CN203807291U - 电厂脱硫废水零排放处理及回用装置 - Google Patents

电厂脱硫废水零排放处理及回用装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开一种电厂脱硫废水零排放处理及回用的装置，包括电絮凝反应装置、超滤膜组、淡化减量RO膜组、浓水蒸发结晶器.脱硫废水预处理装置前端连接脱硫废水箱，该预处理装置包括依次连接的多介质过滤器和超滤保安过滤器，并经过超滤膜组连接到淡化减量RO膜组，淡化减量RO膜组产生的淡水形成工业用水，浓水进入浓水蒸发结晶器,浓水蒸发结晶器是将淡化减量RO膜组产生的浓水通过高温蒸发，去除废水中的SS、重金属离子、氯离子及钠离子等杂质，真正达到国家或行业内要求的“零排放”。

Description

电厂脱硫废水零排放处理及回用装置
技术领域
本实用新型公开一种电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，按国际专利分类表(IPC)划分属于火力发电厂废水处理技术领域。
背景技术
大型燃煤电厂排放的SO2是大气污染的来源之一，目前烟气脱硫(FGD)被认为是控制SO2排放量最行之有效的途径，其主要控制途径：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫，即烟气脱硫(FGD)，这种烟气脱硫工艺所产生的脱硫废水，同时含有大量的悬浮物、氟化物和微量的重金属，如As、Cd、Cr、Hg等，及高达20000mg/l氯离子，国家及各级环评报告书中，对电厂脱硫废水明确要求“零排放”，而FGD废水含盐量高、腐蚀性强，管理复杂。
中国文献CN 201310112212.4公开一种石灰石和石膏的湿法脱硫废水处理装置，其包括沉降系统、超滤系统、反渗透系统、清洗装置和冲洗装置，所述沉降系统包括废水沉淀箱、抽水泵和过滤器，所述超滤系统包括管式超滤膜装置、超滤循环泵、压力计、流量计和超滤循环桶，所述反渗透系统包括一级反渗透系统和二级反渗透系统，该文献应用超滤膜及反渗透系统，但超滤后的盐分含量高，反渗透系统处理过程腐蚀性强，造成膜使用寿命缩短，从而增加了整体运行成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，通过超滤处理、淡化减量RO膜组及浓水蒸发结晶等系列操作，最终达到“零排放”目的。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，包括电絮凝反应装置、超滤膜组、淡化减量RO膜组、浓水蒸发结晶器,其中：
电絮凝反应装置，其前端连接脱硫废水箱的一预处理装置，该预处理装置包括依次连接的pH调节箱、电絮凝反应器及曝气絮凝设备；
超滤膜组，是由两超滤膜组并联而成，膜组入口与超滤保安过滤器相连，膜组出水口通过高压泵连接到淡化减量RO膜组；
淡化减量RO膜组，其为超滤产水的淡化装置，其产生的淡水形成工业用水，浓水进入浓水蒸发结晶器；
浓水蒸发结晶器，是将淡化减量RO膜组产生的浓水通过高温蒸发的设备，蒸发后废水浓缩液通过循环泵返回蒸发结晶器内再进一步蒸发。浓水蒸发结晶器通过高温蒸发，蒸发的过程可以采取不同的蒸发工艺，如多效蒸馏、多级闪蒸、蒸汽压缩等。经过蒸发后，废水中的大部分的水被分离，剩下废水浓缩液。浓浆液再进一步蒸发，得到含有结晶固形物的高浓缩液。高浓缩液通过干燥雾化或者离心分离，将晶体分离出来，分离出来的晶体再想办法填埋。
进一步，所述淡化减量RO膜组是由两级淡化膜组组成，其中第一级淡化膜组的上清水直接进入到RO淡化水箱，第一级淡化膜组的过滤水经过第二级膜组再次淡化后其上清水进入到上述RO淡化水箱，第二级膜组产生的浓水连接到RO浓水箱，该浓水箱通过蒸发结晶水泵及管道连接到蒸发结晶器。
进一步，所述淡化减量RO膜组与一清洗箱相连进行反冲洗，清洗箱带有加热器，该清洗箱通过清洗泵与过滤器相连接。
进一步，所述曝气絮凝设备包括鼓风机及相连接的曝气管，该曝气管具有两分支，其中曝气管一分支伸入到电絮凝反应器的水箱底部，曝气管另一分支伸入到电絮凝反应器后曝气水箱的底部，该曝气箱后连接高效沉淀池并经过出水池及水泵出水到超滤水箱，超滤水箱与超滤保安过滤器连通。
