CN204874164U - 脱硫废水的零排放处理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种脱硫废水的零排放处理系统,涉及废水处理领域,所述脱硫废水的零排放处理系统包括平流式预沉池、混凝澄清设备、正渗透设备、结晶设备和离心机;所述平流式预沉池的出水端与混凝澄清设备的入口端通过管道连通,所述混凝澄清设备的出口端与用于浓缩高盐水的正渗透设备通过管道连通;所述正渗透设备的出口端与结晶设备通过管道连通;所述结晶设备的出口端与离心机的入口端通过管道连通。本申请的脱硫废水的零排放处理系统,解决了现有技术中脱硫废水处理需要消耗较多化学药品和能量,杂盐不能回收利用的技术问题。

Description

脱硫废水的零排放处理系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及废水处理领域,尤其是涉及一种脱硫废水的零排放处理系统。
背景技术
[0002] 热电厂湿法脱硫,特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应,其脱硫反应速度快、效率尚、脱硫添加剂利用率尚,如用石灰做脱硫剂时,当Ca/S = I时,即可达到90%的脱硫率,适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是,湿法烟气脱硫存在废水处理问题,初始投资大,运行费用也较高。
[0003] 脱硫废水中含有大量的悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属,其中很多都是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。常规的脱硫废水零排放系统流程复杂,消耗较多化学药品和能量,出水通过蒸发结晶回收盐分,不仅投资成本和运营成本高,而且结晶器生产的杂盐只能去填埋,没有真正的回收利用资源。
[0004] 基于此,本实用新型提供了一种脱硫废水的零排放处理系统以解决上述的技术问题。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种脱硫废水的零排放处理系统,以解决现有技术中脱硫废水处理需要消耗较多化学药品和能量,杂盐不能回收利用的技术问题。
[0006] 在本实用新型的实施例中提供了一种脱硫废水的零排放处理系统,所述脱硫废水的零排放处理系统包括平流式预沉池、混凝澄清设备、正渗透设备、结晶设备和离心机;所述平流式预沉池的出水端与混凝澄清设备的入口端通过管道连通,所述混凝澄清设备的出口端与用于浓缩高盐水的正渗透设备通过管道连通;所述正渗透设备的出口端与结晶设备通过管道连通;所述结晶设备的出口端与离心机的入口端通过管道连通。
[0007] 可选的,所述正渗透设备包括正渗透膜装置、浓水氨氮回收汽提塔、汲取液精馏回收塔和汲取液储罐;所述正渗透膜装置包括膜壳和有中心管道的正渗透卷式膜,所述中心管道一端与所述汲取液精馏回收塔的入口端连通,所述汲取液精馏回收塔的出口端与所述汲取液储罐的入口端连通;所述汲取液储罐的出口端与所述中心管道的另一端连通;所述膜壳上设置两个开孔,其中一个开孔与所述混凝澄清设备的出口端连通,另一个所述开孔与所述浓水氨氮回收汽提塔的入口端连通;所述浓水氨氮回收汽提塔的出口端与结晶设备通过管道连通。
[0008] 可选的,所述浓水氨氮回收汽提塔通过管道与所述汲取液储罐连通。
[0009] 可选的,所述汲取液精馏回收塔和浓水氨氮回收汽提塔均设置有出水管。
[0010] 可选的,所述正渗透膜为标准8040正渗透卷式膜。
[0011] 可选的,所述混凝澄清设备包括泥渣分离式接触型澄清池、砂滤装置和离子交换装置;所述平流式预沉池的出水端与所述泥渣分离式接触型澄清池的入口端连通,所述泥渣分离式接触型澄清池的出口端与所述砂滤装置的入口端连通;所述砂滤装置的出口端与所述离子交换装置的入口端连通,所述离子交换装置的出口端与所述膜壳上的其中一个所述开孔连通。
[0012] 可选的,所述泥渣分离式接触型澄清池包括澄清室、混合室、中间筒、搅拌桨和聚渣装置,所述混合室、中间筒、搅拌桨和聚渣装置位于所述澄清室内;所述混合室套装在所述搅拌桨外;所述中间筒套装在所述混合室外;所述混合室底部开孔,所述混合室的下方设置有螺旋锥形的聚渣装置,所述聚渣装置位于所述澄清室的底部,锥形的锥尖位置设置排渣口 ;所述混合室通过进水管与所述平流式预沉池的出水端连通;所述澄清室通过出水管与所述砂滤装置连通。
