CN205933425U - 一种脱硫废水零排放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脱硫废水零排放系统，该系统包括：预处理单元，用于对废水进行预处理；一级浓缩单元，用于将预处理过的废水进行浓缩；二级浓缩单元，用于把浓缩后的废水进行一价盐溶液和二价盐溶液的分离,并将一价盐溶液和二价盐溶液分别进一步浓缩；其中，预处理单元包括进行固液分离的管式膜装置。

Description

一种脱硫废水零排放系统

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理系统，尤其是一种脱硫废水零排放系统。

背景技术

我国的能源消耗以煤炭为主，燃煤发电是我国煤炭利用的最主要途径之一。然而燃煤电厂排放的烟气中多含有含硫氧化物，会对外界环境造成严重的的污染。因此有效降低污染物的排放是我国可持续发展的所面临的挑战。

我国具有分布众多的燃煤电厂，有的分布在大陆内部地区，有的则分布在沿海地区。沿海的燃煤电厂因燃料的运输价格低具有非常重要的成本优势。虽然部分沿海燃煤电厂采用海水脱硫法实现燃煤烟气的SO₂控制，但因海水脱硫排水对海洋环境潜在的风险而受到一定限制。

还有一种常见的脱硫技术是石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术。因其脱硫效率高、技术成熟、可靠性高等优点，不仅在我国燃煤电厂烟气脱硫中占绝对优势，在海边燃煤电厂烟气脱硫中也处于主导地位。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止浆液中氯浓度超过规定值和保证石膏品质，必须从系统中排放一定量的废水，这就是脱硫废水。石灰石-石膏湿法脱硫系统的废水pH值约为4～6，主要成分为：Ca²⁺、Mg⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄ ^2-及硅、氨氮、重金属、有机物等。含有悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属等杂质。目前，沿海燃煤电厂的湿法烟气脱硫系统的脱硫废水常规处理工艺一般采用三联箱工艺，废水通过中和、絮凝处理工序，经澄清、pH值调整后排放。出水中的悬浮物和重金属等被脱除，水质要求达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997-2006)即可。尽管经过上述处理过程，达标排放的脱硫废水中仍然普遍存在总溶解固体(TDS)量高、氯离子浓度高等特点，若直接外排，会对水体造成一定的污染。

目前一种脱硫废水零排放技术是烟道蒸发技术，该技术就是将澄清后的脱硫废水雾化后喷射到烟道中，利用烟气热量来蒸发废水，废水中的不溶固体和盐从水中析出后与粉尘一起被除尘器捕集，从而实现不排放脱硫废水的目的。烟道蒸发技术通常要求除尘器前烟气温度较高，避免因废水蒸发引起烟温降低到酸露点以下，影响后续设备的安全运行，且存在运行不稳定、后续设备腐蚀风险增大等潜在风险，甚至导致粉煤灰销售受影响。

还有一种脱硫废水零排放技术就是废水结晶制盐技术，该技术是将脱硫废水经过预处理、浓缩后通过蒸发结晶，得到结晶盐并回收淡水。脱硫废水浓缩的方法是采用反渗透(RO)预浓缩后再利用多效蒸发浓缩、机械式蒸汽压缩系统浓缩、碟管式反渗透等方式来实现进一步浓缩，从而将水中的TDS浓度提高到15％以上，从而减少后续蒸发结晶系统处理的水量。蒸发结晶过程通常由多效蒸发器或者机械式蒸汽压缩蒸发系统实现结晶。废水结晶制盐技术对废水水质、煤种适应性强，但强腐蚀性的高盐溶液对设备材质要求较高，投资费用和运行能耗均较高。

因此有必要对现有的脱硫废水零排放系统进行改进。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种系统简化、占地减小、可靠性增加的脱硫废水零排放系统。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种脱硫废水零排放系统，该系统包括，预处理单元，用于对废水进行预处理；一级浓缩单元，用于将预处理过的废水进行浓缩；二级浓缩单元，用于把浓缩后的废水进行一价盐溶液和二价盐溶液的分离，并将一价盐溶液和二价盐溶液分别进一步浓缩；其中，预处理单元包括进行固液分离的管式膜装置。

