CN207062073U - 一种脱硫废水和污泥零排放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱硫废水和污泥零排放系统，包括：脱硫塔和依次连通的预沉池、软化装置、pH值调节池、机械过滤器、弱酸阳床、电渗析装置和蒸发结晶装置，所述预沉池设有脱硫废水入口；其中，所述预沉池和软化装置均与所述脱硫塔的浆液池连通，用于将所述预沉池与软化装置中的污泥排入所述脱硫塔的浆液池中。本实用新型通过将预沉池与软化装置产生的污泥通入脱硫塔的浆液池代替现有技术中板框压滤器对污泥进行脱水外运，实现了污泥的零排放，并由于通入脱硫塔的浆液池的污泥中参与脱硫反应，提高了脱硫塔的脱硫效率。

Description

一种脱硫废水和污泥零排放系统

技术领域

本实用新型涉及脱硫废水处理技术领域，尤其涉及一种脱硫废水和污泥零排放系统。

背景技术

燃煤电厂脱硫技术大多数采用石灰石-石膏法烟气脱硫技术，即FDG法，FGD法具有脱硫效率高，脱硫效率最高可达99％、运行可靠、适应范围广、技术成熟、副产物可出售等优势。这种湿法脱硫工艺为了维持脱硫系统的正常运行，浆液中氯离子与微细粉尘的浓度需维持在一定水平。为防止脱硫系统材料的腐蚀，浆液氯离子浓度一般维持在12000～20000mg/kg；为维持较高的脱硫效率及防止塔体结垢，浆液密度一般控制在1075～1150kg/m³，因此必须从脱硫系统中排出一定量的废水，同时该部分废水中含有大量的悬浮物，如：石膏颗粒、SiO₂、Al和Fe的氢氧化物、氟化物和微量的重金属，如果废水直接排放将对环境造成严重危害，因此这部分废水经处理后一般用于干灰调湿或者灰场喷洒。随着《水污染防治行动计划》的颁布及脱硫废水零排放概念的提出，尽可能回用脱硫废水并回收废水中的有用资源，是火力发电厂脱硫废水系统研究的一个重要方向。

然而在火力发电厂对脱硫废水进行软化处理时势必会产生污泥，所以，污泥处理系统是现有技术中脱硫废水处理工程的重要组成部分，脱硫废水污泥处理指污泥的脱水。目前脱硫废水处理系统常用板框压滤机进行污泥脱水，脱水前含水率90-95％，脱水后污泥含水率在55-65％，在实际工程应用中，为了给污泥脱水后外运，常要采用板框压滤机，进而造成能源的浪费，且无法实现污泥的零排放。

因此，本申请人致力于提供一种新型的脱硫废水和污泥零排放系统。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种脱硫废水和污泥零排放系统，能够节约能源，实现脱硫废水和污泥的零排放。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种脱硫废水和污泥零排放系统，包括：脱硫塔和依次连通的预沉池、软化装置、pH值调节池、机械过滤器、弱酸阳床、电渗析装置和蒸发结晶装置，所述预沉池设有脱硫废水入口；其中，所述预沉池和软化装置均与所述脱硫塔的浆液池连通，用于将所述预沉池与软化装置中的污泥排入所述脱硫塔的浆液池中。

上述结构中，通过将预沉池和软化装置产生的污泥通入脱硫塔的浆液池中进行循环利用，污泥和脱硫塔内的SO₂和O₂反应生成CaSO₄·2H₂O，污泥参与了脱硫塔的脱硫反应，节省了脱硫过程吸收剂用量的同时实现了脱硫废水产生的污泥的零排放，并省去了现有技术中为了实现污泥脱水而设置的板框压滤机，进而节约了运行板框压滤机的能源。

优选地，所述软化装置包括一级软化澄清池和二级软化澄清池，还包括氢氧化钙药剂加药箱和碳酸钠药剂加药箱；其中，所述氢氧化钙药剂加药箱与一级软化澄清池连通，所述碳酸钠药剂加药箱与二级软化澄清池连通；所述一级软化澄清池设有一级污泥出口，所述二级软化澄清池设有二级污泥出口，所述一级软化澄清池通过一级污泥出口与所述脱硫塔的浆液池连通，所述二级软化澄清池通过二级污泥出口与所述脱硫塔的浆液池连通。

优选地，所述软化装置还包括污泥浓缩池，所述污泥浓缩池设有一级污泥入口、清液出口和浓缩污泥出口，所述污泥浓缩池的一级污泥入口与所述一级软化澄清池的一级污泥出口连通，所述污泥浓缩池的浓缩污泥出口与所述脱硫塔的浆液池连通，所述污泥浓缩池的清液出口与所述预沉池连通。

