；所述曝气装置包括：曝气支管和曝气筒；所述曝气支管的材质为PPH塑料管，所述曝气支管上等间隔设置预设数量的曝气筒，所述预设数量大于预设曝气筒数量阈值；所述曝气筒数量阈值能够使得所述曝气池中的污泥悬浮，且，所述曝气池中的亚硫酸钙的含量低于预设的亚硫酸钙沉淀阈值。
在一种可能的实现方式中，均匀曝气装置对经初次沉淀池沉淀后的上清液脱硫废水进行均匀搅拌、氧化曝气。
在一种可能的实现方式中，自曝气风机来的空气通过曝气母管输送至曝气调节池内均匀布置的曝气支管内，脱硫废水的水温在60℃左右，且具有强腐蚀性，所以曝气支管的材质采用PPH塑料管；在均匀曝气装置内每隔1m均匀布置曝气支管，曝气支管上每隔2.5m布置1个曝气筒。根据曝气筒的服务面积，结合水质的面积，计算曝气筒个数。
曝气筒能够对调节池内废水起到均匀的曝气搅拌作用，使水中的悬浮物污泥不沉积，同时空气中的氧对脱硫废水起到一定的氧化作用，有利于将废水中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙，而且降低水中COD含量，减小后续蒸发器的结垢趋势。
所述曝气调节池设置有加药装置；所述加药装置用于根据所述初次沉淀池输入的废水的PH值，控制进入所述蒸发浓缩装置的废水的PH值小于4，同时对废水进行一定程度的杀菌氧化调节。
加药装置包括酸、碱、次氯酸钠的药剂储罐及加药计量泵，根据所述初次沉淀池输入的废水PH值计算加药量，酸/碱液储存在酸/碱储存罐中，通过酸/碱加药计量泵将酸/碱液输送至曝气调节池，同时次氯酸钠的加药量为10mg/L，用于对废水进行一定程度的杀菌氧化调节。
所述预处理装置用于将脱硫废水进行缓冲调质，同时通过重力沉降去除水中大量的悬浮物，以及将脱硫废水中的还原性物质进行氧化；所述脱气处理装置用于去除进废水中的氧气和二氧化碳；所述的蒸发浓缩装置为晶种法MVR改进装置，用于对经过蒸发前处理装置后的脱硫废水进行蒸发加热浓缩；所述的浓缩液排放装置用于将蒸发浓缩装置产生的母液排放。
本发明提供的技术方案能够带来如下技术效果：
(1)预处理设备简单，无需软化，通过污泥重力沉降以去除水中大量的悬浮物；
(2)曝气装置对曝气调节池内废水起到均匀的曝气搅拌作用，使水中的悬浮物污泥不沉积，同时空气中的氧对脱硫废水起到一定的氧化作用；加药装置精准加药，添加的次氯酸钠对废水进行一定程度的杀菌氧化调节；
(3)压缩空气冲洗装置和水反洗装置用于对初沉池及排泥管、排泥泵进行气、水冲洗，从而保障排泥系统的无堵塞稳定运行；
(4)板式换热器带有自清洗功能的板式换热器，无需拆卸换热设备即可完成在线清洗，从而减少垢质对换热器的污堵，提高换热效率；
(5)蒸汽洗涤塔能够对蒸汽中夹带的杂质进行净化，保障蒸汽压缩机的平稳运行，使蒸发浓缩装置使用效率更高；
(6)无需末端烟道干化系统，蒸发浓缩装置产生的浓缩液排至捞渣机，由高温炉渣蒸干带走。
(7)处理脱硫废水浓缩系统无需软化工艺、工艺路程流程短、设备简单、加药量精准控制、无需末端烟道干化系统、能够实现脱硫废水的零排放，解决了目前脱硫废水处理系统工艺路线流程长、末端烟道干化增加机组煤耗等技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的脱硫废水处理系统示意图。
图中：1.初次沉淀池、2.刮泥机、3.排泥泵、4.曝气调节池、5.曝气装置、6.废水提升泵、7.板式换热器、8.清洗箱、9.清洗泵、10.脱气器、11.蒸发分离器、12.蒸汽洗涤塔、13.蒸汽洗涤泵、14.压缩机、15.母液罐、16.母液排放泵、17.捞渣机
