CN206692458U - 一种电厂脱硫废水预处理系统 - Google Patents

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方毓淳
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黄传敏
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Abstract

本实用新型属于脱硫废水处理领域，尤其是涉及一种电厂脱硫废水预处理系统。所述电厂脱硫废水预处理系统包括：废水收集池；沉镁池，所述沉镁池与废水收集池的废水出口相连接；引晶罐，所述引晶罐与沉镁池的废水出口相连接；两相分离装置，所述两相分离装置与引晶罐的废水出口相连接；以及过滤装置，所述过滤装置与两相分离装置的废水出口相连接，所述过滤装置的截留液出口与引晶罐的截留液入口相连接。本实用新型通过石灰沉镁+引晶罐+旋流分离器+纳滤装置的组合工艺对电厂脱硫废水进行预处理能提高CaSO4的析出速率，缩短其沉淀时间；能够减少沉镁池的土建投资，并且能减少后续去除总硬度所需的药剂投加成本。

Description

一种电厂脱硫废水预处理系统
技术领域
本实用新型属于脱硫废水处理领域，尤其是涉及一种电厂脱硫废水预处理系统。
背景技术
目前，在火力发电厂各种脱硫方式中，锅炉烟气湿法脱硫因其脱硫效率高而占有越来越大的比例，但该工艺的缺点是要产生废水，废水的pH值为5～6，同时含有大量的悬浮物（石膏颗粒、SO2、Al和铁的氢氧化物）、氟化物和As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、Zn等重金属元素，国内电厂脱硫多采用湿式石灰石-石膏法处理工艺。烟气中含有少量从原煤中带来的F-和Cl-及各种杂质，进入脱硫吸收塔后被洗涤下来并进入浆液，F-与浆液中的铝联合作用对脱硫吸收剂石灰石的溶解产生屏蔽影响，致使石灰石溶解性减弱，脱硫效率降低；同时，Cl-浓度过高对吸收塔系统和结构有腐蚀作用。因此，石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程通常需要排出一部分滤液水（吸收塔浆液经脱水后产生）作为脱硫废水，以达到控制Cl-、F-离子浓度并维持吸收塔物质平衡的目的。因为水质特殊，污染性强，所以，脱硫废水必须经过单独处理才能排放，否则会给环境造成很大的污染。另外，为了提高水资源的综合利用率，电厂一般会将反渗透浓水，循环系统排污水等各类排水作为湿法烟气脱硫系统工艺的水源。脱硫废水成为燃煤电厂系统末端水质最恶劣的废水。因此，对脱硫废水进行深度处理，实现脱硫废水“零排放”已成为燃煤电厂规划设计、环保升级改造工作面临的新挑战。
如今国内火力发电厂锅炉烟气脱硫废水“零排放”处理技术主要有河源电厂脱硫废水“零排放”系统、三水恒益电厂脱硫废水处理系统、华能长兴电厂脱硫废水处理系统和国电汉川电厂脱硫废水“零排放”系统。其中，河源电厂脱硫废水“零排放”系统采用的是四效蒸发结晶系统，于2009年12月18日投入运行至今达7年，为国内首创，系统成熟可靠，产水达到回用水质标准，产生污泥为制砖原料，结晶盐为印染厂所用，据计算，吨水处理蒸汽耗量300 kg，电耗30 kWh；三水恒益电厂脱硫废水处理系统于2012年投运至今达4年，运行稳定，出水水质达到循环冷却水水质要求，由于预处理简化，所产结晶盐为杂盐，作为固废处理，据计算，吨水处理蒸汽耗量89.21 kg，电耗26.63 kWh；华能长兴电厂脱硫废水处理系统采用正渗透技术，于2015年4月5日调试结束，结晶盐主要成分为NaCl和Na2SO4，纯度大于95%，目前正在研究改造该系统，欲提高NaCl纯度，为综合利用提供条件，据计算，吨水处理蒸汽耗量90 kg，电耗8.3 kWh；国电汉川电厂脱硫废水“零排放”系统采用的是“TMF软化+NF分盐+SWRO+DTRO+MVR”工艺路线，目前正处于调试阶段。上述4条脱硫废水处理工艺路线均有各自的优势和劣势，但都存在如下问题：1）预处理药剂软化加药成本高，据计算，吨水软化药剂成本在20-30元/m3左右；2）蒸发之后的结晶盐纯度较难保证，纯度低时只能作为固废（危废）处理，增加吨水处理费用；3）蒸发结晶处理成本高，蒸汽耗量及电耗高，处理成本高等。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种电厂脱硫废水预处理系统。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种电厂脱硫废水预处理系统，所述电厂脱硫废水预处理系统包括：
- 废水收集池；
- 沉镁池，所述沉镁池与废水收集池的废水出口相连接；
- 引晶罐，所述引晶罐与沉镁池的废水出口相连接；
- 两相分离装置，所述两相分离装置与引晶罐的废水出口相连接；
以及
- 过滤装置，所述过滤装置与两相分离装置的废水出口相连接，所述过滤装置的截留液出口与引晶罐的截留液入口相连接。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
所述废水收集池内设置机械搅拌装置和高效曝气装置。
所述沉镁池的底部为锥形底。
所述引晶罐的底部为锥形底。
所述沉镁池的上部设置用于连接引晶罐的废水入口的废水出口。
所述引晶罐的上部分别设置废水入口和截留液入口，所述引晶罐的底部设置废水出口。
所述引晶罐内设置搅拌装置。
所述两相分离装置为旋流分离器，所述旋流分离器的中部设置用于连接引晶罐的废水出口的废水进口，所述旋流分离器的底部设置石膏晶须出口，所述旋流分离器的上部设置废水出口。
所述过滤装置为纳滤装置，所述纳滤装置采用一二价离子分离膜，所述纳滤装置的截留液出口与引晶罐的截留液入口相连接。
