CN208440312U - 一种脱硫废水的处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种脱硫废水的处理系统，包括：分离器，包括气液分离器和脱硫废水罐，气液分离器位于分离器上部，用于分离二次蒸汽，脱硫废水罐位于分离器下部，用于盛装脱硫废水；加热器，加热器的脱硫废水入口通过强制循环泵与分离器的脱硫废水罐的出口相连通，通过使脱硫废水与蒸汽换热来对脱硫废水进行加热；一效冷凝罐，一效冷凝罐的入口与加热器的出口相连通，用于收集换热后的蒸汽冷凝水；尾气冷凝器，尾气冷凝器的入口与分离器的气液分离器的气体出口相连通，用于冷凝二次蒸汽；尾气冷凝罐，尾气冷凝罐的入口与尾气冷凝器的出口相连通，用于收集二次蒸汽冷凝形成的水。

Description

一种脱硫废水的处理系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体地，本实用新型涉及一种脱硫废水的处理系统，更具体地，本实用新型涉及一种脱硫废水快速蒸发结晶零排放的处理系统。

背景技术

石灰石膏脱硫液在脱硫过程中，烟气中酸性气体与碳酸钙反应，吸收进入脱硫液，二氧化硫经过氧化形成硫酸钙固体进入固相，由于气体中HCl吸收进入脱硫液形成的氯化钙溶解度很高，造成脱硫液氯离子积累，从而降低了脱硫活性，为控制氯离子浓度，必须排除部分脱硫液，这就是脱硫废水。此外，氯离子另外一部分来自脱硫补水中带进，氯离子主要来自烟气，烟气中热量蒸发了大量水分造成系统氯离子浓缩积累，同时也存在有机物等杂质的浓缩积累，影响了脱硫活性与操作。煤燃烧过程中产生的挥发性重金属也进入脱硫废水。所以，脱硫废水中含有重金属和较高浓度氯离子、饱和硫酸钙、钙镁离子等物质，pH为偏酸性(防止吸收二氧化碳而消耗石灰)。在脱硫系统中，吸收塔内浆液中的Cl-浓度不应大于20g/l，故而，需将吸收塔内的部分水排出、置换，导致脱硫系统废水产生和排放。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。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐等，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。水资源和水环境问题不仅是制约我国工业发展的瓶颈，同时已成为生态文明建设亟待解决的关键问题。燃煤火电厂是我国工业用水的大户，其用水量和排水量十分巨大，燃煤火电厂湿法脱硫后产生的废水，脱硫废水作为最末端的废水，如不进行深度处理，将会对环境造成危害，破坏土壤和地下水资源，同时也是对宝贵的水资源一种浪费。

湿法脱硫废水的主要特征是呈现弱酸性，pH值低于5.7；悬浮物高，但颗粒细小，其溶液中存在了大量Cl^-。目前脱硫废水处理方式为三联法，即脱硫废水→中和箱(加入石灰乳)→沉淀箱(加入硫化物)→絮凝箱(加入混凝剂)→澄清池→清水pH值调整箱→排放。可以看出，此工艺主要处理了脱硫废水中的固体颗粒物，但对于废水中的Cl^-没有进行处理，其处理后的液体仍然含有大量的Cl^-，需要进行二次处理，才有可能实现废水零排放。

脱硫废水是近十多年来湿法脱硫带来的新问题。目前，我国绝大多数电厂采用了石灰石-石膏湿法脱硫技术脱除烟气中的二氧化硫。在湿法烟气脱硫工艺中，为了维持系统稳定运行和保证石膏产品质量，需要控制浆液中氯离子浓度不能过高，因此需要产生一部分浆液，从而产生脱硫废水。因脱硫废水水质具有成分复杂，水质、水量波动大，预处理难度大结垢离子含量高，浓缩易结垢，盐资源化难度大重金属含量高、pH值偏酸性、氯离子含量超高、浊度大、腐蚀性强等特点，处理难度大。传统的三联箱处理工艺，可以实现固态悬浮物及重金属的有效去除，但是溶解性的盐难以去除，处理后的出水无法回用。如果外排，直接导致江河水质矿化度提高，给土壤、地表水、地下水带来越来越严重的污染，危及生态环境。目前国内真正实现废水“零排放”的电厂屈指可数。

脱硫废水具有含盐量高、腐蚀性强、重金属超标、悬浮物浓度高等特点。

传统方法：传统的废水处理技术采用化学的方法，处理后仍具有高含盐量、高腐蚀性等特征，即使达标排放也对环境造成不利影响。

反渗透法：脱硫废水具有高含盐、高腐蚀性等特征，渗透膜极易被污染，脱盐性能急剧下降，导致清洗和再生频繁，大大降低了膜的使用寿命，增加了运行成本，因此渗透技术极少单独应用于脱硫废水的处理。

