CN115403182B - 一种脱硫废水处理系统及工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种脱硫废水处理系统与工艺，所述系统包括：DCS控制系统以及废水缓冲箱，所述废水缓冲箱与三联箱系统，澄清器，中和箱，过滤系统通过管道依次连通，所述澄清器与污泥脱水系统一端通过管道连通，所述污泥脱水系统另一端通过管道与废水缓冲箱连通，所述过滤系统与废水缓冲箱通过管道连通；所述工艺包括：废水处理，沉淀处理，澄清处理，中和处理，过滤处理，污泥脱水处理。本申请提高了脱硫废水处理后的水质，并且加入了DCS控制系统控制系统加药，实现了加药的自动化以及提升了加药量的精准控制，以及能够监测系统中各个部件的数据，可以及时得到脱硫废水系统中的状态反馈。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理工艺，涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种脱硫废水处理系统及工艺。
背景技术
由于我国煤炭资源丰富，并且燃煤发电运行可靠、技术成熟，因此长期以来燃煤发电作为我国能源供给的主要来源。然而在燃煤电厂的运行中会产生各种废水，主要包括脱硫废水、循环冷却系统排污水、酸碱废水和生活污水等。其中脱硫废水因成分复杂、污染物种类多，成为燃煤电厂最难处理的废水之一。脱硫废水产生于湿法烟气脱硫系统中，水质呈弱酸性，其中合有大量的盐类物质和重金属离子等。脱硫废水处理装置主要针对的物质是重金属离子、氟化物和悬浮物等，目前一般采用三联箱工艺，即中和箱、沉降箱及混凝箱分别进行PH调整、重金属离子反应和混凝后再进入澄清浓缩器进行澄清处理，处理后的清水外排，产生的污泥送至脱水系统进行脱水处理，三联箱和澄清器设计缺陷常有因脱硫系统三联箱和澄清器设计反应停留的时间过短，絮凝反应作用差，造成污泥分离作用差，出水量浊度和悬浮物含量高，水体差以及箱体内部及管道长时间在酸碱废水中浸泡易腐蚀等难题。
本申请中的脱硫废水达标处理系统改造工程仍采用现有三联箱处理工艺，设计废水处理量为14m3/h，通过对系统中部分设备的改造，提高脱硫废水处理后的水质，并且能够解决实现对系统的自动化控制，及时得到系统各部件状态的反馈。
发明内容
本申请提供了一种脱硫废水处理系统及工艺来解决现有技术中的技术问题。
一种脱硫废水处理系统，包括DCS控制系统以及废水缓冲箱，所述废水缓冲箱与三联箱系统，澄清器，中和箱，过滤系统通过管道依次连通，所述澄清器与污泥脱水系统一端通过管道连通，所述污泥脱水系统另一端通过管道与废水缓冲箱连通，所述过滤系统与废水缓冲箱通过管道连通。
具体地，所述废水缓冲箱中设有曝气风机和流量表；所述废水缓冲箱与三联箱系统中的箱体与管道都采用涂料防护，所述三联箱系统中设有加药箱、压力表、pH计；所述澄清器中设有压力表；所述中和箱中设有pH计所述过滤系统采用双介质过滤器，并在所述过滤系统在出水管装有浊度仪；所述污泥脱水系统包括污泥缓冲罐和污泥脱水机，所述污泥缓冲罐与污泥脱水机通过管道依次连通，所述污泥缓冲罐中设有污泥搅拌泵和污泥传输泵，所述污泥缓冲罐和污泥脱水机中分别设有泥位计。
具体地，所述DCS控制系统用于对工艺系统设备实现程序控制，以LED和键盘为监视和控制手段，完成对流量表、压力表、pH计、浊度仪、泥位计上的数据信息的采集、处理和记录，对异常工况进行报警和自动打印以及精准控制加药箱加药的剂量；
