CN117964179A - 一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统和工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于脱硫废水零排放技术领域，具体公开了一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统和工艺，先浓缩处理，后分盐处理的工艺处理顺序，废水的过饱和状态的钙离子和硫酸根离子将发生显著的结晶析出，使得后续加药处理阶段中软化药剂的用量、硫酸根离子SO₄ ^2‑沉淀药剂的用量的大幅度下降。采用本发明的方法，脱硫废水的副产品被有效地分离成为低氯杂盐和纯氯盐两类，低氯杂盐可以掺入粉煤灰或者石膏中，用于高标号水泥生产，而纯氯盐则可作为生产原料供给氯碱、磷化工、印染等行业使用，从而将脱硫废水零排放的副产物全部实现资源化利用。

Description

一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统和工艺

技术领域

本发明属于脱硫废水零排放技术领域，具体涉及一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统和工艺，该工艺可以实现脱硫废水中杂盐的分离，进而有助于实现各种副产物的资源化利用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

脱硫废水具有高硬度、高含盐、高COD等特性，是世界上公认的难以处理的工业废水之一。如果采用膜法浓缩并分盐处理工艺，例如：超滤膜+纳滤膜+二级反渗透膜浓缩工艺方法来处理，这就对入口废水的预处理程度要求非常高，这与废水本身的高硬度、高含盐、高COD等特性存在巨大矛盾。现有的膜法浓缩废水零排放工艺方案，首先对废水进行深度的加药软化预处理，分出去钙盐、镁盐和各种重金属盐类物质，达到严格的要求指标后，才能进入超滤和纳滤工艺进行处理。纳滤的作用是将废水预处理过程中残余细微的固体沉淀物和溶解态的硫酸根（SO₄ ^2-）离子除去，这样最后剩下的母液是以氯盐为绝对多数，这时采用二级反渗透进行进一步提浓，最后再用蒸汽闪蒸(MVB)得到精盐。该种工艺方法除了工程造价相对较高的问题外，主要存在问题就是预处理水平较难达到要求，这往往造成工艺中的关键设备-超滤膜、纳滤膜和二级反渗透膜设备极易发生堵塞问题。脱硫废水原始硬度非常高，这意味着其含有的钙离子（Ca²⁺）、镁离子（Mg²⁺）、和硫酸根（SO₄ ^2-）离子的浓度非常高，这方面远远超过任何一种已知的工业废水，因此脱硫废水本身就具有强烈的结垢倾向。当存在一定的热、碱、盐等的结垢化倾向促进条件时，脱硫废水随时可能产生结垢性堵塞。当使用纳滤膜和反渗透膜装置来处理具有如此强烈结垢倾向脱硫废水时，必须首先进行非常严格的预处理，将结垢化倾向性的物质全部清除，才能保证后续工艺中的纳滤膜和反渗透膜设备不发生结垢堵塞现象。这在实际运行过程中往往存在极大的操作控制风险，而且一旦发生结垢，整个生产过程将不得不停止运行。

而现有的蒸发浓缩法脱硫废水零排放工艺，例如采用热烟气或者热空气的蒸发浓缩工艺或者那种采用蒸汽蒸发的多效闪蒸等工艺方案，这些类型的工艺由于不存在纳滤膜、二级反渗透膜这样的核心设备，因此这些类型的工艺方案对废水的预处理要求普遍较低，甚至可以取消预处理，直接进入蒸发浓缩操作工序。虽然简化了预处理，但是该种工艺也存在其自身的工艺缺陷，即缺乏对副产物杂盐进行分盐处理过程，导致这些工艺方案产生的副产物杂盐（杂盐中包括碳酸盐、硫酸盐和氯盐，其中氯盐占比最大，其次为硫酸盐和碳酸盐），由于不同的盐类用途不同，所以杂盐难以被其他工业领域直接利用，形成厂区的大量固废堆放。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统和工艺。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，包括热空气源、浓缩塔、第一板框压滤机、三联箱、澄清器、过滤系统以及蒸发结晶器；其中，

所述浓缩塔内自上而下依次设置除雾器、进液口、鼓泡装置、脉冲悬浮装置和出液口，所述进液口与脱硫废水源连接；鼓泡装置设置于浓缩塔底部浆液池的上方，其进气端与所述热空气源连接，鼓泡喷头伸入浆液池的液位以下；