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做详细的阐述。
现有技术的脱硫废水处理系统存在预处理设备复杂、加药控制不精准且加入的过量药剂又会带来二次污染、工艺路线流程长、末端烟道干化增加机组煤耗等问题。为了解决上述问题，本申请实施例提供一种脱硫废水处理系统，该系统也可以称为一种处理脱硫废水的浓缩系统，所述系统包括：预处理装置、脱气处理装置、蒸发浓缩装置和浓缩液排放装置；
所述预处理装置包括：初次沉淀池1和曝气调节池4；所述蒸发浓缩装置包括蒸发分离器11、蒸汽洗涤塔12；所述浓缩液排放装置包括母液罐15、母液排放泵16和捞渣机17；
所述初次沉淀池1和所述曝气调节池4的入口连接，所述曝气调节池4的出口与所述脱气处理装置连接；所述脱气处理装置用于将脱气处理后的脱硫废水输入所述蒸发分离器11的第一入口；所述蒸发分离器11具有位于顶部的第一出口和位于底部的第二出口；所述第一出口与所述蒸汽洗涤塔12连接，所述第二出口与所述浓缩液排放装置连接。
所述蒸发浓缩装置包括压缩机14；所述蒸发分离器11还具有第二入口，所述第二入口与所述压缩机14的出口连接，所述压缩机14的入口与所述蒸汽洗涤塔12连接。
在一种可选的实施方式中，所述第一出口设置有丝网除沫器。
所述蒸发分离器11用于对所述脱气处理装置输出的脱硫废水进行蒸发，以得到蒸汽和母液，所述蒸汽洗涤塔12用于洗涤由所述蒸发分离器11输出的所述蒸汽，并将洗涤后的所述蒸汽输入所述压缩机14。
所述压缩机14用于将蒸汽做功，给脱硫废水浓缩系统提供热源。
蒸发浓缩装置中蒸汽洗涤塔12能够对蒸汽中夹带的杂质进行净化，保障蒸汽压缩机14的平稳运行，使蒸发浓缩装置使用效率更高。
在一种可选的实施方式中，所述蒸汽洗涤塔12中设置循环管道，所述循环管道上设置有蒸汽洗涤泵13。
所述浓缩液排放装置用于收集所述母液。所述浓缩液排放装置包括：母液罐15、捞渣机17和母液排放泵16，所述母液罐15和所述捞渣机17通过所述母液排放泵16连接。
所述的浓缩液排放装置用于将所述蒸发浓缩装置产生的母液排放至电厂捞渣机系统，通过炉渣的高温高热将浓缩液进行蒸干，带走盐分。
所述浓缩液排放装置的管道为耐磨陶瓷钢复合管；在一种可能的实现方式中，脱硫废水经蒸发浓缩装置后的浓缩液固含量在10-12％左右，温度90度，输送管道要考虑耐磨、耐热、抗冲击、耐腐蚀，并且容易焊接和安装，所以浓缩液排放装置用耐磨陶瓷钢复合管。
所述脱气处理装置用于对所述预处理装置输出的待脱气的废水进行脱气处理，将脱气处理后的废水输入所述蒸发浓缩装置。
在一种可能的实现方式中，所述脱气处理装置的废水输出到所述蒸发浓缩装置时，废水的悬浮物含量控制在1-2％。
所述脱气处理装置包括：废水提升泵6、板式换热器7、脱气器10；所述废水提升泵6通过所述板式换热器7与所述脱气器10连接；其中，所述废水提升泵6用来将曝气调节池4的废水提升加压后进入到板式换热器7；所述板式换热器7用于对所述待脱气的废水进行加热，并将加热后的待脱气废水输入所述脱气器10；所述清洗箱8用于对所述板式换热器7进行在线清洗。