所述纳滤装置所采用的纳滤膜为管式纳滤膜或碟管式纳滤膜。
本实用新型提供一种电厂脱硫废水预处理系统，具有如下优点：
（1）通过石灰沉镁+引晶罐+旋流分离器+纳滤装置的组合工艺对电厂脱硫废水进行预处理能提高CaSO4的析出速率，缩短其沉淀时间。
（2）采用本实用新型所提供的电厂脱硫废水预处理系统能够减少沉镁池的土建投资，并且能减少后续去除总硬度所需的药剂投加成本。
（3）采用本实用新型所提供的电厂脱硫废水预处理系统能够提高引晶罐中的Ca2+和SO4 2-的浓度，也提高了CaSO4·2H2O的浓度，进而使引晶效果得到提升。
（4）本实用新型所提供的电厂脱硫废水预处理系统对电厂烟气脱硫废水进行预处理兼具经济效益和社会效益，具有研究和推广价值。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种电厂脱硫废水预处理系统的示意图；
图中：101-废水收集池；201-沉镁池；301-引晶罐；401-旋流分离器；501-纳滤装置。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
一种电厂脱硫废水预处理系统，包括：
- 废水收集池101；
- 沉镁池201，沉镁池201与废水收集池101的废水出口相连接；
- 引晶罐301，引晶罐301与沉镁池201的废水出口相连接；
- 两相分离装置，两相分离装置与引晶罐301的废水出口相连接；
以及
- 过滤装置，过滤装置与两相分离装置的废水出口相连接，过滤装置的截留液出口与引晶罐301的截留液入口相连接。
废水收集池101内设置机械搅拌装置和高效曝气装置。
沉镁池201的底部为锥形底。
引晶罐301的底部为锥形底。
沉镁池201的上部设置用于连接引晶罐301的废水入口的废水出口。
引晶罐301的上部分别设置废水入口和截留液入口，引晶罐301的底部设置废水出口。
引晶罐301内设置搅拌装置。
两相分离装置为旋流分离器401，旋流分离器401的中部设置用于连接引晶罐301的废水出口的废水进口，旋流分离器401的底部设置石膏晶须出口，旋流分离器401的上部设置废水出口。
过滤装置为纳滤装置501，纳滤装置501采用一二价离子分离膜，纳滤装置501的截留液出口与引晶罐301的截留液入口相连接。
纳滤装置501所采用的纳滤膜为管式纳滤膜或碟管式纳滤膜。
本实用新型所提供的电厂脱硫废水预处理系统的具体路线如下：
本发明具体工艺路线如下：
1）电厂脱硫废水经过三联箱工艺处理之后首先进入废水收集池中，通过泵将废水输送至沉镁池中，往沉镁池中投加Ca(OH)2，去除废水中含有的F-和部分Mg2+；
2）沉镁池上清液进入引晶罐中，往引晶罐中投加一定量的CaSO4，并配合一定转速的搅拌处理，待一定反应时间后将引晶罐中废液从底部输送至旋流分离器的中部入口；沉镁池底部排出Mg(OH)2沉淀；
3）通过旋流分离器的处理，引晶罐中形成的石膏晶须从旋流分离器底部出口排出，而清液通过旋流分离器上部出口排出；
4）旋流分离器上部出口排出的废水进入纳滤装置进行过滤处理，纳滤装置的透析液进入后端系统进行处理，而纳滤装置的浓缩液回流至引晶罐，从而实现硫酸钙晶体的充分去除。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例而已，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述电厂脱硫废水预处理系统包括：
- 废水收集池；
- 沉镁池，所述沉镁池与废水收集池的废水出口相连接；
- 引晶罐，所述引晶罐与沉镁池的废水出口相连接；
- 两相分离装置，所述两相分离装置与引晶罐的废水出口相连接；
以及
- 过滤装置，所述过滤装置与两相分离装置的废水出口相连接，所述过滤装置的截留液出口与引晶罐的截留液入口相连接。
2.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述废水收集池内设置机械搅拌装置和高效曝气装置。
3.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述沉镁池的底部为锥形底。
4.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述引晶罐的底部为锥形底。
5.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述沉镁池的上部设置用于连接引晶罐的废水入口的废水出口。
6.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述引晶罐的上部分别设置废水入口和截留液入口，所述引晶罐的底部设置废水出口。
7.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述引晶罐内设置搅拌装置。
8.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述两相分离装置为旋流分离器，所述旋流分离器的中部设置用于连接引晶罐的废水出口的废水进口，所述旋流分离器的底部设置石膏晶须出口，所述旋流分离器的上部设置废水出口。
9.根据权利要求1所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述过滤装置为纳滤装置，所述纳滤装置采用一二价离子分离膜，所述纳滤装置的截留液出口与引晶罐的截留液入口相连接。
10.根据权利要求9所述的一种电厂脱硫废水预处理系统，其特征在于，所述纳滤装置所采用的纳滤膜为管式纳滤膜或碟管式纳滤膜。
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