脉冲悬浮装置的喷头位于浆液池底部，且朝向浆液池底部设置；

所述出液口通过排出泵分别与脉冲悬浮装置的喷头、第一板框压滤机和三联箱的进口连接，第一板框压滤机的冲洗水进口与脱硫废水源连接，第一板框压滤机的排液口与浓缩塔连接；

三联箱的排液口通过澄清器、过滤系统和蒸发结晶器连接。

浓缩塔内设置的鼓泡装置与热空气源连接，通过鼓泡装置向浓缩塔内的脱硫废水中通入热空气，使脱硫废水不断蒸发浓缩，将浓缩塔内的脱硫废水体量缩减至初始排放状态的1/10~1/20范围内，在浓缩过程中，脱硫废水中的部分钙离子、硫酸根离子等离子会结晶析出，析出的硫酸钙等沉淀容易在浓缩塔底部沉积，难以外排。

所以，发明人尝试在浓缩塔的浆液池底部设置脉冲悬浮装置，通过向浆液池底通入脉冲流体，对浆液中的硫酸钙固体颗粒提供向上的托举作用，有效避免了硫酸钙固体的沉积。

当浓缩塔内的脱硫废水浓缩到一定程度时，通过排出泵将该部分脱硫废水泵至第一板框压滤机，初步过滤后，先采用新鲜脱硫废水对第一板框压滤机上的固体进行冲洗，可以有效冲洗掉硫酸钙表面的氯离子，再对固体物质进行压滤，可以得到较为纯净的硫酸钙固体，该部分固体可以直接回收利用。

第一板框压滤机的出液口与浓缩塔连接，压滤出来的清液重新进入浓缩塔内，并且可以泵送至三联箱进行加药处理。由于脱硫废水中的一部分钙镁离子已经在蒸发浓缩过程中形成结晶分离了出来，所以再对清液进行加药除硬处理时，可以有效节约除硬的加药量，进而节约脱硫废水的处理成本。

通过将脱硫废水中的钙、镁、铝、铁、锰、铜、锌等重金属离子以及硫酸根离子、碳酸根离子形成沉淀去除，而Na⁺、K⁺阳离子和氯离子(Cl^-)基本保留下来，再经过絮凝、过滤、超滤等步骤，可以得到相对纯净的氯盐溶液，然后该溶液再经过进一步的浓缩结晶、固液分离、干燥，即可得到更加纯净的氯盐。所以，通过本发明的系统，可以实现较好的分盐处理。

浓缩塔里面的溶解态的盐份浓度很高，达到40%左右的饱和结晶浓度，但里面真正的固体成份，即由“结晶盐颗粒物+防垢络合剂+原始固体悬浮物”组成的固体悬浮物的浓度并不高，在排出泵和板框压滤机的持续清理作用下，结晶盐颗粒物+防垢剂+原始固体悬浮物的浓度控制在3%~6%范围，这样有效避免塔内壁的防腐涂层以及循环泵的叶轮受到过度磨损。蒸发浓缩塔内配置有一定浓度的防垢络合剂（0.5~1%），所以所有塔内件，包括空气鼓泡装置的喷口和管道都不会发生结垢问题。

在一些实施例中，所述热空气源包括空气/烟气换热器，空气/烟气换热器安装于烟道内，利用高温烟气对空气进行加热。

传统的蒸发浓缩一般采用高温烟气直接通入脱硫废水中，对脱硫废水进行蒸发浓缩，但是发明人发现，烟气本身中含有大量的二氧化硫、氮氧化物等，如果将烟气直接通入脱硫废水中，容易导致脱硫废水的酸性过份积累，对浓缩塔及管道都会造成较大的腐蚀，影响系统使用寿命。此外，在后续三联箱内，需要加入碳酸盐、碱等物质，以较好地去除脱硫废水中的钙、镁离子和各种重金属离子以及硫酸根离子等，如果蒸发浓缩后的脱硫废水母液的酸性较强，就会消耗大量的碳酸盐、碱等物质，导致脱硫废水的处理成本明显提高。

本发明中通过将高温烟气替换为热空气，可以有效防止浓缩后的脱硫废水的酸性过大问题。此外，空气中的氧气含量较高，与脱硫废水接触后，在一定程度上有利于降低脱硫废水中的COD含量。