本实用新型通过电絮凝反应装置、超滤膜组、淡化减量RO膜组、浓水蒸发结晶器等，去除废水中的SS、重金属离子、氯离子及钠离子及氟化物、总砷，总汞，总铬，镉等等杂质，真正达到国家或行业内要求的“零排放”。
附图说明
图1是本实用新型系统工艺流程图。
图2是实用新型系统水平衡图。
图3是本实用新型预处理电絮凝部分示意图。
图4是本实用新型膜组及蒸发结晶示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
请参阅图1至图4，一种电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，包括电絮凝反应装置1、超滤膜组2、淡化减量RO膜组3、浓水蒸发结晶器4,其中：
电絮凝反应装置1，其前端连接脱硫废水箱的一预处理装置，该预处理装置包括依次连接的pH调节箱11(中和箱或原水调节池)、电絮凝反应器12及曝气絮凝设备；
超滤膜组2，是由两超滤膜组并联而成，膜组入口与超滤保安过滤器21相连，膜组出水口通过高压泵22连接到淡化减量RO膜组3；
淡化减量RO膜组3，其为超滤产水的淡化装置，其产生的淡水形成工业用水，浓水进入浓水蒸发结晶器4；
浓水蒸发结晶器4，是将淡化减量RO膜组产生的浓水通过高温蒸发的设备，蒸发后废水浓缩液通过循环泵41返回蒸发结晶器内再进一步蒸发。浓水蒸发结晶器通过高温蒸发，蒸发的过程可以采取不同的蒸发工艺，如多效蒸馏、多级闪蒸、蒸汽压缩等。经过蒸发后，废水中的大部分的水被分离，剩下废水浓缩液。浓浆液再进一步蒸发，得到含有结晶固形物的高浓缩液。高浓缩液通过干燥雾化或者离心分离，将晶体分离出来，分离出来的晶体再想办法填埋。
如图4所示，本实用新型淡化减量RO膜组3是由两级淡化膜组组成，其中第一级淡化膜组的上清水直接进入到RO淡化水箱32，第一级淡化膜组的过滤水经过第二级膜组再次淡化后其上清水进入到上述RO淡化水箱，第二级膜组产生的浓水连接到RO浓水箱33，该浓水箱通过蒸发结晶水泵31及管道连接到蒸发结晶器。所述淡化减量RO膜组3与一清洗箱相连进行反冲洗，清洗箱带有加热器，该清洗箱通过清洗泵34与过滤器35相连接。
如图3所示，本实用新型曝气絮凝设备包括鼓风机13及相连接的曝气管14，该曝气管14具有两分支，其中曝气管一分支伸入到电絮凝反应器12的水箱底部，曝气管另一分支伸入到电絮凝反应器后曝气水箱的底部，该曝气箱后连接高效沉淀池15并经过出水池16及水泵17出水到超滤水箱22，超滤水箱25与通过RO水泵23依次与多介质过滤器24及超滤保安过滤器21连通。
一种电厂脱硫废水零排放处理及回用装置使用如下：
1）电厂脱硫废水进入原水调节池(也称为pH调节箱)稳定水量和水质；
2）将原水调节池的出水通过电絮凝反应器去除悬浮固体和杂质，并且将可分解化学物质分解；
3）电絮凝反应器出水进入超滤膜过滤系统(超滤膜组)；电絮凝反应器反冲洗水回流至原水调节池；
4）超滤膜过滤系统出水进淡化减量RO膜组除盐，淡化减量RO膜组淡水出水进行回用,浓水进行浓水蒸发结晶；
5）浓水蒸发结晶，浓水蒸发结晶器通过高温蒸发，蒸发的过程可以采取不同的蒸发工艺，如多效蒸馏、多级闪蒸、蒸汽压缩等。经过蒸发后，废水中的大部分的水被分离，剩下废水浓缩液。浓浆液再进一步蒸发，得到含有结晶固形物的高浓缩液。高浓缩液通过干燥雾化或者离心分离，将晶体分离出来。分离出来的晶体再想办法填埋。
本实用新型采用的电絮凝反应装置，电絮凝的应用已有较长的历史，在源水和多种行业废水处理中有着广泛的应用。（谢光炎，等. 废水净化的电化学方法进展[J]. 给水排水，1998，24(1)：64-68）电凝聚又称电絮凝，就是在外电压作用下，利用可溶性阳极产生大量阳离子，对胶体废水进行凝聚沉淀。通常选用铁或铝作为阳极材料。将金属电极（如铝）置于被处理的水中，然后通以直流电，此时金属阳极发生氧化反应。产生的铝离子在水中水解、聚合，生成一系列多核水解产物而起凝聚作用，其过程和机理与化学混凝法基本相同。同时，在电凝聚器中阴极上产生的新生态的氢，其还原能力很强，可与废水中的污染物起还原反应，或生成氢气。在阳极上也可能有氧气放出。氢气和氧气以微气泡的形式出现，在水处理过程中与悬浮颗粒接触可获得良好的粘附性能，从而提高水处理效率。此外，在电流的作用下，废水中的部分有机物可能分解为低分子有机物，还有可能直接被氧化为二氧化碳和水而不产生污泥。