在一种可能的实现方式中，所述板式换热器7为自清洗换热器，无需拆卸换热设备，完成在线清洗。所述板式换热器7包括清洗泵9和清洗箱8，运行一段时间后，通过在清洗箱8中配置一定浓度的清洗剂对板式换热器7进行循环清洗，从而减少垢质对板式换热器7的污堵，提高换热效率；同时，板式换热器7将对经过预处理步骤后继续输送至脱气器10的废水进行加热，便于在脱气器10中去除废水中的二氧化碳和氧气，除此之外，还能加快下一步的蒸发浓缩步骤。
在一种可能的实现方式中，经过脱气后的废水在输入蒸发浓缩装置中需要加入氢氧化钠进行PH的调节，以保证整个系统运行的稳定性，PH调整范围为7-8左右。
在一种可能的实现方式中，废水提升泵6和清洗泵9的动力由压缩机14提供。
所述预处理装置包括：初次沉淀池1和曝气调节池4；所述初次沉淀池1和所述曝气调节池4的入口连接，所述曝气调节池4的出口与所述板式换热器7连接。
所述初次沉淀池1的底部设置排泥管和排泥泵3，所述的排泥泵3为排泥螺杆泵；所述初次沉淀池1为带有刮泥机的竖流式沉淀池或带有抓斗机的平流式沉淀池，用于将脱硫废水中颗粒细小的悬浮物、粉尘、脱硫产物(硫酸钙、亚硫酸钙)、可溶性的氯化物、氟化物等通过重力沉降的方式去除，减轻后续处理设施的负荷；初次沉淀池1所配的机械设备刮泥机2或者抓斗采用的材质为碳钢衬胶。
在一种可能的实现方式中，所述初次沉淀池1所产生的污泥经排泥螺杆泵输送至圆盘脱水机进行脱水后排放至石膏库，作为石膏产品出售。
所述排泥管上设置有压缩空气冲洗装置和水反洗装置，用于对初次沉淀池1及排泥管、排泥泵进行气、水冲洗，从而保障排泥系统的无堵塞稳定运行。
所述曝气调节池4设置有均匀曝气装置5；所述曝气装置5包括：曝气支管和曝气筒；所述曝气支管的材质为PPH塑料管，所述曝气支管上等间隔设置预设数量的曝气筒，所述预设数量大于预设曝气筒数量阈值；所述曝气筒数量阈值能够使得所述曝气池中的污泥悬浮，且，所述曝气调节池4中的亚硫酸钙的含量低于预设的亚硫酸钙沉淀阈值。
在一种可能的实现方式中，均匀曝气装置5对经初次沉淀池1沉淀后的上清液脱硫废水进行均匀搅拌、氧化曝气。
在一种可能的实现方式中，自曝气风机来的空气通过曝气母管输送至曝气调节池内均匀布置的曝气支管内，脱硫废水的水温在60℃左右，且具有强腐蚀性，所以曝气支管的材质采用PPH塑料管；在均匀曝气装置内每隔1m均匀布置曝气支管，曝气支管上每隔2.5m布置1个曝气筒。根据曝气筒的服务面积，结合水质的面积，计算曝气筒个数。
曝气筒能够对曝气调节池4内废水起到均匀的曝气搅拌作用，使水中的悬浮物污泥不沉积，同时空气中的氧对脱硫废水起到一定的氧化作用，有利于将废水中的亚硫酸钙氧化为硫酸钙，而且降低水中COD含量，减小后续蒸发器的结垢趋势。
所述曝气调节池4设置有加药装置；所述加药装置用于根据所述初次沉淀池输入的废水的PH值，控制进入所述蒸发浓缩装置的废水的PH值小于4，同时对废水进行一定程度的杀菌氧化调节。
加药装置包括酸、碱、次氯酸钠的药剂储罐及加药计量泵，根据所述初次沉淀池1输出的废水PH值计算加药量，酸/碱液储存在酸/碱储存罐中，通过酸/碱加药计量泵将酸/碱液输送至曝气调节池，同时次氯酸钠的加药量为10mg/L，用于对废水进行一定程度的杀菌氧化调节。
所述预处理装置用于将脱硫废水进行缓冲调质，同时通过重力沉降去除水中大量的悬浮物以及将脱硫废水中的还原性物质进行氧化；所述脱气处理装置用于去除进废水中的氧气和二氧化碳；所述的蒸发浓缩装置为晶种法MVR改进装置，用于对经过脱气处理装置后的脱硫废水进行蒸发加热浓缩；所述的浓缩液排放装置用于将蒸发浓缩装置产生的母液排放。