[0013] 可选的,所述结晶设备包括结晶器、内置离析器、循环栗和换热器,所述结晶器出口端与内置离析器的入口端连通;所述内置离析器的出口端与循环栗的入口端连通;所述循环栗的出口端与换热器的入口端连通;所述换热器的出口端通过循环管道与所述结晶器的入口端连通;所述循环管道还与所述浓水氨氮回收汽提塔的出口端连通。
[0014] 可选的,所述管道均为耐腐蚀管道。
[0015] 可选的,所述管道上均设置控制阀门。
[0016] 本实用新型提供的所述脱硫废水的零排放处理系统,将湿法脱硫产生的废水首先进入所述平流式预沉池,在其中经过1.5〜2小时的停留,有效的将废水中的悬浮物沉淀至所述预沉池中;同时,废水同时与所述离心机出来的母液混合,生成微溶物硫酸钙,降低废水中的钙离子。经所述平流式预沉池沉淀后出来的出水进入所述混凝澄清设备通过加入石灰和碳酸钠将脱硫废水中的钙镁离子、重金属离子和有机物等杂质几乎完全去除。所述混凝澄清设备的出水满足所述正渗透设备的进水要求。经过所述混凝澄清设备的出水为预处理系统出水,预处理系统出水中含有大量的溶解盐类,如氯化物,硫酸盐,钠盐,钾盐等,即尚盐水。
[0017] 正渗透设备对高盐水的浓缩倍率能达到3〜5倍,回收率能达到75%以上。高盐水进入正渗透设备,通过与浓缩汲取液的错流作用将高盐水浓缩成为浓缩高盐水,即浓水。浓水的含盐量在180000〜250000mg/L。
[0018] 浓水进入结晶设备后,经结晶得到仅含氯化钠的晶楽,晶浆经过脱水,得到纯净的结晶盐氯化钠外运,脱水后得到回收产品水,含有硫酸盐、钠盐、钾盐等其余盐分的母液被返回到所述平流式预沉池与原水再次反应。
[0019] 经过本实用新型提供的所述脱硫废水的零排放处理系统的处理,能够通过所述正渗透设备将高盐水进行浓缩,利用生物学的渗透原理,自然浓缩,较之原来利用电能的浓缩设备对其进行浓缩提取,较少消耗能量,节约了资源。
[0020]同时,本申请能够将产品水和氯化钠回收,并将除了氯化钠以外包含其余盐分母液返回到所述平流式预沉池进行利用,不仅处理了极高浓度的母液,还在所述平流式预沉池中与钙离子反应生成微溶的硫酸钙沉淀,降低了后续碳酸钠的加药量,极大节省了运行费用以及化学药物的使用量。
[0021] 基于此,本实用新型较之原有技术,具有消耗能源和化学药品少,能够节省费用和将产品水和氯化钠回收的优点。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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的附图。
[0023] 图1为实施例结构示意图。
[0024] 附图标记:
[0025] 1-平流式预沉池;2-泥渣分离式接触型澄清池;
[0026] 3-砂滤装置; 4-离子交换装置;
[0027] 5-正渗透膜装置;6-汲取液精馏回收塔;
[0028] 7-汲取液储罐; 8-浓水氨氮回收汽提塔;
[0029] 9-结晶器; 10-内置离析器;
[0030] 11-循环栗; 12-换热器;
[0031] 13-离心机; 21-澄清室;
[0032] 22-中间筒; 23-混合室;
[0033] 24-搅拌桨; 25-聚渣装置;
[0034] 26-排渣口; 51-膜壳;
[0035] 52-中心管道。
具体实施方式
[0036] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
[0037] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038] 在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体的连接;可以是机械连接,也可以是电焊连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0039] 实施例
[0040] 如图1所示,在本实施例中提供了一种脱硫废水的零排放处理系统,所述脱硫废水的零排放处理系统包括平流式预沉池1、混凝澄清设备、正渗透设备、结晶设备和离心机13ο
[0041] 所述混凝澄清设备包括泥渣分离式接触型澄清池2、砂滤装置3和离子交换装置4。所述平流式预沉池I的出水端与所述泥渣分离式接触型澄清池2的入口端连通,所述泥渣分离式接触型澄清池2的出口端与所述砂滤装置3的入口端连通。所述砂滤装置3的出口端与所述离子交换装置4的入口端连通。
