CN204111467U

CN204111467U - 一种新型脱硫废水处理系统

Info

Publication number: CN204111467U
Application number: CN201420504334.8U
Authority: CN
Inventors: 周洵平
Original assignee: CHONGQING YUANDA WATER SERVICE Co Ltd
Current assignee: State Power Investment Corp Yuanda Water Affairs Co ltd
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2024-09-03

Abstract

本实用新型公开了一种新型脱硫废水处理系统，包括依次串联的中和反应池、预沉淀池、废水缓冲氧化池、管道混合器、泥水循环澄清池和清水箱；预沉淀池的底部连接有预沉淀污泥回流泵；废水缓冲氧化池的底面设置有鼓气曝气装置；废水缓冲氧化池的底部连接有废水输送泵；泥水循环澄清池中设置有污泥循环和絮凝推流装置；泥水循环澄清池的底部依次连接有污泥输送泵和离心脱水机。本实用新型的新型脱硫废水处理系统具有抗冲击负荷强，能适用脱硫废水水质变化大特点；提高了石灰乳的利用率；降低了设备的污泥负荷、出水水质稳定；其具有机械转动设备少，系统设备故障率较低、设备自动化程度较高、运行简单、稳定可靠，结构布置合理等优点。

Description

一种新型脱硫废水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理领域，尤其涉及一种新型脱硫废水处理系统。

背景技术

火力发电厂是利用煤、天然气、石油燃料来生产电能，在发电过程会产生大量的脱硫废水。脱硫废水中的杂质主要来自煤、油和脱硫剂，其水量和水质与脱硫工艺装置、烟气成分、吸收剂等多种因素有关。燃煤中含有F、Cl及Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr等多种重金属元素，这些元素在炉内燃烧时通过发生一系列化学反应，生成多种不同的化合物。这些化合物一部分随炉渣排出炉膛，另一部分随烟气进入吸收塔，溶解于吸收浆液中，并在吸收液循环使用中不断富集。脱硫剂（目前湿法脱硫的脱硫剂大多采用石灰石）中含有Ca、Mg、K、Cl等元素。因此，脱硫废水中杂质主要为悬浮物、Ca²⁺、Mg²⁺、NH₄ ⁺、Cl^-、SO₄ ^2-、SO₃ ^2-、S₂O₆ ^2-、F^-和重金属离子。

综合分析火力发电厂脱硫废水水质，其水质特点如下：

1）脱硫废水呈弱酸性，pH值一般为4～6；

2）颗粒悬浮物含量高；

3）汞、铜、铅、镍、等重金属元素，以及砷、氟等非金属元素含量较高；

4）钙、镁、氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根、铝、铁等含量较高。

其中，汞、铜、铅、镍、锌等属于国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物，如果不加处理直接外排，势必对人体和周围水环境产生长远不利影响。

为了达到国家的排放标准，需要对脱硫废水进行处理，以调节脱硫废水pH值，去除水中的重金属、亚硫酸根离子、污泥、悬浮物等。目前常用脱硫废水处理系统主要包括三联箱、三联箱搅拌器、澄清池刮泥机和澄清池，具体操作是：脱硫废水进入三联箱中，同时加入石灰乳、有机硫、凝聚剂、助凝剂进行中和、沉降、絮凝，之后再进入澄清池进行沉淀，最后进入清水池调节pH值即可得到国家标准进行排放。但是，这样的脱硫废水处理系统还存在如下缺点：1、脱硫废水处理系统来水含固率高，设计时含固率多按≤1%考虑，但实际运行中,废水的含固率会远远高于这个参数，最高达15%以上，由于废水含固率的增加，设备选型不能满足污泥负荷的要求，导致澄清浓缩池中积泥严重，刮泥机过载无法正常运行，沉淀下来的污泥无法进入排泥斗及时通过污泥泵排出，出现澄清浓缩池池底污泥板结的现象；2、脱硫废水是间断来水，经常造成管路、设备堵塞，设备故障，系统停运，而系统停运后运行也较为困难；3、当含固率远远超过设计值时，造成中和箱、沉降箱、絮凝箱积泥严重，废水流动不畅和外溢，排污管堵塞；4、设备的操作点多、控制复杂，三联箱搅拌器、澄清池或者污泥排放系统任何一台设备发生故障，均会导致污泥沉积，系统停运。

