CN209193691U - 一种利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备，包括依次通过管道连通的初沉池、曝气池、碱性调节池、电絮凝装置、软化曝气池、过滤装置、活性炭过滤器、纳滤膜、反渗透处理装置、树脂交换装置和双极膜装置。本实用新型利用工厂、电厂烟气排放中的二氧化碳处理脱硫废水，达到去除硬度的效果，又利用脱硫废水工艺去除废气中的二氧化碳，实现降低碳排放，同时达到净化工厂废水和废气的目的，具有良好的推广前景和应用价值。

Description

一种利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备

技术领域

本发明涉及一种涉及废水处理工艺，尤其涉及一种烟气法处理工业脱硫废水的处理工艺。

背景技术

脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程中吸收塔的排放水。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、硫酸盐以及重金属，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。目前脱硫废水零排放处理技术有以下几种方法：1)预处理软化：目前采用双碱法等，问题是脱硫废水硬度极高(大于10000毫克每升)；2)膜浓缩减量：由于不管采用那种膜均采用分子筛原理，基于这个原理就决定了膜在这个高污染条件下寿命不会太长，而目前该种膜材料还不能很好国产化，价格较贵，会消耗我国不必要的大量外汇储备等。折合到用户处还是易损件(膜)跟换频繁，平均到每吨水上运行费用过高；3)蒸发法MVR法：投资过大，普遍故障率较高，消耗大量电能运行成本高，同时产生危险固废杂质盐无法处置或处置费用极高。4)直接烟道喷淋法：损坏除尘设备，影响除尘效果同时产生危险固废杂质盐无法处置或处置费用极高。5)高温烟气喷雾干燥法：受到烟气量烟气温度波动等制约因素影响较大，同时产生危险固废杂质盐无法处置或处置费用极高。以上处理方法有的处理效果较差，有的处理成本高昂，需要进一步的改进。

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，利用工厂、电厂烟气排放中的二氧化碳处理工业脱硫废水的方法，降低废水处理成本，提升废水处理效果。

技术方案：本发明所述利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备，包括依次通过管道连通的初沉池、曝气池、碱性调节池、电絮凝装置、软化曝气池、过滤装置、活性炭过滤器、纳滤膜、反渗透处理装置、树脂交换装置和双极膜装置；

所述初沉池的进水口与脱硫废水原水排放口连通，所述双极膜装置的两出水口分别与酸室和碱室连通；所述曝气池和软化曝气池的进气口分别与脱硫后端烟道连通；所述初沉池、曝气池、碱性调节池、电絮凝装置、软化曝气池、过滤装置和活性炭过滤器的固体出口与污泥收集池连通；所述纳滤膜、反渗透处理装置、树脂交换装置和双极膜装置的浓水出水口与废水收集池的进水口连通。

作为优选地，所述废水收集池的出水口与初沉池的进水口连通。

优选地，所述活性炭过滤器和纳滤膜之间还设置有酸性调节池和中和水箱，所述活性炭过滤器的出水口与酸性调节池的进水口连通，所述酸性调节池的出水口与中和水箱的进水口连通，所述中和水箱的出水口与所述纳滤膜的进水口连通。

优选地，所述酸室的出口与所述酸性调节池的加液口连通，所述碱室的出口与所述碱性调节池的加液口连通。

本发明所述利用烟道废气处理工业脱硫废水的方法，包括如下步骤：

(1)、将脱硫废水原水放至初沉池或缓冲池，进行初步沉淀，向初沉池或缓冲池内通入20～55℃的烟道废气，促进二氧化碳与水中钙镁离子形成碳酸沉淀；

(2)、将经步骤(1)处理后的初沉池或缓冲池内的上清液排入pH调节池，并在池中加入氢氧化钠，将池内溶液调节为碱性，在池内形成OH根钙镁沉淀；

(3)、将步骤(2)调节后的碱性水溶液加入电絮凝装置进行电絮凝反应，去除部分钙镁离子及重金属；

(4)、将清液加入软化曝气池，并在池中加入碳酸钠，置换钙镁离子，再通入20～55℃的烟道废气，促进二氧化碳与水中钙镁离子形成碳酸沉淀；

(5)、曝气池的上清液经过机械过滤或者微滤膜过滤后，产生的沉降物、污泥进入脱硫系统压滤机，产生的清水进入活性炭过滤装置过滤，去除水中因电絮凝产生的余氯，并进一步去除水中的悬浮物和色度；