[0042] 所述正渗透设备包括正渗透膜装置5、汲取液精馏回收塔6、汲取液储罐7和浓水氨氮回收汽提塔8。所述正渗透膜装置5包括膜壳51和有中心管道52的正渗透卷式膜;所述中心管道52 —端与所述汲取液精馏回收塔6的入口端连通,所述汲取液精馏回收塔6的出口端与所述汲取液储罐7的入口端连通。所述汲取液储罐7的出口端与所述中心管道52的另一端连通。所述膜壳51上设置两个开孔,其中一个开孔与所述离子交换装置4的出口端连通,另一个所述开孔与所述浓水氨氮回收汽提塔8的入口端连通。所述汲取液精馏回收塔6和所述浓水氨氮回收汽提塔8还设置有出水管。进一步的,所述浓水氨氮回收汽提塔8通过管道与所述汲取液储罐7连通。
[0043] 所述结晶设备包括结晶器9、内置离析器10、循环栗11和换热器12,所述结晶器9出口端与内置离析器10的入口端连通。所述内置离析器10的出口端与循环栗11的入口端连通;所述循环栗11的出口端与换热器12的入口端连通。所述换热器12的出口端通过循环管道与所述结晶器9的入口端连通。所述循环管道还与所述浓水氨氮回收汽提塔8的出口端连通。所述结晶器9的晶浆出口端与离心机13的入口端通过管道连通。
[0044] 本实用新型提供的所述脱硫废水的零排放处理系统,将湿法脱硫产生的废水首先进入所述平流式预沉池1,在其中经过1.5〜2小时的停留,有效的将废水中的悬浮物沉淀至所述平流式预沉池I中随污泥排出。同时,以硫酸钠为主的结晶器9母液返回至所述平流式预沉池1,能与废水中的钙离子生成微溶物硫酸钙随污泥排出,降低了所述平流式预沉池I出水的钙离子含量,减轻后续处理的负担。
[0045] 经所述平流式预沉池I沉淀后出来的出水进入泥渣分离式接触型澄清池2,投加1-10%的石灰乳液调节脱硫废水的pH,确保所有的镁离子完全变成氢氧化镁沉淀。然后投加一定量的碳酸钠粉末,与水中的钙离子反应生产碳酸钙的沉淀。同时,大部分重金属和有机物也会随着生成的沉淀由池底排出,出水水质的浊度〈3NTU,钙镁离子残留量降低到20mg/L以下。澄清池上清液通过所述砂滤装置3和离子交换装置4进一步去除悬浮颗粒和钙镁离子,降低出水的浊度和硬度,以满足所述正渗透设备的进水要求。经过所述混凝澄清设备的出水为预处理系统出水,预处理系统出水中含有大量的溶解盐类,如氯化物,硫酸盐,纳盐,钟盐等,即尚盐水。
[0046] 所述正渗透设备对高盐水的浓缩倍率能达到3〜5倍,回收率能达到75%以上。高盐水进入所述膜壳51,在正渗透膜表面通过,由所述汲取液储罐7出来的浓缩汲取液通过正渗透膜卷成的中心管道52,进入所述汲取液精馏回收塔6。所述膜壳51内的高盐水中的水分子在汲取液产生的高渗透压下透过所述正渗透膜进入汲取液,浓缩汲取液通过正渗透膜卷成的所述中心管道52后变成稀释汲取液。稀释汲取液通过所述汲取液精馏回收塔6进行回收,重新变成浓缩汲取液并回到所述汲取液储罐7,实现汲取液的循环利用。浓缩过程中得到的产品水即为可回收利用的水资源。由于在正渗透过程中汲取液中的少量铵根离子会透过正渗透膜进入高盐水中,因此浓缩高盐水中的铵根离子需要经过所述浓水氨氮回收汽提塔8进行回收利用,回收的铵根离子也进入所述汲取液储罐7中,脱除铵根离子的浓缩高盐水送至所述结晶器9。
[0047] 浓水自所述循环管道下部加入,与离开所述结晶器9的结晶室底部的部分晶浆混合后,由所述循环栗11送往所述换热器12。晶浆在所述换热室内升温(通常为2〜6°C),但不发生蒸发。热晶浆进入结晶室后沸腾,使溶液达到过饱和状态,于是部分溶质沉积在悬浮晶粒表面上,使晶体长大,从而又形成更多的仅含氯化钠的晶浆,晶浆进入所述离心机13脱水,得到纯净的结晶盐氯化钠外运。所得结晶盐的含水率一般在5%左右。晶浆在离心机13内经结晶后剩余含有硫酸盐、钠盐、钾盐等其余盐分的母液,被返回到所述平流式预沉池I与原水再次反应。
[0048] 经过本实用新型提供的所述脱硫废水的零排放处理系统的处理,能够通过所述正渗透设备将高盐水进行浓缩,利用生物学的渗透原理,自然吸水浓缩,较之原来利用电能的浓缩设备对其进行浓缩提取,较少消耗能量,节约了资源,还能够得到产品水回收利用。同时汲取液可循环利用,节省成本。
[0049] 本申请还能够氯化钠回收,并将除了氯化钠以外包含其余盐分母液返回到所述平流式预沉池I进行利用,不仅处理了极高浓度的母液,还在所述平流式预沉池I中与钙离子反应生成微溶的硫酸钙沉淀,降低了后续碳酸钠的加药量,极大节省了运行费用以及化学药物的使用量。
[0050] 基于此,本实用新型较之原有技术,具有消耗能源和化学药品少,能够节省费用和将产品水和氯化钠回收的优点。