基于以上缺点，目前火力发电厂普遍存在脱硫废水系统运行不好的问题，极大的影响了脱硫废水处理效果。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以连续运行，结构简单，污泥排放方便，药物利用率高的脱硫废水处理系统。

为了实现上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型脱硫废水处理系统，包括依次串联的中和反应池、预沉淀池、废水缓冲氧化池、管道混合器、泥水循环澄清池和清水箱；所述预沉淀池的底部连接有预沉淀污泥回流泵，用于将预沉淀池中沉淀的污泥输送至脱硫岛浆液系统；所述废水缓冲氧化池的底面设置有鼓气曝气装置；所述废水缓冲氧化池的底部连接有废水输送泵，用于将所述废水缓冲氧化池处理后的脱硫废水输送至所述管道混合器中；所述泥水循环澄清池中设置有污泥循环和絮凝推流装置；所述泥水循环澄清池的底部依次连接有污泥输送泵和离心脱水机，所述污泥输送泵用于将泥水循环澄清池中沉淀的污泥输送至离心脱水机中。

本方案中，脱硫废水首先进入中和反应池进行中和反应；中和反应后的脱硫废水进入预沉淀池中进行固液分离，分离后的污泥通过预沉淀池底部的预沉淀污泥回流泵输送至脱硫岛浆液系统进行循环利用，而分离后的上清液进入废水缓冲氧化池中，在鼓风曝气装置的作用下进行氧化反应；氧化反应后的脱硫废水进入管道混合器中，与管道混合器中的药物混合后；再进入泥水循环澄清池中，在水力作用下，氧化反应后的脱硫废水与泥水循环澄清池底部的循环污泥混合、絮凝推流和澄清后，泥水循环澄清池上部的上清液进入清水箱调节pH值后，经清水泵排出，泥水循环澄清池底部沉淀的污泥通过污泥输送泵输送至离心脱水机处理。

本方案中，废水缓冲氧化池的底部设置有鼓气曝气装置，24小时不间断曝气，由于停留时间长，通过充分曝气可以将脱硫废水中的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，有降低COD_Cr的效果。

本方案中，预沉淀池和中和反应池合建，可以使中和反应后的脱硫废水直接进入预沉淀池中，同时中和反应池中的脱硫废水可以不间断的进入预沉淀池中，这样可以使脱硫废水中和反应与沉淀过程连续进行，保证了整个脱硫废水处理系统的连续运行。

本方案中，泥水循环澄清池中设置有污泥循环和絮凝推流装置，脱硫废水与循环污泥混合后，较高污泥浓度提高了絮凝效果。具体实施时，污泥循环和絮凝推流装置的截面为倒锥形，其口径由小变大，脱硫废水的流速逐渐减低，使脱硫废水和药物充分混合，有利于废水中微小絮凝体逐渐凝聚成较大的矾花，然后水力慢速推流至沉淀区保证了矾花的完整性和良好的沉淀效果。