本发明提供的一种脱硫废水处理系统，与现有技术相比，本发明所提供的脱硫废水浓缩系统及其工艺具有如下优点：本发明对脱硫废水进行处理时，无需软化工艺，对现有的晶种法MVR装置进行了改进，设置添加的板式换热器带有自清洗功能的板式换热器，无需拆卸换热设备即可完成在线清洗，从而减少垢质对换热器的污堵，提高换热效率；添加的蒸汽洗涤塔能够对蒸汽中夹带的杂质进行净化，保障蒸汽压缩机的平稳运行；本发明无需末端烟道干化系统，蒸发浓缩装置产生的浓缩液排至捞渣机，由高温炉渣蒸干带走。本发明的处理脱硫废水浓缩系统解决了目前脱硫废水处理系统工艺路线流程长、末端烟道干化增加机组煤耗等技术问题。
Claims (11)
1.一种脱硫废水处理系统，所述系统包括：预处理装置、脱气处理装置、蒸发浓缩装置和浓缩液排放装置；
所述预处理装置包括：初次沉淀池和曝气调节池；所述蒸发浓缩装置包括蒸发分离器、蒸汽洗涤塔；所述浓缩液排放装置包括母液罐、母液排放泵和捞渣机；
所述初次沉淀池和所述曝气调节池的入口连接，所述曝气调节池的出口与所述脱气处理装置连接；所述脱气处理装置用于将脱气处理后的脱硫废水输入所述蒸发分离器的第一入口；所述蒸发分离器具有位于顶部的第一出口和位于底部的第二出口；所述第一出口与所述蒸汽洗涤塔连接，所述第二出口与所述浓缩液排放装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述蒸发浓缩装置包括压缩机；所述蒸发分离器还具有第二入口，所述第二入口与所述压缩机的出口连接，所述压缩机的入口与所述蒸汽洗涤塔连接。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述第一出口设置有丝网除沫器。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述预处理装置中的初次沉淀池的形式可以为带有刮泥机的竖流式沉淀池或者带有抓斗机的平流式沉淀池。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述预处理装置中，初次沉淀池产生污泥排放至前端烟气脱硫系统的圆盘脱水机进行处理。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述脱气处理装置输入所述蒸发浓缩装置的脱硫废水的悬浮物含量控制在1-2％。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述脱气处理装置包括废水提升泵、板式换热器和脱气器；所述废水提升泵通过所述板式换热器与所述脱气器连接。
8.根据权利要求7所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述板式换热器包括清洗箱和清洗泵，所述清洗箱用于对所述板式换热器进行在线清洗。
9.根据权利要求1-6，8任一所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述的浓缩液排放至捞渣机系统。
10.根据权利要求1-6，8任一所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述母液罐和所述捞渣机通过所述母液排放泵连接。
11.根据权利要求1-6，8任一所述的一种脱硫废水处理系统，其特征在于，所述浓缩液排放装置的管道为耐磨陶瓷钢复合管。
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