上述结构中，通过在一级软化澄清池与脱硫塔的浆液池之间设置污泥浓缩池，对一级软化澄清池排出的污泥进行静置脱水，进而将上层清液送返至预沉池内循环利用，减少了工艺用水量。

优选地，所述软化装置还包括一级澄清缓冲池，所述一级澄清缓冲池设置在所述一级软化澄清池与二级软化澄清池之间且所述一级软化澄清池、一级澄清缓冲池与二级软化澄清池依次连通。

上述结构中，由于一级软化澄清池输送至二级软化澄清池的流量不稳定，所以通过设置一级澄清缓冲池能够对一级软化澄清池输送的上层清液先进行一个缓冲，进而提高整个系统的稳定性。

优选地，所述脱硫废水和污泥零排放系统还包括：回流水箱，所述回流水箱设有蒸馏水入口、电渗析淡水入口和回流水出口，所述回流水箱通过所述蒸馏水入口与所述蒸发结晶装置连通，所述回流水箱通过所述电渗析淡水入口与所述电渗析装置连通，所述回流水箱通过所述回流水出口同时与所述弱酸阳床和机械过滤器连通。

上述结构中，通过设置一个回流水箱来储存电渗析装置排出来的电渗析淡水和蒸发结晶装置的蒸馏水，并能够将其作为反冲洗水通入弱酸阳床和机械过滤器内进行反冲洗，节约了工艺用水量。

优选地，所述机械过滤器设有第一反冲洗废水出口，所述机械过滤器通过第一反冲洗废水出口与预沉池连通；所述弱酸阳床设有第二反冲洗废水出口，所述弱酸阳床通过第二反冲洗废水出口与预沉池连通。

上述结构中，通过设置第一反冲洗废水出口和第二反冲洗废水出口将弱酸阳床与机械过滤器中的反冲洗废水通入预沉池内进行循环利用，减少了工艺用水量。

优选地，所述电渗析装置的阴离子交换膜为单价阴离子膜。

上述结构中，采用电渗析装置实现对废水进行高倍浓缩减量的目的，从而减少后续的蒸发结晶装置的规模，减少了蒸发结晶装置的能源的消耗。并由于单价阴离子膜只能容许单价阴离子通过，所以能够实现废水中的NaCl和Na₂SO₄的分离，即能够实现分盐。从而使得蒸发结晶装置得到NaCl含量大于99％的结晶盐，该结晶盐满足工业盐的标准，可以直接作为产品出售。

优选地，所述脱硫废水和污泥零排放系统还包括：喷雾干燥装置，所述喷雾干燥装置设有结晶母液入口；干燥装置，所述干燥装置设有结晶盐入口；所述蒸发结晶装置设有结晶母液出口和结晶盐出口；所述喷雾干燥装置的结晶母液入口与蒸发结晶装置的结晶母液出口连通，所述干燥装置的结晶盐入口与蒸发结晶装置的结晶盐出口连通。

优选地，所述弱酸阳床与电渗析装置之间设有阳床缓冲水箱。

上述结构中，由于弱酸阳床排出的水量不定，若水量过少，则无法开启电渗析装置，所以在弱酸阳床与电渗析装置之间设置阳床缓冲水箱，用以收集弱酸阳床排出的废水，避免了水量不足而导致的无法开启电渗析装置的现象。

本实用新型提供的一种脱硫废水和污泥零排放系统，能够带来以下有益效果：

通过将预沉池与软化装置内产生的污泥通入脱硫塔的浆液池内进行循环利用代替采用板框压滤机对污泥进行脱水处理后外运，不但省去了板框压滤机这类脱水设备，省下启动板框压滤器这类脱水设备的能源。而且污泥可以在脱硫塔内对废气进行脱硫处理，减少脱硫过程吸收剂的用量。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对脱硫废水和污泥零排放系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的脱硫废水和污泥零排放系统的一种具体实施方式的结构示意图。

附图标号说明：

1-脱硫废气，2-预沉池，3-一级软化澄清池，4-氢氧化钙药剂加药箱，5-二级软化澄清池，6-碳酸钠药剂加药箱，7-pH值调节池，8-机械过滤器，9-弱酸阳床，10-阳床缓冲水箱，11-电渗析装置，12-蒸发结晶装置，13-回流水箱，14-喷雾干燥装置，15-干燥装置，16-脱硫塔的浆液池，17-一级澄清缓冲池，18-污泥浓缩池，19-结晶混盐，20-NaCl结晶盐。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。

【实施例1】

如图1所示，实施例1公开了一种脱硫废气1和污泥零排放系统，该系统包括：脱硫塔和依次连通的预沉池2、软化装置、pH值调节池7、机械过滤器8、弱酸阳床9、电渗析装置11和蒸发结晶装置12，预沉池2设有脱硫废水入口。其中，预沉池2的底部与脱硫塔的浆液池16连通，用于将预沉池2中凝聚的沉淀排入脱硫塔的浆液池16中参加反应。软化装置也与脱硫塔的浆液池16连通，用于将软化装置在软化过程中生成的CaSO₄、Mg(OH)₂、CaCO₃等污泥排入脱硫塔的浆液池16中参与脱硫反应。