(6)、步骤(5)过滤后的清水进入纳滤膜分离为一价离子溶液和二价离子溶液；

(7)、步骤(6)得到的二价离子溶液进行反渗透处理，清水排出回用，浓水排入废水收集池；步骤(6)得到的一价离子溶液进行反渗透处理，清水排出回用，浓水进入树脂交换装置，树脂交换装置的出水进入双极膜装置分离成酸溶液和碱溶液，将酸溶液和碱溶液分别回收到酸室和碱室回用。

优选地，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)产生的沉淀均进入脱硫系统压滤机，并排入污泥收集池中回用。

优选地，步骤(6)和步骤(7)产生的浓水经处理后排入废水收集池中，废水收集池中废水与脱硫废水原水混合后重复步骤(1)～(7)。

优选地，步骤(5)中活性炭过滤装置为碘值800～1000的活性炭过滤器，活性炭过滤器的进水端为小颗粒，出水端为大颗粒。

优选地，步骤(7)中碱室内的碱溶液排入步骤(2)中的pH调节池，调节池内溶液的pH值。

优选地，步骤(5)中活性炭过滤装置过滤后清水先在酸性调节池内调节为酸性溶液后，再进入中和水箱中和，最后进入纳滤膜。

优选地，步骤(7)中酸室内的酸溶液排入酸性调节池内，调节池内溶液的pH值。

本发明利用工厂、电厂烟气排放中的二氧化碳处理脱硫废水，达到去除硬度的效果，又利用脱硫废水工艺去除废气中的二氧化碳，实现降低碳排放，同时达到净化工厂废水和废气的目的，具有良好的推广前景和应用价值。

附图说明

图1为本发明设备的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：一种利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备，包括依次通过管道连通的初沉池1、曝气池2、碱性调节池3、电絮凝装置4、软化曝气池5、过滤装置6、活性炭过滤器7、酸性调节池8、中和水箱9、纳滤膜10、反渗透处理装置11、树脂交换装置12和双极膜装置13；

初沉池1的进水口与脱硫废水原水排放口连通，双极膜装置13的两出水口分别与酸室14和碱室15连通，酸室14的出口与酸性调节池8的加液口连通，碱室15的出口与碱性调节池3的加液口连通；曝气池2和软化曝气池5的进气口分别与脱硫后端烟道连通；初沉池1、曝气池2、碱性调节池3、电絮凝装置4、软化曝气池5、过滤装置6和活性炭过滤器7的固体出口与污泥收集池16连通；纳滤膜10、反渗透处理装置11、树脂交换装置12和双极膜装置13的浓水出水口与废水收集池17的进水口连通，废水收集池17的出水口与初沉池1的进水口连通。