优选的，所述空气/烟气换热器为热管式换热器或金属管式换热器。换热器的材质为耐候耐腐钢，用于实现高效气-气换热。

在一些实施例中，浓缩塔底部的浆液池的高度不小于3.5m。以防止排出泵在运行过程中发生气蚀现象。

优选的，浓缩塔的内壁由防腐蚀、耐磨材料制备而成。以耐受脱硫废水浓缩过程中的酸性腐蚀和氯离子腐蚀等。

在一些实施例中，所述鼓泡装置为管束阵列，管束阵列的末端插入脱硫废水中，深度为100-200mm。

优选的，管束阵列的每个管束末端喷口处均布小孔。通过减小气泡直径，增加气液接触效果。

采用热空气对脱硫废水进行加热蒸发浓缩的过程中，饱和结晶析出的固体结晶物会在重力作用下下沉，但由于鼓泡装置的扰动作用和脉冲悬浮装置的悬浮作用，使得这些固体结晶物始终处于悬浮状态。

此外，将鼓泡装置的喷管向下插入脱硫废水中，末端喷出的热空气先向下流动，再向上流动，在脱硫废水中的停留时间较长，可以有效提高热空气中的热量的利用率。

在一些实施例中，脉冲悬浮装置的喷嘴在浆液池内均匀布置，其喷射冲击区域覆盖浆液池的底部区域。

采用脉冲悬浮装置向浆液池底部喷射脉冲液流，可以有效防止析出的硫酸钙在浆液池底部沉积，而且可以消除结垢。

优选的，脉冲悬浮装置的喷嘴与浆液池底板的距离为2-4m。

优选的，脉冲悬浮装置的管道采用玻璃钢制备，喷嘴采用SiC制备。SiC具有较强的耐腐蚀、耐磨性能。

优选的，浆液池底板与侧壁之间通过弧形板连接，弧形过渡。以避免产生脉冲悬浮死角，保证浆液中固态颗粒的充分悬浮。

优选的，浆液池的底板上设置有耐磨陶瓷板。以保护浓缩塔的底板。

在一些实施例中，所述澄清器的排液口与第一板框压滤机的进料口连接。

优选的，所述过滤系统包括依次连接的滤液箱、活性碳过滤装置和超滤装置，滤液箱与所述第一板框压滤机的排液口连接，超滤装置与蒸发结晶器连接。

进一步优选的，还包括结晶板框压滤机，结晶板框压滤机的进料口与蒸发结晶器的出料口连接，结晶板框压滤机的排液口与所述蒸发结晶器连通。浓缩结晶的浆液排至结晶板框压滤机进行压滤，压滤后得到的固体经烘干后得到盐，压滤后的液体排至蒸发结晶器中，重复蒸发结晶。

第二方面，本发明提供一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理工艺，包括如下步骤：

将热空气在脱硫废水液面以下进行鼓泡，对脱硫废水进行加热蒸发浓缩；

同时分出一部分循环液，使其脉冲式朝向脱硫废水底部喷射，对结晶析出的固体颗粒提供向上的托举力，防止固体颗粒的沉积；

当脱硫废水的体积浓缩至原体积的1/10~1/20时，其中的钙离子和硫酸根离子大量析出，将该脱硫浆液输送至板框压滤机，初步过滤后，通入新鲜脱硫废水对固体进行冲洗，然后压滤，得到硫酸钙；

向压滤后的清液中加入药剂，去除滤液中的硬度、氟离子、重金属和COD，然后进行絮凝沉降，滤液经过滤后，蒸发结晶，得到氯化钠和氯化钾。

将脱硫废水体量缩减至初始排放状态的1/10~1/20范围内，再将浓缩后脱硫废水后得到的副产物进行分盐处理的一体化工艺。其中分盐处理包括：软化处理和氯化钡（BaCl₂）处理，即将副产物中的包括钙（Ca²⁺）、镁（Mg²⁺）在内的各种金属盐以及硫酸根离子（SO₄ ^2-）形成沉淀而除去，该沉淀物经过清洗降低其含氯浓度到控制指标后，可用于水泥和陶瓷工业；后段工艺将得到的高氯废水母液进一步浓缩甚至蒸干，形成饱和溶液或精盐结晶，供氯碱、磷化工、印染等行业作为生产原料使用；从而将脱硫废水零排放的副产物全部实现资源化利用。