作为优化，所述中和反应池中设置有中和反应搅拌器。

在中和反应池中加入石灰乳，利用石灰乳细粒的表面接触反应，生成的硫酸钙等沉淀物逐渐包住了石灰微粒，这样容易使中和反应不完全；为了使反应完全，需增加石灰乳的用量来弥补，这样就增加了系统的运行成本。在本方案中，中和反应池中设置有中和反应搅拌器，通过强制搅拌，石灰乳颗粒表面与脱硫废水反应生成硫酸钙等沉淀，沉淀颗粒在颗粒碰撞和水力剪削下，里层的石灰又会露出来参加反应，节约了石灰乳的用量，系统的运行更加稳定，通过充分反应后的脱硫废水进入预沉淀池，经过固液分离，在预沉淀池的底部连接有预沉污泥回流泵，可以将预沉淀池中沉降下来的脱硫废水中悬浮物、投入未反应完的石灰乳等杂质输送至脱硫岛浆液系统，而且这些沉淀物中含有大量的石灰乳，提高了脱硫岛石膏的品质，同时降低和稳定后续系统的污泥负荷，并起到稳定运行的效果。

作为优化，所述中和反应池的出水口位置设置有pH在线监测仪。

本方案中，中和反应池的出水口位置设置有pH在线监测仪，这样可以控制中和反应池中流出的水的pH值为8.5~9.0，去除重金属和F离子，同时使脱硫废水中大量的预处理沉淀污泥返回脱硫岛浆液系统，保证进入泥水循环澄清池的废水pH值满足去除重金属的要求。

作为优化，所述中和反应池、管道混合器、泥水循环澄清池和清水箱上分别设置有药物投加装置。

本方案中，所述中和反应池、废水输送泵出口管道、泥水循环澄清池和清水箱设置设置有药物投加装置，这样石灰乳液、有机硫化物、混凝剂、絮凝剂等药物可以通过该装置加入，方便操作，结构设置合理。其中，石灰乳加入到中和反应池中，使其与脱硫废水充分反应，去除水中的重金属和氟离子；有机物和混凝剂投加到泥水循环澄清池进水管道混合器内，絮凝剂投加泥水循环澄清池水力喷射口内，去除脱硫废水中的重金属，并使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集，通过快速混合、污泥循环和慢速推流，使水中的细小颗粒凝聚成大颗粒，沉淀后的污泥通过泥水循环澄清池底部连接的离心脱水机制成泥饼再处理。作为对本方案的进一步优化，所述中和反应池的药物投加装置可以是消石灰储罐和石灰输送计量加药泵，实现了自动配药、投加，并调节石灰乳配药浓度一致，提高设备效率和出水效果，保证整个脱硫废水处理系统可以不间断运行。

作为优化，所述泥水循环澄清池为圆形壳体。

本方案中，泥水循环澄清池为圆形壳体，脱硫废水在泥水循环澄清池中进行污泥循环、絮凝推流反应过程均以废水输送泵提供动力完成。其中圆形壳体的泥水循环澄清池可以提高絮凝澄清效果、减少了设备、工艺更能稳定运行，圆形壳体的设计使污泥不会附着在壳体内壁上，提高了分离效果。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1）抗冲击负荷强，能适用脱硫废水水质变化大特点；

2）所述中和反应池中设置有中和反应搅拌器，其搅拌和水力的作用使石灰乳的利用率提高，石膏回收利用好、后续设备产泥量降低80%以上；

3）显著地降低了设备的污泥负荷、出水水质稳定；

4）脱硫废水处理装置机械转动设备少，系统设备故障率较低、设备自动化程度较高、运行简单、稳定可靠，结构布置合理等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中，1—中和反应池搅拌器，2—中和反应池，3—预沉淀池，4—废水缓冲氧化池，5—废水输送泵，6—管道混合器，7—污泥循环和絮凝推流装置，8—泥水循环澄清池，9—清水箱搅拌器，10—清水箱，11—清水泵，12—预沉污泥回流泵，13—污泥输送泵，14—离心脱水机，15—药物投加装置，16—鼓气曝气装置，17—pH在线监测仪，18—脱硫岛浆液系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，一种新型脱硫废水处理系统，包括依次串联的中和反应池2、预沉淀池3、废水缓冲氧化池4、管道混合器6、泥水循环澄清池8和清水箱10；所述预沉淀池3的底部连接有预沉淀污泥回流泵12，用于将预沉淀池3中沉淀的污泥输送至脱硫岛浆液系统18；所述废水缓冲氧化池4的底面设置有鼓气曝气装置16；所述废水缓冲氧化池4的底部连接有废水输送泵5，用于将所述废水缓冲氧化池4处理后的废水输送至所述管道混合器6中；所述泥水循环澄清池8为圆形壳体，其中设置有污泥循环和絮凝推流装置7；所述泥水循环澄清池8的底部依次连接有污泥输送泵13和离心脱水机14，污泥输送泵13用于将泥水循环澄清池8中沉淀的污泥输送至离心脱水机14中。所述中和反应池2中设置有中和反应搅拌器1，所述中和反应池2的出水口位置设置有pH在线监测仪17。在中和反应池2、管道混合器6、泥水循环澄清池8和清水箱10上分别设置有药物投加装置15。