其中，DCS系统监测所述废水缓冲箱与三联箱系统中的流量表、pH计，根据废水缓冲箱中的流量表和pH计的值，控制废水缓冲箱中加药箱添加次氯酸钠的量；根据三联箱系统中的流量表和pH计的值，控制三联箱系统中的加药箱依次添加石灰乳、聚铁、有机硫和助凝剂进行中和、沉淀和絮凝的量；根据中和箱中的pH计显示的值，控制中和箱中的加药箱添加次氯酸钠，调节pH值，并将废水的pH值控制在9-11；根据所述过滤系统的出水管上的浊度仪的值进行判断，当过滤系统的进出口压差或工作时间到达设定值，控制系统开始反洗。
具体地，所述废水缓冲箱中设有的曝气风机连接到管道，通过所述管道连接至废水缓冲箱底部，所述曝气风机将气体鼓入废水缓冲箱中，用于给废水中和提供充足的氧气。
具体地，所述废水缓冲箱三联箱系统中的箱体与管道都采用ZS-1034耐酸碱防腐涂料涂于箱体和管道内壁，用于防止酸碱腐蚀介质物理反应和化学反应。
具体地，所述澄清器用于将废水中的污泥沉淀排出到污泥缓冲罐中，再将废水输送到中和箱中。
具体地，所述中和箱用于对废水加药将废水的pH值调节到9-11。
具体地，所述过滤系统中的所述双介质过滤器采用无烟煤和石英砂多层滤料，用于确保当废水经过滤层时，悬浮物基本被拦截吸附，提升出水的水质；
其中，所述过滤系统的出水管装有的浊度仪，用于DCS系统根据浊度仪的值进行判断，当过滤系统的进出口压差或工作时间到达设定值，系统开始反洗，保证滤料清洁有效。
具体地，所述污泥脱水系统用于将澄清器中沉淀的污泥进行脱水处理，将污泥中的水分输送到废水缓冲箱中，并将处理后的绝干污泥排出；其中，所述污泥缓冲罐中的污泥搅拌泵用于将污泥搅拌均匀，所述污泥传输泵用于加速将污泥输送到污泥脱水机；所述污泥脱水机采用板框压滤机用于将废水中泥渣过滤掉，将过滤完的废水通过管道送入所述废水缓冲箱内并将泥渣制成泥饼排出。
一种脱硫废水处理工艺，包括废水处理，沉淀处理，澄清处理，中和处理，过滤处理，污泥脱水处理，所述工艺具体包括：
废水处理：添加次氯酸钠，用于分解废水中的有机物COD以及破坏重金属离子的络合物，充分反映后进入三联箱；
沉淀处理：经过废水处理后的废水到三联箱中，根据DCS控制系统控制加药箱加入石灰乳、聚铁、有机硫和助凝剂进行中和、沉淀和絮凝，充分反映后进入澄清器；
澄清处理：进经沉淀处理后的废水进入到澄清器，使得废水中较大颗粒的悬浮物在器内沉淀下来形成污泥进入到污泥缓冲罐中，废水进入到中和箱中；
中和处理：经澄清处理后的废水进入到中和箱中，根据DCS控制系统控制加药将废水的pH值调节到9-11；
过滤处理：经中和处理后的废水进入到双介质过滤器进行过滤去除水中的固体和絮状物以及废水中残存的杂质；当过滤系统的进出口压差或工作时间到达设定值，系统开始反洗，保证滤料清洁有效。
污水脱泥处理：根据澄清器处理后的污泥进入到污泥缓冲罐中充分搅拌，通过污泥传输泵进入到污泥脱水机中脱水，将脱完水后的绝干污泥排出，再将分离出来的滤液输送到废水缓冲箱中。
本申请通过增设废水缓冲箱的曝气风机、双介质过滤器、板框压滤机等设施，提高了脱硫废水处理后的水质，并且加入了DCS控制系统控制系统加药，实现了加药的自动化以及提升了加药量的精准控制，以及能够监测系统中各个部件的数据，可以及时得到脱硫废水系统中的状态反馈。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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示出了一种脱硫废水处理系统的结简图；
图2示出了一种脱硫废水处理工艺的整体流程图；
其中，废水缓冲箱1，三联箱2，澄清器3，中和箱4，双介质过滤器5，污泥缓冲罐6，污泥脱水机7。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一：
考虑到脱硫废水来水的不确定性及系统的安全可靠性，脱硫废水改造及新增所有设备的选型应按14m3/h进行设计。