优选地，所述预处理单元包括依次串联的废水池、废水泵、反应池、浓缩池、循环泵、管式膜、出水池和出水泵。

优选地，所述管式膜的浓水出口连接到所述浓缩池。

优选地，所述预处理单元还包括污泥池、污泥泵和板框压滤机。

优选地，所述浓缩池的污泥出口连接所述污泥池，所述板框压滤机的滤液出口与所述废水池连接。

优选地，所述一级浓缩单元包含依次串联的超滤装置、超滤水箱、超滤水泵、保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置、浓水箱和浓水泵。

优选地，所述一级浓缩单元还包括回收水箱，所述反渗透装置的淡水出口连接至所述回收水箱。

优选地，所述二级浓缩单元包含用于一二价盐溶液分离的纳滤装置。

优选地，所述二级浓缩单元还包括分别连接所述纳滤装置的一价盐水高倍浓缩装置和二价盐水高倍浓缩装置。

优选地，所述一价盐水高倍浓缩装置采用碟管式反渗透或电渗析。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：脱硫废水进入废水池，然后依次通过预处理、一级浓缩单元、二级浓缩单元处理后对浓缩提纯后的氯化钠和硫酸钠溶液进行综合利用，分为两部分：一部分根据电厂用量的需要送至现有电解海水制氯系统，用于制氯，剩余部分输送至盐化工厂循环利用或排放至盐场晒盐。一级浓缩单元和二级浓缩单元出口的淡水可作为脱硫系统的补水和除雾器冲洗水回用。本实用新型采用管式膜装置做预处理，取代了澄清池、过滤器和超滤等设备，因为管式膜有效去除了钙、镁等离子，不用设置离子交换系统做软化处理，出水可直接送至后续处理单元，不仅简化了系统，还减少了占地；不设置投资和运行费用较高的蒸发结晶装置，降低了系统复杂程度，提高了系统可靠性；高盐浓度的浓水送至电解海水制氯系统，可降低电解海水制氯系统的能耗。

附图说明

以上所述的本实用新型的目的、技术方案以及有益效果可以通过下面的能够实现本实用新型的具体实施例的详细描述，同时结合附图描述而清楚地获得。

附图以及说明书中的相同的标号和符号用于代表相同的或者等同的元件。

图1是本实用新型一实施例的脱硫废水零排放系统的工艺流程示意图。

图2是图1所示的预处理单元工艺流程示意图。

图3是图1所示的一级浓缩单元的工艺流程示意图。

图4是图1所示的二级浓缩单元的工艺流程示意图。

1、废水池 2、废水泵 3、反应池

4、浓缩池 5、循环泵 6、管式膜

7、出水池 8、出水泵 9、污泥池

10、污泥泵 11、板框压滤机 12、超滤装置

13、超滤水箱 14、超滤水泵 15、保安过滤器

16、反渗透高压泵 17、反渗透装置 18、浓水箱

19、浓水泵 20、回用水箱 21、纳滤装置

22、一价盐水高压泵 23、一价盐水高倍浓缩装置 24、一价浓水箱

25、一价浓水泵 26、二价盐水高压泵 27、二价盐水高倍浓缩装置

28、二价浓水箱 29、二价浓水泵

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参考图1，为本实用新型一实施例的脱硫废水零排放系统。该实施例中的脱硫废水零排放系统主要包括预处理单元、一级浓缩单元和二级浓缩单元。其中预处理单元用于对废水进行预处理，一级浓缩单元用于对预处理过的废水进行浓缩，二级浓缩单元用于把浓缩后的废水进行一价盐溶液和二价盐溶液的分离。

如图2所示，预处理单元包括依次串联的废水池1、废水泵2、反应池3、浓缩池4、循环泵5、管式膜6、出水池7和出水泵8。废水被输送至废水池1储存，储存在废水池1里的废水通过废水泵2输送至反应池3内。在反应池3内投加氢氧化钠、碳酸钠等药剂并保持一定的pH值，使废水中的钙、镁、钡和二氧化硅形成沉淀实现软化的目的，反应池3内进行机械搅拌和pH值监控。反应池3内的水和悬浮固体的混合液溢流到管式膜的浓缩池4内，用循环泵5输送到管式膜6进行固液分离，进行固液分离的管式膜6的浓水出口连接到浓缩池4，混合液通过循环泵5在浓缩池4和管式膜6之间循环，膜透过水送至出水池7临时储存，出水池7内将水的pH值回调至中性后由出水泵8送至一级浓缩单元进行进一步的处理。剩余的水和固体回送至浓缩池4，不断循环。