在一些实施例中，所述热空气采用空气与高温烟气换热而得。

在一些实施例中，采用热空气对脱硫废水进行加热蒸发浓缩过程中，向脱硫废水中加入防垢络合剂，以防止鼓泡装置和脉冲悬浮装置的喷口结构堵塞。

在一些实施例中，所述过滤过程为依次采用活性炭吸附和超滤的方式对滤液进行处理。

上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：

利用热空气作为蒸发介质，通过换热器提取烟气蕴含的余热，废水的浓缩塔、蒸发结晶器、热风干燥机均采用热空气作为蒸发能源，实现节能运行。

利用热空气替代热烟气作为蒸发介质的另一个好处，是能避免蒸发过程中烟气与废水的直接接触，防止了废水溶液在蒸发浓缩过程中的过度酸化，为下一步分盐处理提供了必要条件。

先浓缩处理，后分盐处理的工艺处理顺序，废水的过饱和状态的钙离子（Ca²⁺）和硫酸根（SO₄ ^2-）离子将发生显著的结晶析出，使得后续加药处理阶段中软化药剂（CaO、NaOH、Na₂CO₃）的用量、硫酸根离子SO₄ ^2-沉淀药剂（BaCl₂）的用量的大幅度下降，运行成本降低，同时还带来相应处理设备尺寸缩减、反应速度加快等方面的优点。

采用新鲜脱硫废水对浓缩塔排出至压滤机的沉淀物进行洗涤的措施，降低沉淀出来的杂盐的含氯水平，保证其达到控制条件，以便将来外界利用或者掺混进入粉煤灰和石膏一起处理。

分盐操作采用的是加药沉淀方式进行除硬和除掉水相中硫酸根离子SO₄ ^2-的方式，而不是采用纳滤设备和反渗透设备这样的昂贵装置，这样的方式消除了系统运行的潜在结垢堵塞风险，提高了系统运行可靠性。

副产品被有效地分离成为低氯杂盐和纯氯盐两类，低氯杂盐可以掺入粉煤灰或者石膏中，一起用于高标号水泥生产，而纯氯盐则可作为一种具有经济价值得生产原料供给氯碱、磷化工、印染等行业使用，从而将脱硫废水零排放的副产物全部实现资源化利用。

本发明的系统中没有纳滤、反渗透等易堵塞设备，因此系统可靠性较高。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例的工艺流程图。

其中，1-空气过滤器；2-风机；3-空气/烟气换热器；4-鼓泡装置；5-浓缩塔；6-除雾器；7-浓缩塔排出泵；8-脉冲悬浮装置；9-三联箱；10-澄清器；11-进料泵；12-板框压滤机；13-滤液箱；14-氧化剂加药装置；15-提升泵；16-活性炭过滤装置；17-超滤装置；18-蒸发结晶器；19-蒸发结晶器排出泵；20-结晶板框压滤机；21-热风干燥机；22-精盐装袋机。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

具体工艺如下：

（1）前段处理过程（热风浓缩过程）

空气过滤器1出口与风机2入口相连；风机2出口与空气/烟气换热器3入口相接；空气/烟气换热器3出口分别与鼓泡装置4、蒸发结晶器18热风入口和热风干燥机21热风入口相接，提供后三者蒸发所需热量。

外界空气经过空气过滤器1后，在增压风机2加压作用下，通过安装在机组的烟风道系统上的空气/烟气换热器3，取得烟气余热，温度提升至60-90℃，然后分成三路分别进入浓缩塔5、蒸发结晶器18和热风干燥机21，作为蒸发热源使用，整个工艺系统不需要外供其他热源。进入浓缩塔5的热空气，与脱硫废水进行在鼓泡装置4中接触，产生水汽蒸发效应，使得脱硫废水发生持续的浓缩，饱和后的湿空气从浓缩塔5的顶部出口排出。将废水体积量缩减比率控制在1/10 - 1/20范围内；在这样大比例的浓缩过程中，浓缩塔5中的废水里原来就已经呈现过饱和状态的钙离子（Ca²⁺）和硫酸根（SO₄ ^2-）离子将发生显著的结晶析出，这就大幅度降低了后续软化处理和氯化钡处理的加药量。

析出的石膏结晶（CaSO₄·2H₂O）由预先加入的晶种吸收，当浓缩塔5中的浆液悬浮物量达到一定浓度之后，通过浓缩塔排出泵7送往板框压滤机12中进行洗涤、压滤和排出。