具体实施时，该新型脱硫废水处理系统处理脱硫废水主要包括如下阶段：

（Ⅰ）脱硫废水进入中和反应池2中，通过药物投加装置15投加氢氧化钙乳液（即石灰乳），使脱硫废水与氢氧化钙乳液在中和反应池2中发生中和反应，调节脱硫废水pH，并去除水中的重金属离子和氟离子，用pH在线监测仪17测试中和反应后的脱硫废水的pH为8.5～9；

（Ⅱ）将中和反应完全而且pH值为8.5～9的脱硫废水在预沉淀池3中进行固液分离，固液分离后的沉降的污泥通过预沉污泥回流泵12送回脱硫岛浆液系统18循环利用；

（Ⅲ）预沉淀池3中固液分离后产生的上清液进入废水缓冲氧化池4中，在鼓风曝气装置16的作用下，将脱硫废水中的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，降低废水的COD_Cr；

（Ⅳ）废水输送泵5将废水缓冲氧化池4中的脱硫废水输送至泥水循环澄清池8的底部；在废水输送泵5出口管道上设置有管道混合器6，在此处投加混凝剂和有机硫化物，可使药物与废水快速混合，泥水循环澄清池8中投加絮凝剂，在污泥循环和絮凝推流装置7与泥水循环澄清池8底部的循环污泥混合、絮凝和沉淀，泥水循环澄清池8底部的沉降污泥通过污泥输送泵13送至离心脱水机14处理；

（Ⅴ）泥水循环澄清池8的上清液流入清水箱10中，在清水箱搅拌器9的作用下，使清水箱中的水与药物充分混合并反应，以调节pH值为6～9，然后再通过清水泵11排出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种新型脱硫废水处理系统，其特征在于，包括依次串联的中和反应池、预沉淀池、废水缓冲氧化池、管道混合器、泥水循环澄清池和清水箱；所述预沉淀池的底部连接有预沉淀污泥回流泵，用于将预沉淀池中沉淀的污泥输送至脱硫岛浆液系统；所述废水缓冲氧化池的底面设置有鼓气曝气装置；所述废水缓冲氧化池的底部连接有废水输送泵，用于将所述废水缓冲氧化池处理后的脱硫废水输送至所述管道混合器中；所述泥水循环澄清池中设置有污泥循环和絮凝推流装置；所述泥水循环澄清池的底部依次连接有污泥输送泵和离心脱水机，所述污泥输送泵用于将泥水循环澄清池中沉淀的污泥输送至离心脱水机中。

2.根据权利要求1所述的新型脱硫废水处理系统，其特征在于，所述中和反应池中设置有中和反应搅拌器。

3.根据权利要求1所述的新型脱硫废水处理系统，其特征在于，所述中和反应池的出水口位置设置有pH在线监测仪。

4.根据权利要求1所述的新型脱硫废水处理系统，其特征在于，所述中和反应池、管道混合器、泥水循环澄清池和清水箱上分别设置有药物投加装置。

5.根据权利要求1所述的新型脱硫废水处理系统，其特征在于，所述泥水循环澄清池为圆形壳体。