CN206635156U - 火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统，包含膜分盐浓缩单元，其包含依次连接的纳滤进水箱、纳滤膜装置、反渗透进水箱和海水反渗透膜装置，反渗透进水箱连接于纳滤膜装置的产水侧，海水反渗透膜装置的浓水侧连接双极膜回收装置，该双极膜回收装置内为双极膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜、双极膜的间隔排列，双极膜与交换膜的相邻侧与交换膜极性相反，本实用新型采用双极膜取代常规零排放处理的蒸发结晶处理，无结晶固废产生，还可回收盐酸和氢氧化钠溶液，降低零排放系统投资及能耗，实现水中污染物的资源化回收利用，减少固体废弃物填埋对环境造成的污染及所产生的费用。

Description

火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统

技术领域

本实用新型涉及一种火电厂石灰石-石膏烟气脱硫废水零排放及资源化回用系统，可应用于火电厂脱硫废水处理领域。

背景技术

随着国家环保政策的日益严格，火电厂脱硫废水零排放处理工艺将广泛应用。目前国内实施脱硫废水零排放的电厂所采用的常规工艺为：经过混凝、软化澄清、过滤等预处理后的脱硫废水通过膜法或者热法浓缩减量，回收淡水，浓盐水进入结晶器，通过蒸发结晶产生结晶盐。该结晶盐为混盐，无法实现结晶盐资源化，通常进行填埋处置。结晶盐填埋处置成本非常高，如果处置不当，不能保证长期有效的密封措施，盐很快溶入水体，带来更大的污染，失去了蒸发结晶的意义。并且蒸发结晶系统投资、运行能耗非常高，制约了脱硫废水零排放系统的实施与推广。

实用新型内容

针对火力发电厂脱硫废水的水质特点及处理现状，本实用新型所解决的技术问题即在提供一种可以实现脱硫废水资源化回收利用的火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统，该系统可以解决以往脱硫废水零排放处理系统中存在的投资高、能耗高、固体废物处置困难等问题。

本实用新型所采用的技术手段如下。

一种火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统，包含膜分盐浓缩单元和双极膜回收单元，膜分盐浓缩单元包括海水反渗透膜装置，其浓水侧连接双极膜回收装置。

所述双极膜回收装置内包含双极膜BP、阳离子交换膜C、阴离子交换膜A、双极膜BP间隔排列，双极膜与交换膜的相邻侧与交换膜极性相反。

所述膜分盐浓缩单元包含依次连接的纳滤进水箱、纳滤膜装置、反渗透进水箱和海水反渗透膜装置，其中反渗透进水箱连接于纳滤膜装置的产水侧。

所述纳滤进水箱与纳滤膜装置之间设纳滤进水泵，反渗透进水箱与海水反渗透膜装置之间设反渗透进水泵。

本实用新型所产生的有益效果：本实用新型可以在不设置蒸发结晶设备的前提下实现脱硫废水零排放，即采用双极膜取代常规零排放处理的蒸发结晶处理，无结晶固废产生，还可以回收盐酸和氢氧化钠溶液作为树脂再生剂，显著降低零排放系统投资及能耗费用，实现了水中污染物的资源化回收利用，减少固体废弃物填埋对环境造成的污染及所产生的费用。可以在采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫的火电厂进行推广，预期的经济效益和环境效益非常明显。

附图说明

图1为本实用新型的膜分盐浓缩单元的结构流程图。

图2为本实用新型的双极膜回收NaOH和盐酸的原理示意图。

具体实施方式

本实用新型保护一种可以实现脱硫废水资源化回收利用的火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统。

如图1所示，本实用新型的回用系统包含膜分盐浓缩单元。

膜分盐浓缩单元包含依次连接的纳滤进水箱1、纳滤膜装置2、反渗透进水箱3和海水反渗透膜装置4，纳滤进水箱1与纳滤膜装置2之间设纳滤进水泵11，反渗透进水箱与海水反渗透膜装置4之间设反渗透进水泵31，二者分别为纳滤进水箱1和反渗透进水箱3的出水提供动力。

所述膜分盐浓缩单元还包含配套使用的膜加药清洗设备（图中未示出），其可设置于实际所需的任何位置。

本实用新型的重点在于，海水反渗透膜装置4的浓水侧连接双极膜回收单元。

如图2所示，双极膜回收单元内以双极膜BP、阳离子交换膜C、阴离子交换膜A、双极膜BP间隔排列，双极膜与交换膜的相邻侧与交换膜极性相反。

在上述设备运行时，脱硫废水预处理系统产水进入纳滤进水箱1，通过纳滤进水泵输送至纳滤膜装置2。纳滤是分离膜具有纳米级孔径的分子级分离技术，是介于反渗透和超滤之间的膜分离装置。纳滤膜具有截留二价离子，透过一价离子的特点，通过NF膜的截留作用，实现废水中二价离子和一价离子的分离。其中SO₄ ^2-等二价离子集中在纳滤膜装置2的浓水侧，可回流至前端预处理系统再处理。纳滤膜装置2的产水侧主要为Na⁺、Cl^-等一价离子，实现了分盐的目的。纳滤膜装置2产水进入反渗透进水箱3，经过反渗透进水泵31输送至海水反渗透膜装置4，Na⁺、Cl^-等一价离子通过海水反渗透膜进一步浓缩后进入双极膜回收装置，海水反渗透膜淡水侧产淡水并回收利用。

双极膜回收单元采用由一张阳离子交换膜和一张阴离子交换膜复合制成的阴、阳复合膜，在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的H₂O解离成H⁺和OH^-并分别通过阴离子交换膜A和阳离子交换膜C，作为H⁺和OH^-离子源。膜分盐浓缩单元产水中Na⁺透过阳离子交换膜C同OH^-结合作为NaOH溶液产出，Cl^-透过阴离子交换膜A同H⁺结合作为盐酸溶液产出。NaOH溶液和盐酸溶液可以作为电厂化学水处理系统离子交换树脂的再生剂回用。

Claims (4)

1.一种火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统，其特征在于，包含膜分盐浓缩单元和双极膜回收单元，所述膜分盐浓缩单元包括海水反渗透膜装置（4），其浓水侧连接双极膜回收装置。

2.如权利要求1所述的火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统，其特征在于，所述双极膜回收装置内包含双极膜（BP）、阳离子交换膜（C）、阴离子交换膜（A）、双极膜（BP）间隔排列，双极膜与交换膜的相邻侧与交换膜极性相反。

3.如权利要求1或2所述的火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统，其特征在于，所述膜分盐浓缩单元包含依次连接的纳滤进水箱（1）、纳滤膜装置（2）、反渗透进水箱（3）和海水反渗透膜装置（4），其中反渗透进水箱连接于纳滤膜装置的产水侧。

4.如权利要求3所述的火电厂脱硫废水零排放资源化回用系统，其特征在于，所述纳滤进水箱（1）与纳滤膜装置（2）之间设纳滤进水泵（11），反渗透进水箱与海水反渗透膜装置（4）之间设反渗透进水泵（31）。