进入浓缩塔5的热空气与脱硫废水接触完毕后，其温度将被降温至饱和温度，然后饱和湿空气经过除雾器6和浓缩塔5顶部向外排出。

浓缩塔排出泵7入口与除雾器6排出口相连；浓缩塔排出泵7出口分别与脉冲悬浮装置8入口、三联箱9入口、板框压滤机12入口相连。当浓缩塔5底部浆液池里的废水的密度到达一定程度后，将由浓缩塔排出泵7直接送到板框压滤机12中进行压滤，压滤液重新返回浓缩塔，从而实现浓缩塔密度的控制。当浓缩塔5中的浆液处于低密度状态时，浓缩塔5中的浆液池中的清液由浓缩塔排出泵7排出，一路送往三联箱9进行加药处理，而另外一路作为循环回路，返回浓缩塔5中设置的脉冲悬浮装置8，产生向下的扰流，起到防止固体颗粒物沉积的作用。

所述外界空气，是指环境中的自然空气，具有温度低、含湿低的基本特性，将其适当加热后将是水分蒸发的良好吸收载体，而且由于空气中含有21%比例的氧气，接触废水后有利于降低废水中COD含量，另外空气中不含有酸性气体，故不会造成废水发生酸化。

COD是化学需氧量（Chemical Oxygen Demand)的缩写，它表示在一定条件下，水样中能被强氧化剂氧化的还原性物质的量，通常用于衡量水体中有机污染物的含量。

所述风机2，作用在于推动空气介质与浓缩塔内的液相发生接触，克服接触过程中的气相阻力。风机采用离心风机，风机转速控制在1000~2000rpm之间，风机升压控制在800~2000Pa范围内；更进一步的，风机采用节能型产品。

所述空气/烟气换热器3，作用在于提取低温烟气中的低温热能，将之转化到空气中。空气/烟气换热器将有充足的换热面积，能使空气升温达到设计要求，保证浓缩塔的蒸发效率；

空气/烟气换热器采用热管式或金属管式换热器，实现高效气-气换热；优选的，空气/烟气换热器采用耐候耐腐钢。

所述浓缩塔5，是一种底部设置有浆液池、中部设置有鼓泡装置4、上部设置有除雾器6的塔型设备。底部浆液池的高度不小于3.5m，以防止排出泵等发生气蚀现象。而且，浓缩塔内壁全部为防腐蚀材料，可以耐受废水浓缩过程中酸性、氯离子等强腐蚀介质，同时还具备较强的耐磨能力。

优选的，浓缩塔风速控制在2~3m/s范围内；浓缩塔整体采用玻璃钢(FRP)制作；浓缩塔底部浆池不设置搅拌器，采用脉冲悬浮的方式，防止浆液池底部出现固体物堆积。

所述鼓泡装置4，是一种管束阵列，用于将热空气分散成小股气流，浸入废水液相中，使热空气与废水产生充分接触，形成蒸发。

鼓泡装置的管束直径控制在50~150mm范围内；鼓泡装置的管束浸入液相的深度控制在100~200mm范围内；鼓泡装置的管束采用玻璃钢(FRP)制作。

更进一步的，鼓泡装置的管束末端喷口处设置多个侧向小孔，小孔的直径范围40~10mm范围内，以减小气泡直径，增加气液接触效果。

所述脉冲悬浮装置8，是指向下喷射的喷嘴及其供浆管道系统，作用在于防止浓缩塔浆液池中的固体悬浮物发生沉积。脉冲悬浮装置的喷射强度控制在4~10m³/m²范围内，脉冲悬浮装置的喷嘴在浆液池内均匀布置，全面覆盖底板区域；喷嘴距底板距离控制在2~4m范围内。

优选的，脉冲悬浮装置的管道采用玻璃钢(FRP)制作，其喷嘴采用SiC材料制作；脉冲悬浮装置的喷嘴下方的底板区域，设置一块1~2m²的耐磨陶瓷板，以保护底板。

（2）中间处理过程（加药处理过程）

浓缩塔排出泵7的出口与三联箱9入口相连，三联箱9出口与澄清器10入口相连，澄清器出口与板框压滤机进料泵11入口相连，板框压滤机进料泵11出口与板框压滤机12进口相连，板框压滤机12排液口与滤液箱13顶部入口相连。