本实施例的工作流程如下：

(1)将废气通入预沉池2中进行初次沉淀，污泥排入脱硫塔的浆液池16；

(2)预沉池2的上层清液通入软化装置中进行软化处理，产生的CaSO₄、Mg(OH)₂、CaCO₃等污泥通入脱硫塔的浆液池16内参与脱硫反应，实现了污泥的零排放；

(3)将软化装置的上层清液通入pH值调节池7，调节至满足机械过滤器8对于水质的要求；

(4)软化装置的上层清液经过pH值调节池7后通入机械过滤器8除去水中灰分和悬浮物等杂质；

(5)机械过滤器8的清液通入弱酸阳床9中进行阳离子交换，除去水中Ca²⁺、Mg²⁺等多价阳离子，得到软化后的废液Ⅰ；

(6)废液Ⅰ通入电渗析装置11进行高倍浓缩，得到电渗析浓水；

(7)电渗析浓水通入蒸发结晶装置12进行蒸发结晶，实现了脱硫废水的零排放。

其中，本实施例中，机械过滤器8为石英砂过滤器。

本实施例通过将预沉池2与软化装置中产生的污泥排入脱硫塔的浆液池16内参与脱硫反应，能够省去板框压滤器等脱水设备，节约了能源，并实现了污泥和废水的零排放。

【实施例2】

如图1所示，实施例2在实施例1的基础上，实施例2的软化装置包括依次连通的一级软化澄清池3和二级软化澄清池5、氢氧化钙药剂加药箱4和碳酸钠药剂加药箱6，且一级软化澄清池3设有一级污泥出口，二级软化澄清池5设有二级污泥出口，一级软化澄清池3通过一级污泥出口与脱硫塔的浆液池16连通，二级软化澄清池5通过二级污泥出口与脱硫塔的浆液池16连通。

其中，氢氧化钙药剂加药箱4与一级软化澄清池3连通，用于将Ca(OH)₂投入一级软化澄清池3内，得到的CaSO₄、Mg(OH)₂等污泥通过一级污泥出口排入脱硫塔的浆液池16，碳酸钠药剂加药箱6与二级软化澄清池5连通，用于将Na₂CO₃投入二级软化澄清池5内，得到的CaCO₃等污泥通过二级污泥出口排入脱硫塔的浆液池16。

【实施例3】

如图1所示，实施例3在实施例2的基础上，实施例3中的软化装置还包括污泥浓缩池18，该污泥浓缩池18的设有与一级软化澄清池3的一级污泥出口连通的一级污泥入口、清液出口和浓缩污泥出口。其中，清液出口与预沉池2连通，浓缩污泥出口与脱硫塔的浆液池16连通。

污泥浓缩池18通过一级污泥入口接收来自一级软化澄清池3的CaSO₄、Mg(OH)₂等污泥，并对该污泥进行静置沉淀，上层清液通过清液出口被返排至预沉池2进行循环利用，减少工艺水用量，静置沉淀后的污泥通过浓缩污泥出口被排入脱硫塔的浆液池16内。

【实施例4】

如图1所示，实施例4在实施例2或3的基础上，实施例4的软化装置还包括一级澄清缓冲池17，该一级软化澄清池3、一级澄清缓冲池17和二级软化澄清池5依次连通，通过设置一级澄清缓冲池17，能够对一级软化澄清池3输送的上层清液先进行一个缓冲，进而提高整个系统的稳定性。

【实施例5】

如图1所示，实施例5在实施例1～4的基础上，实施例4还包括回流水箱13，该回流水箱13设有蒸馏水入口、电渗析淡水入口和回流水出口。回流水箱13通过蒸馏水入口与蒸发结晶装置12连通，回流水箱13通过电渗析淡水入口与电渗析装置11连通，回流水箱13通过回流水出口与弱酸阳床9和机械过滤器8连通。本实施例中，机械过滤器8为活性炭过滤器。

回流水箱13通过蒸馏水入口接收来自蒸发结晶装置12的蒸馏水、通过电渗析淡水入口接收来自于电渗析装置11的电渗析淡水，并通过回流水出口将回流水作为反冲洗水通入弱酸阳床9和机械过滤器8中进行反冲洗，节约了工艺用水。

机械过滤器8上还设有第一反冲洗废水出口，机械过滤器8通过该第一反冲洗废水出口将反冲洗废气排至预沉池2循环利用。弱酸阳床9上也设有第二反冲洗废水出口，弱酸阳床9通过第二反冲洗废水出口将反冲洗废气排至预沉池2循环利用，更加节约了工艺用水。