未被彻底氧化的有机物部分还可和悬浮固体颗粒被氢氧化铝吸附凝聚并在氢气和氧气带动下上浮分离。总之，电凝聚处理原水和废水是多种过程的协同作用，污染物在这些作用下易被除去。（甘莉，甘光奉. 电凝聚水处理技术的新进展[J]. 工业水处理，2002，22(5)：2-22）。淡化减量RO膜组，其为超滤产水的淡化装置，其产生的淡水形成工业用水，浓水进入浓水蒸发结晶器。与传统的生化、物化废水处理工艺方法相比，膜分离技术处理废水工艺具有显著的优越性：（1）在常温和低压下进行分离，因而能耗和设备的运行费用低。（2）设备体积小、结构简单，故投资费用低。（3）膜分离过程只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理。（4）膜作为过滤介质是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤，物质在分离过程中不发生质的变化，并且在使用过程中不会有任何杂质脱落，保证透过液的纯净。（5）可实现零排放回用（高年发，宝菊花.超过滤在葡萄酒酿造中的应用进展[J]，中国酿造，2007，7(172):80-95）。浓水蒸发结晶器是将淡化减量RO膜组产生的浓水通过高温蒸发，蒸发的过程可以采取不同的蒸发工艺，如多效蒸馏、多级闪蒸、蒸汽压缩等。经过蒸发后，废水中的大部分的水被分离，剩下废水浓缩液。浓浆液再进一步蒸发，得到含有结晶固形物的高浓缩液。高浓缩液通过干燥雾化或者离心分离，将晶体分离出来。分离出来的晶体再想办法填埋。
利用本实用新型：电絮凝反应装置、超滤膜组、淡化减量RO膜组、浓水蒸发结晶器集成处理工艺，进行电厂脱硫废水零排放处理及回用，水质如下：pH值为7.5，CODCr为21mg/L，BOD5为2.0mg/L，SS为12.0mg/L，氟化物为1.3mg/L，镉0.02mg/L，总砷0.01mg/L，总汞0.04mg/L,总铬0.08mg/L。实验结果：运行24h后SS的平均去除率为99.8%，CODcr平均去除率99.5%，设备运行稳定。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (4)

1.一种电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，其特征在于包括电絮凝反应装置、超滤膜组、淡化减量RO膜组、浓水蒸发结晶器,其中：
电絮凝反应装置，其前端连接脱硫废水箱的一预处理装置，该预处理装置包括依次连接的pH调节箱、电絮凝反应器及曝气絮凝设备；
超滤膜组，是由两超滤膜组并联而成，膜组入口与超滤保安过滤器相连，膜组出水口通过高压泵连接到淡化减量RO膜组；
淡化减量RO膜组，其为超滤产水的淡化装置，其产生的淡水形成工业用水，浓水进入浓水蒸发结晶器；
浓水蒸发结晶器，是将淡化减量RO膜组产生的浓水通过高温蒸发的设备，蒸发后废水浓缩液通过循环泵返回蒸发结晶器内再进一步蒸发。
2.根据权利要求1所述的电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，其特征在于：所述淡化减量RO膜组是由两级淡化膜组组成，其中第一级淡化膜组的上清水直接进入到RO淡化水箱，第一级淡化膜组的过滤水经过第二级膜组再次淡化后其上清水进入到上述RO淡化水箱，第二级膜组产生的浓水连接到RO浓水箱，该浓水箱通过蒸发结晶水泵及管道连接到蒸发结晶器。
3.根据权利要求2所述的电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，其特征在于：所述淡化减量RO膜组与一清洗箱相连进行反冲洗，清洗箱带有加热器，该清洗箱通过清洗泵与过滤器相连接。
4.根据权利要求1所述的电厂脱硫废水零排放处理及回用装置，其特征在于：所述曝气絮凝设备包括鼓风机及相连接的曝气管，该曝气管具有两分支，其中曝气管一分支伸入到电絮凝反应器的水箱底部，曝气管另一分支伸入到电絮凝反应器后曝气水箱的底部，该曝气箱后连接高效沉淀池并经过出水池及水泵出水到超滤水箱，超滤水箱与超滤保安过滤器连通。
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