CN207330580U - 脱硫废水软化预处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脱硫废水软化预处理设备，包括有一级反应槽，一级反应槽的出料口上连接有脱水装置的第一入料口，脱水装置的出料口上连接有二级反应槽，二级反应槽的出料口上连接有过滤装置，过滤装置的出料口连接有污泥传送管道，污泥传送管道包括第一管道与第二管道，第一管道连接脱硫装置，第二管道连接脱水装置的第二入料口，接脱硫装置上设置有独立排放口，排放口上安装有检测装置。由此，二级反应槽生成的碳酸钙沉淀可直接回用于脱硫系统，不易污堵管式膜和陶瓷膜，延长清洗周期，降低运行成本。绝大部分溶解硅均在一级反应槽中被沉淀，通过脱水机固液分离以后，不会出现二级反应槽中碳酸钠反溶的现象。

Description

脱硫废水软化预处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种处理设备，尤其涉及一种脱硫废水软化预处理设备。

背景技术

二氧化硫(化学式SO2)，是造成大气污染的主要原因之一，也是造成酸雨的重要原因，是大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。

截止2010年末，我国完成“十一五”期间的总量控制目标为全年SO₂排放量2246.7万吨，其中电力行业的控制量为951.7万吨。在众多工业生产过程中，燃煤电厂烟气脱硫系统是SO₂的排放大户。这其中，石灰石～石膏湿法脱硫是电厂脱硫应用最广泛、技术最成熟的脱硫工艺。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。于是此工艺产生的脱硫废水的处理是我们面临的一大课题。脱硫废水主要含过饱和的亚硫酸盐、悬浮物、硫酸盐以及重金属离子。由于大部分物质都是国家环保标准中规定的第一类污染物，对环境污染较严重。因此，必须对脱硫废水进行有效处理后排放。于是此工艺产生的脱硫废水的处理是我们面临的一大课题。

2015年4月16日，国务院发布《水污染行动计划》《水十条》，国家将强化对各类水污染的治理力度。“水十条”明确提出，到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，“狠抓工业污染防治”成为重要任务，多项标准进一步趋严，一些重点区域甚至将禁止污水排放。2016年9月30日，环保部发布关于征求《火电厂污染防治技术政策》和《火电厂污染防治最佳可行性技术指南》意见函，对火电厂排放的废气、废水、噪声、固体废弃物等造成的污染制定基本的技术政策，关于废水明确指出：火电厂水污染防治应遵循清污分流，一水多用、集中处理与分散处理相结合的原则，鼓励火电厂实现废水的循环使用不外排。火电厂目前有一些工艺被设置和运行在脱硫废水零排放系统中。

脱硫废水零排放系统通常分三个工艺段，第一工艺段为软化预处理，第二工艺段为减量浓缩处理，第三工艺段为结晶制盐。软化预处理部分的主要目的是通过加入石灰、碳酸钠等药剂进行反应沉淀，并最终过滤去除固体沉淀物，清液满足后续浓缩结晶的工艺要求。常用的工艺路线如下：

1)加药反应(可加入石灰、NaOH、碳酸钠或硫酸钠等)软化+一级或多级澄清+介质过滤；

2)加药反应软化+管式膜或陶瓷膜过滤；

3)加石灰软化+一级澄清+其他药剂(一般为碳酸钠)软化+二级澄清+介质过滤；

4)加石灰软化+一级澄清+其他药剂软化+管式膜或陶瓷膜过滤。

向脱硫废水投加石灰调节PH值至11.5以上，并辅助投加絮凝剂和有机硫等，然后投加碳酸钠或硫酸钠药剂，分别与水中的钙镁离子反应生成碳酸钙或硫酸钙和氢氧化镁沉淀，与重金属反应生成硫化物沉淀，经过沉淀软化后的水加入絮凝剂絮凝后经澄清器沉降，沉淀污泥用污泥输送泵输送到脱水系统干化后外运填埋，上清液进行过滤去除水中大部分的悬浮物。此过滤设备包括过滤器、管式膜或者其他设备。以上四种工艺路线基本涵盖了目前的脱硫废水零排放项目应用。