【实施例6】

如图1所示，实施例6在实施例1～5的基础上，实施例6的电渗析装置11中的阴离子交换膜为单价阴离子膜，该单价阴离子膜在电渗析过程中，只能容许单价阴离子通过，进而在实现了高倍浓缩的同时实现了废水中的NaCl和Na₂SO₄的分离，即能够实现分盐。从而使得蒸发结晶装置12得到NaCl含量大于99％的结晶盐，该结晶盐满足工业盐的标准，可以直接作为产品出售。

【实施例7】

如图1所示，实施例7在实施例1～6的基础上，实施例7还包括：喷雾干燥装置14、干燥装置15和阳床缓冲水箱10。本实施例中，机械过滤器8为锰砂过滤器。

其中，喷雾干燥装置14设有结晶母液入口，干燥装置15设有结晶盐入口，蒸发结晶装置12设有结晶母液出口和结晶盐出口。蒸发结晶装置12中产生的结晶盐依次通过结晶盐出口、结晶盐入口进入干燥装置15进行干燥，得到NaCl含量大于99％的NaCl结晶盐20，蒸发结晶装置12中产生的结晶母液依次通过结晶母液出口、结晶母液入口进入喷雾干燥装置14进行干燥处理，得到结晶混盐19，实现了脱硫废水的零排放。

阳床缓冲水箱10设置在弱酸阳床9与电渗析装置11之间，用以平衡弱酸阳床9排出的水量，避免水量不足而导致的无法开启电渗析装置11的现象。

在其他具体实施例中，机械过滤器8也可以是多介质过滤器等过滤器，不局限于本说明书中列举的例子。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于，包括：

脱硫塔和依次连通的预沉池、软化装置、pH值调节池、机械过滤器、弱酸阳床、电渗析装置和蒸发结晶装置，所述预沉池设有脱硫废水入口；

其中，所述预沉池和软化装置均与所述脱硫塔的浆液池连通，用于将所述预沉池与软化装置中的污泥排入所述脱硫塔的浆液池中。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于：

所述软化装置包括一级软化澄清池和二级软化澄清池，还包括氢氧化钙药剂加药箱和碳酸钠药剂加药箱；

其中，所述氢氧化钙药剂加药箱与一级软化澄清池连通，所述碳酸钠药剂加药箱与二级软化澄清池连通；

所述一级软化澄清池设有一级污泥出口，所述二级软化澄清池设有二级污泥出口，所述一级软化澄清池通过一级污泥出口与所述脱硫塔的浆液池连通，所述二级软化澄清池通过二级污泥出口与所述脱硫塔的浆液池连通。

3.根据权利要求2所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于：

所述软化装置还包括污泥浓缩池，所述污泥浓缩池设有一级污泥入口、清液出口和浓缩污泥出口，所述污泥浓缩池的一级污泥入口与所述一级软化澄清池的一级污泥出口连通，所述污泥浓缩池的浓缩污泥出口与所述脱硫塔的浆液池连通，所述污泥浓缩池的清液出口与所述预沉池连通。

4.根据权利要求3所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于：

所述软化装置还包括一级澄清缓冲池，所述一级澄清缓冲池设置在所述一级软化澄清池与二级软化澄清池之间且所述一级软化澄清池、一级澄清缓冲池与二级软化澄清池依次连通。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于，还包括：

回流水箱，所述回流水箱设有蒸馏水入口、电渗析淡水入口和回流水出口，所述回流水箱通过所述蒸馏水入口与所述蒸发结晶装置连通，所述回流水箱通过所述电渗析淡水入口与所述电渗析装置连通，所述回流水箱通过所述回流水出口同时与所述弱酸阳床和机械过滤器连通。

6.根据权利要求1所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于：

所述机械过滤器设有第一反冲洗废水出口，所述机械过滤器通过第一反冲洗废水出口与预沉池连通；

所述弱酸阳床设有第二反冲洗废水出口，所述弱酸阳床通过第二反冲洗废水出口与预沉池连通。

7.根据权利要求1所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于：

所述电渗析装置的阴离子交换膜为单价阴离子膜。

8.根据权利要求1所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于，还包括：

喷雾干燥装置，所述喷雾干燥装置设有结晶母液入口；

干燥装置，所述干燥装置设有结晶盐入口；

所述蒸发结晶装置设有结晶母液出口和结晶盐出口；

所述喷雾干燥装置的结晶母液入口与蒸发结晶装置的结晶母液出口连通，所述干燥装置的结晶盐入口与蒸发结晶装置的结晶盐出口连通。

9.根据权利要求1所述的脱硫废水和污泥零排放系统，其特征在于：

所述弱酸阳床与电渗析装置之间设有阳床缓冲水箱。