一种利用烟道废气处理工业脱硫废水的方法，包括如下步骤：

(1)、将脱硫废水原水放至初沉池或缓冲池，进行初步沉淀，向初沉池或缓冲池内通入20～55℃的烟道废气，促进二氧化碳与水中钙镁离子形成碳酸沉淀；

(2)、将经步骤(1)处理后的初沉池或缓冲池内的上清液排入pH调节池，并在池中加入氢氧化钠，将池内溶液调节为碱性，在池内形成OH根钙镁沉淀；

(3)、将步骤(2)调节后的碱性水溶液加入电絮凝装置进行电絮凝反应，去除部分钙镁离子及重金属；

(4)、将清液加入软化曝气池，并在池中加入碳酸钠，置换钙镁离子，再通入20～55℃的烟道废气，促进二氧化碳与水中钙镁离子形成碳酸沉淀；

(5)、曝气池的上清液经过机械过滤或者微滤膜过滤后，产生的沉降物、污泥进入脱硫系统压滤机，产生的清水进入活性炭过滤装置过滤，活性炭过滤装置为碘值800～1000的活性炭过滤器，活性炭过滤器的进水端为小颗粒，出水端为大颗粒，去除水中因电絮凝产生的余氯，并进一步去除水中的悬浮物和色度，延长后端纳滤、反渗透膜组使用寿命；过滤后的清水先在酸性调节池内调节为酸性溶液后，再进入中和水箱中和，最后进入纳滤膜分离；

(6)、清水进入纳滤膜分离为一价离子溶液和二价离子溶液；

(7)、步骤(6)得到的二价离子溶液进行反渗透处理，清水排出回用，浓水排入废水收集池步骤(6)得到的一价离子溶液进行反渗透处理，清水排出回用，浓水进入树脂交换装置，进一步去除钙镁离子，树脂交换装置的出水进入双极膜装置分离成酸溶液和碱溶液，将酸溶液和碱溶液分别回收到酸室和碱室，碱室内的碱溶液排入步骤(2)中的pH调节池，调节池内溶液的pH值；酸室内的酸溶液排入酸性调节池内，调节池内溶液的pH值。

步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)和步骤(5)产生的沉淀均进入脱硫系统压滤机，并排入污泥收集池中回用。步骤(6)和步骤(7)产生的浓水经处理后排入废水收集池中，废水收集池中废水与脱硫废水原水混合后重复步骤(1)～(7)。

处理后的脱硫废水无液废排放，同时，烟道废气中二氧化碳含量大幅度减少。

实验室采用相同化学环境曝气12min后部分实验数据

通气温度

CO<sub>2</sub>浓度

处理前Ca<sup>2+</sup>

处理后Ca<sup>2+</sup>

处理前pH

处理后pH

废水原水1

21℃

99.9％

1404mg/L

306mg/L

9.1

8.7

废水原水2

21℃

99.9％

536mg/L

82mg/L

7.4

7.8

废水原水1

55℃

75％

1404mg/L

243mg/L

9.1

9.0

废水原水2

55℃

75％

536mg/L

97mg/L

7.4

7.6

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (4)

1.一种利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备，其特征在于，包括依次通过管道连通的初沉池、曝气池、碱性调节池、电絮凝装置、软化曝气池、过滤装置、活性炭过滤器、纳滤膜、反渗透处理装置、树脂交换装置和双极膜装置；

所述初沉池的进水口与脱硫废水原水排放口连通，所述双极膜装置的两出水口分别与酸室和碱室连通；所述曝气池和软化曝气池的进气口分别与脱硫后端烟道连通；所述初沉池、曝气池、碱性调节池、电絮凝装置、软化曝气池、过滤装置和活性炭过滤器的固体出口与污泥收集池连通；所述纳滤膜、反渗透处理装置、树脂交换装置和双极膜装置的浓水出水口与废水收集池的进水口连通。

2.根据权利要求1所述利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备，其特征在于，所述废水收集池的出水口与初沉池的进水口连通。

3.根据权利要求1所述利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备，其特征在于，所述活性炭过滤器和纳滤膜之间还设置有酸性调节池和中和水箱，所述活性炭过滤器的出水口与酸性调节池的进水口连通，所述酸性调节池的出水口与中和水箱的进水口连通，所述中和水箱的出水口与所述纳滤膜的进水口连通。

4.根据权利要求2所述利用烟道废气处理工业脱硫废水的设备，其特征在于，所述酸室的出口与酸性调节池的加液口连通，所述碱室的出口与所述碱性调节池的加液口连通。