这些工艺的缺陷为：当来水含有的镁离子和硫酸根离子浓度较高时，生成的沉淀物不容易分离，澄清池占地面积很大，并且出水水质难以保证，加药量巨大且容易发生加入的石灰和碳酸钠直接反应，并且如果脱硫废水中含有大量过饱和硫酸钙悬浮物时，也会消耗大量碳酸钠药剂与其反应生成碳酸钙和硫酸钠，导致药剂成本很高。工艺流程长导致投资成本很高，并且占地面积较大。容易出现各种污堵和结垢的问题，过滤器和膜分离系统反洗和化学清洗频繁。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种脱硫废水软化预处理设备，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种脱硫废水软化预处理设备。

本实用新型的脱硫废水软化预处理设备，包括有一级反应槽，其中：所述一级反应槽的出料口上连接有脱水装置的第一入料口，所述脱水装置的出料口上连接有二级反应槽，所述二级反应槽的出料口上连接有过滤装置，所述过滤装置的出料口连接有污泥传送管道，所述污泥传送管道包括第一管道与第二管道，所述第一管道连接脱硫装置，所述第二管道连接脱水装置的第二入料口，所述接脱硫装置上设置有独立排放口，所述排放口上安装有检测装置。

进一步地，上述的脱硫废水软化预处理设备，其中，所述脱水装置为板框压滤机、离心脱水机中的一种或是多种。

更进一步地，上述的脱硫废水软化预处理设备，其中，所述过滤装置为管式膜过滤器，或是所述过滤装置陶瓷膜过滤器。

更进一步地，上述的脱硫废水软化预处理设备，其中，所述检测装置上安装有通讯告警组件。

再进一步地，上述的脱硫废水软化预处理设备，其中，所述通讯告警组件为警示灯或是蜂鸣器，所述通讯告警组件上设置有独立的通讯模块，所述通讯模块为I/O通讯接口，或是为无线传输模块。

借由上述方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、去掉了占地面积大，投资成本高的澄清工艺段设备。

2、排除了因进水水质波动引起的澄清段工艺设备堵塞、出水不合格、加药量难以控制等问题。

3、脱水机工艺段去除绝大部分来水中的悬浮物和一级反应槽生成的固体颗粒物，包括粒径很小的氢氧化镁颗粒，在后续的二级反应槽可最大程度节省碳酸钠药剂消耗量。

4、二级反应槽生成的碳酸钙沉淀可直接回用于脱硫系统，并且由于碳酸钙粒径较大，不易污堵管式膜和陶瓷膜，延长清洗周期，降低运行成本。

5、绝大部分溶解硅均在一级反应槽中被沉淀，通过脱水机固液分离以后，不会出现二级反应槽中碳酸钠反溶的现象，且辅以氯化镁等除硅剂的投加，可以将硅含量去除至2mg/L以下。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是脱硫废水软化预处理设备的结构示意图。

图中各附图标记的含义如下。

1 一级反应槽 2 脱水装置

3 二级反应槽 4 过滤装置

5 第一管道 6 第二管道

7 脱硫装置 8 独立排放口

9 检测装置

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1的脱硫废水软化预处理设备，包括有一级反应槽1，其与众不同之处在于：一级反应槽1的出料口上连接有脱水装置2的第一入料口。同时，为了实现有序的分级废水处理，脱水装置2的出料口上连接有二级反应槽3。并且，二级反应槽3的出料口上连接有过滤装置4，完成必要的过滤工序。考虑到对处理期间的污泥进行有效利用，实现资源循环并提升净化效果，过滤装置4的出料口连接有污泥传送管道，污泥传送管道包括第一管道5与第二管道6。具体来说，第一管道5连接脱硫装置7，第二管道6连接脱水装置2的第二入料口。再者，为了便于实施，接脱硫装置7上设置有独立排放口8，排放口上安装有检测装置9。

结合本实用新型一较佳的实施方式来看，为了提升脱水效果，采用的脱水装置2为板框压滤机、离心脱水机中的一种或是多种。同时，根据实际处理需求的不同，亦可以采用其他脱水工艺设备。并且，考虑到可以提升过滤效果，且提升过滤速率，过滤装置4为管式膜过滤器，或是过滤装置4陶瓷膜过滤器。

进一步来看，本实用新型在检测装置9上安装有通讯告警组件。这样，一旦出现异常，可第一时间告警，便于用户进行现场排查与维护，避免出现脱硫废水的异常外泄。具体来说，通讯告警组件为警示灯或是蜂鸣器，这样能够实现声、光报警。同时，通讯告警组件上设置有独立的通讯模块，该通讯模块为I/O通讯接口，或是为无线传输模块。由此，满足远程数据通报。