蒸发结晶：蒸发结晶技术是将废水浓缩，浓缩液蒸发结晶，二次蒸汽泠凝后回收，结晶物干燥回收，从而达到零排放的目的。常规的蒸发结晶能耗大，结垢严重等缺点。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供一种脱硫废水快速蒸发结晶零排放的处理系统。

本实用新型的一种脱硫废水的处理系统，包括：

分离器1，包括气液分离器和脱硫废水罐，气液分离器位于分离器1上部，用于分离二次蒸汽，脱硫废水罐位于分离器1下部，用于盛装脱硫废水；

加热器2，加热器2的脱硫废水入口通过强制循环泵3与分离器1的脱硫废水罐的出口相连通，通过使脱硫废水与蒸汽换热来对脱硫废水进行加热；

一效冷凝罐4，一效冷凝罐4的入口与加热器2的出口相连通，用于收集换热后的蒸汽冷凝水；

尾气冷凝器5，尾气冷凝器5的入口与分离器1的气液分离器的气体出口相连通，用于冷凝二次蒸汽；

尾气冷凝罐6，尾气冷凝罐6的入口与尾气冷凝器5的出口相连通，用于收集二次蒸汽冷凝形成的水。

本实用新型的一种脱硫废水快速蒸发结晶零排放的处理系统的优点在于：

1)采用多效闪蒸技术，实现能源阶梯利用，提高了能源的利用率。

2)利用锅炉尾部烟气余热，整个蒸发结晶过程无外部蒸汽输入，实现低能源消耗。

3)不需要对脱硫废水进行预处理，以脱硫废水中的石膏固体颗粒物作为结晶晶种，研究脱硫废水中离子的结晶动力学。

4)脱硫废水零排放工程中，不添加药物，处理后的固体产物为石膏+结晶盐，无二次污染物。

5)蒸发出的洁净水回用，实现脱硫废水无废水、无废气、无废弃固体物产生的零排放。

附图说明

图1是本实用新型的脱硫废水处理系统的结构示意图，其中，各标号的含义如下：

1 分离器

2 加热器

3 强制循环泵

4 一效冷凝罐

5 尾气冷凝器

6 尾气冷凝罐

7 烟道换热器

8 加湿水泵

9 一效真空泵

10 出料泵

11 干燥机

12 凝结水泵

13 尾气真空泵

14 脱硫废水

具体实施方式

为了更好的了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型的一种脱硫废水快速蒸发结晶零排放的处理系统做进一步详细的描述。

如图1所示，本实用新型的脱硫废水处理系统用于实现对脱硫废水的快速蒸发结晶零排放，包括分离器1、加热器2、一效冷凝罐4、尾气冷凝器5和尾气冷凝罐6。

其中，分离器1包括气液分离器和脱硫废水罐，气液分离器位于分离器1上部，用于分离二次蒸汽，脱硫废水罐位于分离器1下部，用于盛装脱硫废水。

其中，加热器2的脱硫废水入口通过强制循环泵3与分离器1的脱硫废水罐的出口相连通，在加热器2中，脱硫废水与蒸汽换热从而对脱硫废水进行加热。强制循环泵3用于强制循环分离器1中的脱硫废水。

其中，一效冷凝罐4的入口与加热器2的出口相连通，在加热器2中与脱硫废水进行换热之后的蒸汽在一效冷凝罐4中凝结成水。

其中，尾气冷凝器5的入口与分离器1的气液分离器的气体出口相连通，脱硫废水在加热器2中与蒸汽换热之后，在分离器1中蒸发产生二次蒸汽，二次蒸汽通过分离器1的气液分离器分离后进入尾气冷凝器5，在尾气冷凝器5中凝结。

其中，尾气冷凝罐6的入口与尾气冷凝器5的出口相连通，用于收集二次蒸汽冷凝形成的水。

进一步，本实用新型的脱硫废水处理系统还包括烟道换热器7，烟道换热器7安装在吸收塔入口烟道处，烟道换热器7的入口通过加湿水泵8与一效冷凝罐4的出口相连通，烟道换热器7的出口与加热器2的蒸汽入口相连通。烟道换热器7利用烟气的热量将其内水加热成为负压蒸汽，并将蒸汽送入加热器对脱硫废水进行加热。优选地，一效冷凝罐4与一效真空泵9相连通，一效真空泵9用于使烟道换热器7产生的蒸汽为负压蒸汽。

进一步，本实用新型的脱硫废水处理系统还包括干燥机11，干燥机11的入口通过出料泵10与分离器1的气液分离器的液体出口相连通，用于干燥分离器1输出的浓缩液。可选地，也可以采用隔膜式压滤机来代替干燥机。