一种脱硫废水处理系统，包括DCS控制系统以及废水缓冲箱1，所述废水缓冲箱1与三联箱系统2，澄清器3，中和箱4，过滤系统通过管道依次连通，所述澄清器3与污泥脱水系统一端通过管道连通，所述污泥脱水系统另一端通过管道与废水缓冲箱1连通，所述过滤系统与废水缓冲箱1通过管道连通。
具体地，所述废水缓冲箱1中设有曝气风机和流量表；所述废水缓冲箱1与三联箱系统2中的箱体与管道都采用涂料防护，所述三联箱系统2中设有加药箱、压力表、pH计；所述澄清器3中设有压力表；所述中和箱4中设有pH计所述过滤系统采用双介质过滤器5，并在所述过滤系统在出水管装有浊度仪；所述污泥脱水系统包括污泥缓冲罐6和污泥脱水机7，所述污泥缓冲罐6与污泥脱水机7通过管道依次连通，所述污泥缓冲罐6中设有污泥搅拌泵和污泥传输泵，所述污泥缓冲罐6和污泥脱水机7中分别设有泥位计。
具体地，所述DCS控制系统用于对工艺系统设备实现程序控制，以LED和键盘为监视和控制手段，完成对流量表、压力表、pH计、浊度仪、泥位计上的数据信息的采集、处理和记录，对异常工况进行报警和自动打印以及精准控制加药箱加药的剂量；
其中，当DCS通过监测所述废水缓冲箱1与三联箱系统2中的流量表、pH计，根据废水缓冲箱1中的流量表和pH计的值，判断需要添加的药量，控制废水缓冲箱1中加药箱添加次氯酸钠；根据三联箱系统2中的流量表和pH计的值，判断需要添加的药量，控制三联箱系统2中的加药箱依次添加石灰乳、聚铁、有机硫和助凝剂进行中和、沉淀和絮凝；根据中和箱4中的pH计显示的值，控制中和箱4中的加药箱添加次氯酸钠调节pH值，并将废水的pH值控制在9-11；根据所述过滤系统的出水管上的浊度仪的值进行判断，当过滤系统的进出口压差或工作时间到达设定值，系统开始反洗，保证滤料清洁有效。
下表为脱硫废水处理系统改造工程的主要设备规范(全部设备至少但不限于此，以满足技术规范中所列的工程全部功能为准)。
1)废水缓冲箱
2)曝气风机
| 曝气搅拌风机 | 罗茨风机 |
| 1)数量 | 2台 |
| 2)曝气风量 | Q＝30Nm3/min，带隔音罩 |
| 3)电机功率/防护等级/绝缘等级 | |
| 4)工作压力 | H＝59kPa |
| 5)材质 | 碳钢 |
| 6)曝气管道材质 | UPVC |
3)双介质过滤器
| 双介质过滤器 | |
| 1)数量 | 2台 |
| 2)设备出力 | Q＝20m3/h |
| 3)直径 | 2.2m |
| 4)滤速 | 6m/h |
| 5)反洗强度 | 15L/m2·s |
| 6)配水方式 | 多孔板加水帽 |
| 7)水帽材质 | 2205 |
| 8)滤料 | 石英砂，无烟煤 |
4)污泥缓冲罐
| 安装条件 | 室外布置 |
| 数量 | 1台 |
| 容积 | 30m3 |
| 压力 | 常压 |
| 型式 | 立式，下部锥斗式 |
| 材质 | 碳钢衬5mm橡胶 |
| 附件 | 爬梯 |
5)过滤器反洗水泵
| 安装条件 | 室内布置 |
| 型号 | 卧式离心泵 |
| 数量 | 1台 |
| 流量及扬程 | Q＝150m3/h，H＝30m |
| 接触介质 | 脱硫废水处理后清水 |
| 过流件材质 | 2205双相不锈钢 |
| 密封形式 | 机械密封 |
| 配套 | 必须的备品备件及连轴器保护罩 |
| 附件 | 底座及地脚螺栓 |
6)污泥搅拌泵
7)污泥传输泵
| 安装条件 | 室内布置 |
| 型号 | 卧式螺杆泵 |
| 数量 | 2台 |
| 流量及扬程 | Q＝25m3/h，P＝1.5MPa |
| 接触介质 | 2％～4％污泥 |
| 过流件材质 | 2205双相不锈钢 |
| 密封形式 | 机械密封 |
| 配套 | 必须的备品备件及连轴器保护罩 |