废水在前端处理过程中被大幅度地浓缩减量，使得其中溶解的钙离子（Ca²⁺）和镁离子（Mg²⁺）和硫酸根（SO₄ ^2-）离子的浓度有一定幅度的提高，但由于浓缩过程中发生大量的硫酸钙结晶（CaSO₄·2H₂O）析出，造成其在液相中的存在总量却大幅度减少，这样除去水中硬度的相应加药量明显下降。加药处理过程主要在三联箱9中完成，经澄清器10后，由板框压滤机12完成液固分离。

所述三联箱9为加药反应装置，通过加药沉淀等工艺手段，可以快速将浓缩废水中含有的钙离子（Ca²⁺）和镁离子（Mg²⁺）和硫酸根（SO₄ ^2-）离子全部形成固体沉淀与液相水体分离。加药的品种具有较强的针对性，包括Ca(OH)₂粉、NaOH粉、Na₂CO₃溶液以及BaCl₂和一些其他药剂，其中前三种药剂主要用于消除硬度、沉降水中的F^-离子和各种重金属；而BaCl₂主要用来清除SO₄ ^2-离子，另外还有一些其他药剂，用来降低COD等其他污染物。

三联箱9最后加入一定比例的絮凝剂和助凝剂之后，废水进入澄清器10。澄清器10底部絮凝物，将被进料泵11打入高位布置的板框压滤机12中，进行液固分离。

滤液在三联箱9的单个箱体中的停留时间控制在2~5h范围内；三联箱9采用反腐蚀材料制作，能够耐受最高浓度的氯离子浓度；三联箱9采用上进式搅拌器，转速控制在1~3rpm范围内；三联箱加药处理后，水中溶解Ca²⁺浓度降低至500mg/L以下，SO₄ ^2-离子浓度降低至800mg/L以下。

所述澄清器用于接受三联箱出来的经过加药处理的废水，并实现沉淀物的提浓；澄清器采用高效斜板式，出水浊度控制在50~100NTU范围内。

板框压滤机12的清洗水入口，与脱硫废水的来源相接；板框压滤机12的滤出液出口，分别与浓缩塔5的废水入口、滤液箱的废水入口相接。板框压滤机12的工作过程分为两个阶段：①进料阶段，这时固体物驻留在滤布上，而滤液导入滤液箱13中；②清洗和压滤阶段，使用新来脱硫废水对板框压滤机内的固体沉淀物进行清洗；当固体沉淀物被清洗至氯浓度降至低于脱硫石膏的含氯水平后，进行压滤。

与前述进料阶段的去向不同，清洗过程和压滤过程的排出液全部导入浓缩塔5内作为其补充水源，以维持浓缩塔5的工作液位。经过清洗后压滤出来的固体的含氯水平已经大幅度降低，可以收集在仓库中外运作为水泥和陶瓷工业作为缓凝剂或添加剂使用，或者直接掺混进入脱硫石膏中。

板框压滤机12采用厢式、自动回板式；板框压滤机排出干料含水率控制在30%~40%以下；板框压滤机12与浆液接触部件均采用耐腐蚀材料制作。

所述滤液箱13用于收集板框压滤机12排出的废水浓缩液，进行缓冲；滤液箱13的容积将满足1天至3天的出水缓冲要求。

（3）后端处理过程（结晶蒸发过程）

氧化剂加药装置14的出口与滤液箱13顶部1处入口相连，滤液箱13底部出口与提升泵15入口相连，提升泵15出口与活性炭过滤装置16入口相连，活性炭过滤装置16出口与超滤装置17入口相连，超滤装置17出口与蒸发结晶器18入口相连。

风机2出口，分别与蒸发结晶器18的热风入口、热风干燥机21的热风入口相连，蒸发结晶器18的浆液出口与蒸发结晶器排出泵19的入口相连，蒸发结晶器排出泵19的出口与结晶板框压滤机20的浆液入口相连，结晶板框压滤机20的滤液出口与蒸发结晶器18的返液口相连。结晶板框压滤机20的滤渣出口与热风干燥机21的物料入口相连，热风干燥机21的物料出口与装袋机的入口相连，以此构成蒸发结晶干燥流程。