进一步，尾气冷凝罐6还与尾气真空泵13相连通，尾气真空泵13用于形成负压，使蒸发系统在负压下运行。优选地，尾气冷凝罐6还与凝结水泵12相连通，凝结水泵12用于循环二次蒸汽冷凝形成的水。

参照图1，采用本实用新型脱硫废水处理系统进行脱硫废水的快速蒸发结晶零排放的处理方法如下：

脱硫废水14进入分离器1，烟道换热器7产生的蒸汽进入加热器2，分离器1中脱硫废水通过强制循环泵3打循环，脱硫废水通过加热器2与蒸汽换热后，在分离器1中蒸发产生二次蒸汽，烟道换热器7产生的蒸汽冷凝后进入一效冷凝罐4，再通过加湿水泵8送到烟道换热器7加热，循环使用，一效真空泵9与一效冷凝罐4相连。分离器1产生的二次蒸汽通过尾气冷凝器5冷凝后进入尾气冷凝罐6，再通过凝结水泵12排出回收利用，尾气真空泵13与尾气冷凝罐6相连。分离器1内浓缩液通过出料泵10送到干燥机11进行干燥。本工艺系统可实现低能耗、低运行成本处理脱硫废水。

在吸收塔入口烟道安装烟道换热器7，利用烟道器中烟气的热量将其内水加热成负压蒸汽，并将蒸汽送入至蒸发系统对废水进行蒸发浓缩，蒸汽冷凝后收集在一效冷凝罐4中，再通过加湿水泵8送到烟道换热器7。一效冷凝罐4与一效真空泵9相连，使烟道换热器7产生的蒸汽为负压蒸汽，蒸汽温度为92℃左右。

脱硫废水进入分离器1，通过强制循环泵3进行强制循环，通过加热器废水与蒸汽换热，废水被加热，在分离器1中，产生二次蒸汽。

分离器1产生的二次蒸汽经过分离器1的气液分离器进入尾气冷凝器5进行冷凝。尾气冷凝罐6与尾气真空泵13相连，使蒸发系统在负压下运行，保证多效蒸发系统能有效换热，实现能源阶梯利用，提高了能源的利用率。

利用锅炉尾部烟气余热，整个蒸发结晶过程无外部蒸汽输入，实现低能源消耗。

不需要对脱硫废水进行预处理，以脱硫废水中的石膏固体颗粒物作为结晶晶种，研究脱硫废水中离子的结晶动力学。

脱硫废水零排放工程中，不添加药物，处理后的固体产物为石膏+结晶盐，无二次污染物。

蒸发出的洁净水回用，实现脱硫废水无废水、无废气、无废弃固体物产生的零排放。

尾气冷凝器冷却水水源采用锅炉补给水的原水，在化学处理前锅炉补给水的原水需要加热，原水可以是深井水或自来水。

蒸发系统含固量55％以上的浓缩液通过出料泵送到真空桨叶式干燥机进行干燥，干燥固体产物为石膏和结晶盐。

以上借助具体实，例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。

Claims (6)

1.一种脱硫废水的处理系统，其特征在于，包括：

分离器(1)，包括气液分离器和脱硫废水罐，气液分离器位于分离器(1)上部，用于分离二次蒸汽，脱硫废水罐位于分离器(1)下部，用于盛装脱硫废水；

加热器(2)，加热器(2)的脱硫废水入口通过强制循环泵(3)与分离器(1)的脱硫废水罐的出口相连通，通过使脱硫废水与蒸汽换热来对脱硫废水进行加热；

一效冷凝罐(4)，一效冷凝罐(4)的入口与加热器(2)的出口相连通，用于收集换热后的蒸汽冷凝水；

尾气冷凝器(5)，尾气冷凝器(5)的入口与分离器(1)的气液分离器的气体出口相连通，用于冷凝二次蒸汽；

尾气冷凝罐(6)，尾气冷凝罐(6)的入口与尾气冷凝器(5)的出口相连通，用于收集二次蒸汽冷凝形成的水。

2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括烟道换热器(7)，烟道换热器(7)的入口通过加湿水泵(8)与一效冷凝罐(4)的出口相连通，烟道换热器(7)的出口与加热器(2)的蒸汽入口相连通，用于产生用于换热的蒸汽。

3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述一效冷凝罐(4)还与一效真空泵(9)相连通，一效真空泵(9)用于使烟道换热器(7)产生的蒸汽为负压蒸汽。

4.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括干燥机(11)，干燥机(11)的入口通过出料泵(10)与分离器(1)的气液分离器的液体出口相连通。

5.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述尾气冷凝罐(6)还与尾气真空泵(13)相连通，尾气真空泵(13)用于形成负压。

6.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述尾气冷凝罐(6)还与凝结水泵(12)相连通，凝结水泵(12)用于循环二次蒸汽冷凝形成的水。