在优选的实施例中，预处理单元还包括污泥池9、污泥泵10和板框压滤机11。浓缩池4的污泥出口连接污泥池9，板框压滤机11的滤液出口与废水池1连接。当浓缩池4内液固混合物的含固量达到设定值时，具体地，当浓缩池4内的固体浓度超过4％时(当然本领域技术人员也可以将设定值设为其他数值)，通过污泥10送至污泥池9，最后送往板框压滤机11，经板框压滤机11脱水后泥饼外送处理或直接填埋，板框压滤机11滤液回流至废水池1再次循环处理。

如图3所示，一级浓缩单元主要包含依次串联的超滤装置12、超滤水箱13、超滤水泵14、保安过滤器15、反渗透高压泵16、反渗透装置17、浓水箱18和浓水泵19。从预处理单元进入一级浓缩单元的废水先通过超滤装置12。超滤装置12对水中的胶体、藻类和大分子有机物等进行去除，满足后续反渗透进水要求。超滤后的水送至超滤水箱13暂存，由超滤水泵14驱动把超滤水箱13的水输送至保安过滤器15。经保安过滤器15过滤后，由反渗透高压泵16加压后送至反渗透装置17。反渗透装置17的浓水进入浓水箱18暂存，并经由浓水泵19送至二级浓缩单元。

而在优选的实施例中，一级浓缩单元还包括连接反渗透装置17的回用水箱20。反渗透装置17的淡水出口连接回用水箱20，使得反渗透装置17析出的淡水可以进入回用水箱20回用。

如图4所示，二级浓缩单元包括了用于一、二价盐溶液分离的纳滤装置21。通过纳滤装置21后，水分为一价盐水和二价盐水。为此，二级浓缩单元还包括分别连接纳滤装置21的一价盐水高倍浓缩装置23和二价盐水高倍浓缩装置27。其中一价盐水高倍浓缩装置23连接一价盐水高压泵22，而二价盐水高倍浓缩装置27连接二价盐水高压泵26。这样纳滤装置21析出的一价盐水通过一价盐水高压泵22输送至一价盐水高倍浓缩装置23，经一价盐水高倍浓缩装置23浓缩到浓水中总溶解固体浓度15％～20％后再送至一价浓水箱24暂存。而一价浓水箱24内的浓盐水由一价浓水泵25分别送至电厂的电解海水制氯系统，用于制氯或输送至盐化工厂循环利用或和晒盐池综合利用，一价盐水高倍浓缩装置23的淡水送至回用水箱20回用，回用的淡水可作为脱硫系统的补水和除雾器冲洗水回用。二价盐水通过二价盐水高压泵26送至二价盐水高倍浓缩装置27，经二价盐水高倍浓缩装置27浓缩到浓水中总溶解固体浓度15％～20％后送入二价浓水箱28暂存，二价浓水箱28内的浓盐水由二价浓水泵29分别送至盐化厂综合利用，二价盐水高倍浓缩装置27的淡水送至回用水箱20回用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种脱硫废水零排放系统，其特征在于，该系统包括：

预处理单元，用于对废水进行预处理；

一级浓缩单元，用于将预处理过的废水进行浓缩；

二级浓缩单元，用于把浓缩后的废水进行一价盐溶液和二价盐溶液的分离，并将一价盐溶液和二价盐溶液分别进一步浓缩；

所述预处理单元包括依次串联的废水池、废水泵、反应池、浓缩池、循环泵、管式膜、出水池和出水泵；

所述一级浓缩单元包含依次串联的超滤装置、超滤水箱、超滤水泵、保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透装置、浓水箱和浓水泵；

所述二级浓缩单元包含用于一二价盐溶液分离的纳滤装置和分别连接所述纳滤装置的一价盐水高倍浓缩装置和二价盐水高倍浓缩装置；所述一价盐水高倍浓缩装置采用碟管式反渗透或电渗析。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述管式膜的浓水出口连接到所述浓缩池。

3.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述预处理单元还包括污泥池、污泥泵和板框压滤机。

4.根据权利要求3所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述浓缩池的污泥出口连接所述污泥池，所述板框压滤机的滤液出口与所述废水池连接。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述一级浓缩单元还包括回收水箱，所述反渗透装置的淡水出口连接至所述回收水箱。