本实用新型的工作原理如下：

首先，脱硫废水首先进入一级反应槽进行反应。在第一反应槽中加入石灰药剂，根据后续工艺需要调节PH值到9.5至12.5，选择性投加絮凝剂、有机硫中的一种或是多种，搅拌反应充分。

之后，脱水固液分离。具体来说，进入脱水装置进行固液分离，压滤获取清液。在此期间，所产生的污泥可采取外运填埋或是作为建筑等其他行业的生产原料。由此，实现资源的循环利用。

接着，采用二级反应槽进行沉淀。将步骤二得到的清液直接进入二级反应槽，投加碳酸钠药剂。当然，为了提升沉淀效果，可同时辅助投加氯化镁药剂等除硅药剂，反应生成碳酸钙和硅酸盐沉淀。

随后，过滤处理。在此期间，通过过滤装置进行膜过滤，产生的污泥(浓度一般为3-5％)直接送至脱硫装置作为石灰石的补充。或是，将这些污泥回到脱水装置集中处理，不污染环境。

最终，弱酸树脂过滤，获取的清液浊度0.2NTU以下，完全满足后续各种浓缩结晶工艺的使用要求，为去除痕量的残余钙镁，还可以再经过弱酸树脂过滤工艺，硬度去除至接近0mg/L。

简单来说，本软化预处理方法为一级反应(只加石灰和有机硫)+脱水机(板框或离心式或其他形式)+二级反应(只加碳酸钠)+管式膜或陶瓷膜过滤。

总而言之，本实用新型在实施期间，工艺流程短、投资成本低、占地面积小、石灰和碳酸钠运行用药量低、系统运行维护简单。采用的软化预处理方法主要针对未经三联箱处理的脱硫废水，并且对硫酸钙悬浮物含量没有要求，以及含镁和硫酸根离子较高的脱硫废水，一般镁离子含量在1000mg/L以上，硫酸根离子含量在5000mg/L以上，可用此预处理工艺更合适。

通过上述的文字表述并结合附图可以看出，采用本实用新型后，拥有如下优点：

1、去掉了占地面积大，投资成本高的澄清工艺段设备。

2、排除了因进水水质波动引起的澄清段工艺设备堵塞、出水不合格、加药量难以控制等问题。

3、脱水机工艺段去除绝大部分来水中的悬浮物和一级反应槽生成的固体颗粒物，包括粒径很小的氢氧化镁颗粒，在后续的二级反应槽可最大程度节省碳酸钠药剂消耗量。

4、二级反应槽生成的碳酸钙沉淀可直接回用于脱硫系统，并且由于碳酸钙粒径较大，不易污堵管式膜和陶瓷膜，延长清洗周期，降低运行成本。

5、绝大部分溶解硅均在一级反应槽中被沉淀，通过脱水机固液分离以后，不会出现二级反应槽中碳酸钠反溶的现象，且辅以氯化镁等除硅剂的投加，可以将硅含量去除至2mg/L以下。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.脱硫废水软化预处理设备，包括有一级反应槽(1)，其特征在于：所述一级反应槽(1)的出料口上连接有脱水装置(2)的第一入料口，所述脱水装置(2)的出料口上连接有二级反应槽(3)，所述二级反应槽(3)的出料口上连接有过滤装置(4)，所述过滤装置(4)的出料口连接有污泥传送管道，所述污泥传送管道包括第一管道(5)与第二管道(6)，所述第一管道(5)连接脱硫装置(7)，所述第二管道(6)连接脱水装置(2)的第二入料口，所述接脱硫装置(7)上设置有独立排放口(8)，所述排放口上安装有检测装置(9)。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水软化预处理设备，其特征在于：所述脱水装置(2)为板框压滤机、离心脱水机中的一种或是多种。

3.根据权利要求1所述的脱硫废水软化预处理设备，其特征在于：所述过滤装置(4)为管式膜过滤器，或是所述过滤装置(4)陶瓷膜过滤器。

4.根据权利要求1所述的脱硫废水软化预处理设备，其特征在于：所述检测装置(9)上安装有通讯告警组件。

5.根据权利要求4所述的脱硫废水软化预处理设备，其特征在于：所述通讯告警组件为警示灯或是蜂鸣器，所述通讯告警组件上设置有独立的通讯模块，所述通讯模块为I/O通讯接口，或是为无线传输模块。