[0051] 本实施例的可选方案中,所述正渗透膜为标准8040正渗透卷式膜。
[0052] 如图1所示,本实施例的可选方案中,所述泥渣分离式接触型澄清池2包括澄清室21、中间筒22、混合室23、搅拌桨24和聚渣装置25,所述中间筒22、混合室23、搅拌桨24和聚渣装置25位于所述澄清室21内;所述混合室23套装在所述搅拌桨24外;所述中间筒22套装在所述混合室23外;所述混合室23底部开孔,所述混合室23的下方设置有螺旋锥形的聚渣装置25,所述聚渣装置25位于所述澄清室21的底部,锥形的锥尖位置设置排渣口 26 ;所述混合室23通过进水管与所述平流式预沉池I的出水端连通;所述澄清室21通过出水管与所述砂滤装置3连通。
[0053] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,包括平流式预沉池、混凝澄清设备、正渗透设备、结晶设备和离心机;所述平流式预沉池的出水端与混凝澄清设备的入口端通过管道连通,所述混凝澄清设备的出口端与用于浓缩高盐水的正渗透设备通过管道连通;所述正渗透设备的出口端与结晶设备通过管道连通;所述结晶设备的出口端与离心机的入口端通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述正渗透设备包括正渗透膜装置、浓水氨氮回收汽提塔、汲取液精馏回收塔和汲取液储罐;所述正渗透膜装置包括膜壳和有中心管道的正渗透卷式膜,所述中心管道一端与所述汲取液精馏回收塔的入口端连通,所述汲取液精馏回收塔的出口端与所述汲取液储罐的入口端连通;所述汲取液储罐的出口端与所述中心管道的另一端连通;所述膜壳上设置两个开孔,其中一个开孔与所述混凝澄清设备的出口端连通,另一个所述开孔与所述浓水氨氮回收汽提塔的入口端连通;所述浓水氨氮回收汽提塔的出口端与结晶设备通过管道连通。
3.根据权利要求2所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述浓水氨氮回收汽提塔通过管道与所述汲取液储罐连通。
4.根据权利要求2所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述汲取液精馏回收塔和浓水氨氮回收汽提塔均设置有出水管。
5.根据权利要求2所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述正渗透膜为标准8040正渗透卷式膜。
6.根据权利要求2所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述混凝澄清设备包括泥渣分离式接触型澄清池、砂滤装置和离子交换装置;所述平流式预沉池的出水端与所述泥渣分离式接触型澄清池的入口端连通,所述泥渣分离式接触型澄清池的出口端与所述砂滤装置的入口端连通;所述砂滤装置的出口端与所述离子交换装置的入口端连通,所述离子交换装置的出口端与所述膜壳上的其中一个所述开孔连通。
7.根据权利要求6所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述泥渣分离式接触型澄清池包括澄清室、混合室、中间筒、搅拌桨和聚渣装置,所述混合室、中间筒、搅拌桨和聚渣装置位于所述澄清室内;所述混合室套装在所述搅拌桨外;所述中间筒套装在所述混合室外;所述混合室底部开孔,所述混合室的下方设置有螺旋锥形的聚渣装置,所述聚渣装置位于所述澄清室的底部,锥形的锥尖位置设置排渣口 ;所述混合室通过进水管与所述平流式预沉池的出水端连通;所述澄清室通过出水管与所述砂滤装置连通。
8.根据权利要求2所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述结晶设备包括结晶器、内置离析器、循环栗和换热器,所述结晶器出口端与内置离析器的入口端连通;所述内置离析器的出口端与循环栗的入口端连通;所述循环栗的出口端与换热器的入口端连通;所述换热器的出口端通过循环管道与所述结晶器的入口端连通;所述循环管道还与所述浓水氨氮回收汽提塔的出口端连通。
9.根据权利要求1所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述管道均为耐腐蚀管道。
10.根据权利要求1-9任一项所述的脱硫废水的零排放处理系统,其特征在于,所述管道上均设置控制阀门。
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