| 配用电动机型号及制造厂 | 变频电机 |
| 附件 | 底座及地脚螺栓 |
8)板框压滤机
为了监测水质和控制运行，系统中设有必要的监测仪表如流量表、温度计、压力表、pH计、浊度计、泥位计等。本申请采用一套DCS控制系统，控制系统对工艺系统设备实现程序控制，以LED和键盘为监视和控制手段，完成对系统信息的采集、处理和记录，对异常工况进行报警和自动打印，可自动、半自动、就地手动及控制室键盘微机操作。
实施例二：
一种脱硫废水处理工艺，所述工艺具体包括：
步骤S101废水处理：添加次氯酸钠，用于分解废水中的有机物COD以及破坏重金属离子的络合物，充分反映后进入三联箱；其中，所述添加次氯酸钠的装置具体如下：
1)次氯酸钠加药装置
| 安装条件 | 室外布置，立式储罐 |
| 数量 | 1套 |
| 接触介质 | 次氯酸钠 |
| 一储存罐 | 1台 |
| 1)容积 | V＝10m3 |
| 2)外径×壁厚 | Φ2016x8mm |
| 3)设计压力 | 常压 |
| 4)设计温度 | 常温 |
| 5)结构材质 | 碳钢衬丁基橡胶5mm厚 |
| 6)数量 | 1台 |
| 7)液位计(远传信号/浮子材料/生产厂) | 磁翻板 |
| 一次氯酸钠计量泵 | 2台 |
| 1)计量泵型式 | 软管泵 |
| 2)流量/压力 | Q＝200L/h，0.7MPa |
| 一次氯酸钠卸药泵 | 2台 |
| 1)型式 | 离心泵 |
| 2)流量，扬程 | 20m3/h，20m |
步骤S102沉淀处理：经过废水处理后的废水到三联箱中，根据DCS控制系统控制加药箱加入石灰乳、聚铁、有机硫和助凝剂进行中和、沉淀和絮凝，充分反映后进入澄清器；
具体地，所述助凝剂加药装置采用4％的液体助凝剂原液，具体助凝装置具体如下：
2)助凝剂装置
步骤S103澄清处理：进经沉淀处理后的废水进入到澄清器，废水中较大颗粒的悬浮物在器内沉淀下来形成污泥进入到污泥缓冲罐中，废水进入到中和箱中；
步骤S104中和处理：经澄清处理后的废水进入到中和箱中进行加药将废水的pH值调节到9-11；
步骤S105过滤处理：经中和处理后的废水进入到双介质过滤器进行过滤去除水中的固体和絮状物以及废水中残存的杂质，当过滤系统的进出口压差或工作时间到达设定值，系统开始反洗，保证滤料清洁有效；
步骤S106污水脱泥处理：根据澄清器处理后的污泥进入到污泥缓冲罐中充分搅拌，通过污泥传输泵进入到污泥脱水机中脱水，将脱完水后的绝干污泥排出，再将分离出来的滤液输送到废水缓冲箱中。
其中，所述工艺用到的具体药品化学成分如下表所示：
化学药品规格参数表
Claims (8)
1.一种脱硫废水处理系统，包括DCS控制系统以及废水缓冲箱，所述废水缓冲箱与三联箱系统，澄清器，中和箱，过滤系统通过管道依次连通，所述澄清器与污泥脱水系统一端通过管道连通，所述污泥脱水系统另一端通过管道与废水缓冲箱连通，所述过滤系统与废水缓冲箱通过管道连通，其特征在于，所述废水缓冲箱中设有曝气风机和流量表；
所述废水缓冲箱与三联箱系统中的箱体与管道都采用涂料防护，且所述废水缓冲箱与三联箱系统中设有加药箱、流量表、pH计；
所述澄清器中设有流量表、压力计；
所述中和箱中设有加药箱和pH计；
所述过滤系统采用双介质过滤器，并且所述过滤系统出水管处装有浊度仪；
所述污泥脱水系统包括污泥缓冲罐和污泥脱水机，所述污泥缓冲罐与污泥脱水机通过管道依次连通，所述污泥缓冲罐中设有污泥搅拌泵和污泥传输泵，所述污泥缓冲罐和污泥脱水机中分别设有压力表、泥位计；
所述过滤系统的出水管装有的浊度仪，用于DCS系统根据浊度仪的值判断当过滤系统的进出口压差或工作时间到达设定值，系统开始反洗，保证滤料清洁有效；