经过板框压滤机12压滤，进入滤液箱13的废水，其主要的溶质成分为氯盐（NaCl和KCl等），还存在相当量的COD物质和不少的细微的游离状态的颗粒物。需要经过氧化剂加药装置14、活性炭过滤装置16和超滤装置17等处理后，除去大部分COD物质、细菌和残余的固体微粒，使溶液浊度降低至1NTU（1NTU主要表示水的浊度，定义为当波长为860nm的光纤通过1cm的水样时，光散射的强度为1NTU）以下；然后进入蒸发结晶器18进行浓缩，形成饱和溶液或者氯盐结晶。饱和溶液可直接供应给氯碱工业，而氯盐结晶通过结晶板框压滤机20、热风干燥机21、精盐装袋机22进行处理后，形成包装形态，可以供给磷化工、印染行业作为生产性原料。

氧化剂加药装置14将一定剂量的氧化剂加入滤液箱13中，以降低滤液的COD指标以及杀菌消毒，满足某些行业对饱和氯盐水的COD指标以及菌含量指标的要求。

氧化剂加药装置采用液体氧化剂，如过氧化氢/过氧化钠/羟基自由基等；氧化剂处理后的废水中的COD降低至20mg/L以下。

活性炭过滤装置16，用于进一步降低COD指标，满足相关行业要求。

超滤装置17，用于除去废水中残余的固体微粒，使溶液浊度降低至1NTU以下；

蒸发结晶器18，用于引入热空气，持续对废水溶液进行蒸发，使得废水中的氯化钠（NaCl）和氯化钾（KCl）达到饱和浓度而析出结晶。优选的，蒸发结晶器采用喷淋蒸发方式；蒸发结晶器材料采用耐氯离子腐蚀材料制作。

所述结晶板框压滤机20、热风干燥机21、精盐装袋机22，均采用成熟的专用设备，材料全部采用耐氯离子腐蚀材料制作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，其特征在于：包括热空气源、浓缩塔、第一板框压滤机、三联箱、澄清器、过滤系统以及蒸发结晶器；其中，

所述浓缩塔内自上而下依次设置除雾器、进液口、鼓泡装置、脉冲悬浮装置和出液口，所述进液口与脱硫废水源连接；鼓泡装置设置于浓缩塔底部浆液池的上方，其进气端与所述热空气源连接，鼓泡喷头伸入浆液池的液位以下；

脉冲悬浮装置的喷头位于浆液池底部，且朝向浆液池底部设置；

所述出液口通过排出泵分别与脉冲悬浮装置的喷头、第一板框压滤机和三联箱的进口连接，第一板框压滤机的冲洗水进口与脱硫废水源连接，第一板框压滤机的排液口与浓缩塔连接；

三联箱的排液口通过澄清器、过滤系统和蒸发结晶器连接。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，其特征在于：所述热空气源包括空气/烟气换热器，空气/烟气换热器安装于烟道内，利用烟气对空气进行加热。

3.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，其特征在于：浓缩塔底部的浆液池的高度不小于3.5m。

4.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，其特征在于：所述鼓泡装置为管束阵列，管束阵列的末端插入脱硫废水中，深度为100-200mm；管束阵列的每个管束末端喷口处均布小孔。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，其特征在于：脉冲悬浮装置的喷嘴在浆液池内均匀布置，其喷射冲击区域覆盖浆液池的底部区域。

6.根据权利要求5所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，其特征在于：脉冲悬浮装置的喷嘴与浆液池底板的距离为2-4m。

7.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统，其特征在于：脉冲悬浮装置的管道采用玻璃钢制备，喷嘴采用SiC制备。

8.一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：

将热空气在脱硫废水液面以下进行鼓泡，对脱硫废水进行加热蒸发浓缩；

同时分出一部分循环液，使其脉冲式朝向脱硫废水底部喷射，对结晶析出的固体颗粒提供向上的托举力，防止固体颗粒的沉积；

当脱硫废水的体积浓缩至原体积的1/10~1/20时，其中的钙离子和硫酸根离子大量析出，将该脱硫废水输送至板框压滤机，初步过滤后，通入新鲜脱硫废水对固体进行冲洗，然后压滤，得到硫酸钙；

向压滤后的清液中加入药剂，去除滤液中的硬度、氟离子、重金属和COD，然后进行絮凝沉降，滤液经过滤后，蒸发结晶，得到氯化钠和氯化钾。

9.根据权利要求8所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理工艺，其特征在于：所述热空气采用空气与烟气换热而得。

10.根据权利要求8所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理工艺，其特征在于：所述过滤过程为依次采用活性炭吸附和超滤的方式对滤液进行处理。