所述DCS控制系统根据废水缓冲箱中的流量表和pH计的值，控制废水缓冲箱中加药箱添加次氯酸钠的量；
根据三联箱系统中的流量表和pH计的值，控制三联箱系统中的加药箱依次添加石灰乳、聚铁、有机硫和助凝剂进行中和、沉淀和絮凝的量；
根据中和箱中的pH计显示的值，控制中和箱中的加药箱添加次氯酸钠，调节pH值，并将废水的pH值控制在9-11；
根据所述过滤系统的出水管上的浊度仪的值进行判断，当过滤系统的进出口压差或工作时间到达设定值，控制系统开始反洗；
所述DCS控制系统用于对工艺系统设备实现程序控制，以LED和键盘为监视和控制手段，完成对流量表、压力表、pH计、浊度仪、泥位计上的数据信息的采集、处理和记录，对异常工况进行报警和自动打印以及精准控制加药箱加药的剂量。
2.如权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其中，所述废水缓冲箱中设有的曝气风机连接到管道，通过所述管道连接至废水缓冲箱底部，所述曝气风机将气体鼓入废水缓冲箱中，用于给废水中和提供充足的氧气。
3.如权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其中，所述废水缓冲箱三联箱系统中的箱体与管道都采用ZS-1034耐酸碱防腐涂料涂于箱体和管道内壁，用于防止酸碱腐蚀介质物理反应和化学反应。
4.如权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其中，所述双介质过滤器采用无烟煤和石英砂多层滤料，用于确保当废水经过滤层时，悬浮物基本被拦截吸附，提升出水的水质。
5.如权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其中，所述双介质过滤器与废水缓冲箱通过管道连通，过滤器反洗水泵安装在双介质过滤器管道口，用于给系统反洗提供动力。
6.如权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其中，所述污泥缓冲罐中的污泥搅拌泵置于污泥缓冲罐的中央，用于将所述污泥缓冲罐内的污泥均质混合，防止罐内污泥沉积；所述污泥传输泵置于污泥缓冲罐出泥管道口，用于加速将污泥排到污泥脱水机。
7.如权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其中，所述污泥脱水机采用板框压滤机，用于将废水中泥渣过滤掉，将过滤完的废水通过管道送入所述废水缓冲箱内并将泥渣制成泥饼排出。
8.一种基于权利要求1-7任一项所述的脱硫废水处理系统的脱硫废水处理工艺，包括以下步骤：
(1)在废水缓冲箱内添加次氯酸钠，对废水中的有机物COD以及重金属离子的络合物进行破坏分解，以完成废水处理；
(2)经过初步处理后的废水被排入到三联箱系统中，通过DCS控制系统控制加药箱向废水中加入石灰乳、聚铁、有机硫和助凝剂，对废水进行中和、沉淀和絮凝，以完成沉淀处理：
(3)经过沉淀处理后的废水被排入到澄清器中，通过澄清器能够使废水中的较大颗粒的悬浮物沉淀下来形成污泥并排入到污泥缓冲罐中，以完成澄清处理：
(4)经过澄清处理后的废水被排入到中和箱，从而通过加药能够将中和箱内的废水的pH值调节到9-11，以完成中和处理；
(5)经过中和处理后的废水被排入到双介质过滤器中，通过双介质过滤器能够滤出水中的固体和絮状物以及废水中的残存杂质，以完成过滤处理：
(6)对污泥缓冲罐中的污泥进行搅拌，再将搅拌后的污泥排入到污泥脱水机中进行脱水，从而能够将由污泥中分离出来的滤液再排入回废水缓冲箱中，以完成污水脱泥处理。
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