CN209668988U - 一种脱硫废水零排放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种脱硫废水零排放处理系统，包括顺次连接的曝气调节池、第一反应池、第二反应池、沉淀池、浓缩槽、管式微滤膜装置、产水池和蒸发装置，所述沉淀池、浓缩槽分别与污泥储槽相连通，所述污泥储槽的污泥出口与压滤机相连通；所述曝气调节池上设有次氯酸钠调节入口，所述第一反应池上设有石灰溶液调节入口，所述第二反应池上设有硫酸钠溶液调节入口，所述第三反应池上设有碳酸钠溶液调节入口，所述管式微滤膜装置和产水池的连接管路上设有第一盐酸溶液调节入口。本实用新型所提供的脱硫废水零排放系统的设备自动化程度高，易于操作且占地面积小，经济效益好同时更具社会效益，值得研究和推广价值。

Description

一种脱硫废水零排放系统

技术领域

本实用新型属于脱硫废水处理技术领域，尤其是涉及一种脱硫废水零排放处理系统。

背景技术

火力发电作为一种技术成熟，运行可靠，成本经济的发电技术，是我国电力能源结构中的重要组成部分。伴随经济的发展，火力发电技术带来的环境问题也备受关注。火电厂中烟气湿法脱硫因其脱硫效率高而占有较大的比例，但该工艺的缺点是产生大量废水。脱硫废水污染严重，水质波动较大，含盐量极高，废水中含悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属。重金属中Cr、Cd、Hg、Ni、Pb、As等对环境污染性极强属于一类污染物；Cu、Zn、硫化物、氟化物等其物质属于二类污染物。

目前已有的脱硫废水的软化方法主要用石灰加碳酸钠或者双碱法，加药对脱硫废水进行预处理，再选用RO膜处理、多效蒸发、MVR等蒸发脱硫废水，析出水中的含盐，蒸馏水作为工业水回用。废水中含有大量的Ca²⁺和Mg²⁺，需要投加大量的碳酸钠与石灰导致软化成本很高。脱硫废水中Ca²⁺、Mg²⁺含量较高，影响后续蒸发结晶系统处理，增加蒸发结晶系统的结垢倾向和设备维护时间，降低系统运行可靠性和稳定性。此种方法很合理，但是由于投资成本大，运行费用高，膜系统易污堵，限制了此技术的推广应用。

因此，如何有效的降低脱硫废水的处理成本与防治管式微滤系统的污堵是目前本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种脱硫废水零排放处理系统。

为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种脱硫废水零排放系统，所述脱硫废水零排放系统包括：曝气调节池、第一反应池、第二反应池、沉淀池、第三反应池、浓缩槽、管式微滤膜装置、产水池和蒸发装置；所述曝气调节池、第一反应池、第二反应池、沉淀池、浓缩槽、管式微滤膜装置、产水池和蒸发装置顺次连接，所述沉淀池、浓缩槽分别与污泥储槽相连通，所述污泥储槽的污泥出口与压滤机相连通；所述曝气调节池上设有次氯酸钠调节入口，所述第一反应池上设有石灰溶液调节入口，所述第二反应池上设有硫酸钠溶液调节入口，所述第三反应池上设有碳酸钠溶液调节入口，所述管式微滤膜装置和产水池的连接管路上设有第一盐酸溶液调节入口。

本实用新型提供一种脱硫废水零排放系统，因脱硫废水的水质波动较大将会引起设备负荷不稳定，需要经过混合曝气处理使得水质稳定，因此，在曝气调节池上设有次氯酸钠调节入口，并向曝气调节池内添加少量的次氯酸钠可以有效降低有机物造成管式微滤膜装置的污堵；通过第一反应池、第二反应池、沉淀池和第三反应池之间的配合，并且分别在所述第一反应池上设有石灰溶液调节入口，所述第二反应池上设有硫酸钠溶液调节入口，所述第三反应池上设有碳酸钠溶液调节入口，从而将大量化学物质沉淀出来，同时沉淀出含有硫酸钙、碳酸钙等易结垢的物质，从而防止造成管式微滤膜装置的污堵，极大延长了运行清洗周期，沉淀池需要定期清除沉淀污泥，并将污泥转至压滤机进行脱水处理，压滤机产生的污泥外运处理，压滤机的压滤液回流至曝气调节池。

本实用新型所提供的脱硫废水零排放系统能够克服传统三联箱工艺对脱硫废水处理不完全的难点，实现废水零排放目的。相比于传统的双碱法和石灰加碳酸钠的化学沉淀法，在此基础上增加硫酸钠的加入，在很大程度上减少了加药成本，采用熟石灰、硫酸钠、碳酸钠的加药组合处理效果更好，成本更低；管式微滤膜装置的使用可以有效实现SS的去除，达到固液分离目的，将化学沉淀法产生的沉淀物质进行最终截留，截留率达到99.89%，管式微滤膜装置的产水中钙、镁离子含量极低，为后续蒸发结晶装置降低结垢倾向，减少设备维修和节约设备能耗起到重要作用，MED蒸发器蒸发结晶的高纯度氯化钠作为化工原料进行出售，同时缩小设备投入的费用，实现资源最大化利用，真正实现废水零排放。

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：

优选地，所述沉淀池上设有第二盐酸溶液调节入口。通过在沉淀池上设置第二盐酸溶液调节入口，将沉淀池的出水pH调节至合适的范围，且第三反应池内加入碳酸钠溶液，使得在该pH范围内形成的碳酸钙沉淀颗粒较大，XRD分析为氯化钠类型晶体，容易团聚沉淀，不易污堵，未经调节pH的沉淀池的上清液在反应后生成碳酸钙晶体为颗粒状，XRD分析为方解石类型晶体，易造成微滤膜的污堵，因此，在沉淀池上设有第二盐酸溶液调节入口可以极大地改善管式微滤膜的运行清洗周期，将运行清洗周期增加4-5倍时间，更有利于脱硫废水设备运行和减少运维人员数量和操作时间，减少清洗次数的同时减少清洗药物的消耗，同时可以延长微滤膜的使用时间。

优选地，所述曝气调节池与罗茨风机相连通。罗茨风机风量满足曝气池设计，同时气压达到工艺设计需求，同等工艺条件下罗茨风机更经济，运行能耗更低；罗茨风机的噪声、振动很小，吸气和排气时无脉动，不需要缓冲气罐，占地面积小，便于布置和安装；整机结构紧凑易于维护检修。

优选地，所述第一反应池内、第三反应池内分别设有在线pH测量仪，所述管式微滤膜装置与产水池之间的连接管路上设有在线pH测量仪。通过在线pH测量仪实时在线监测，同时通过反馈信息来控制石灰溶液调节入口、碳酸钠溶液调节入口和第一盐酸溶液调节入口的加药情况。

优选地，所述沉淀池与第三反应池的连接管路上设有在线钙离子分析仪，所述管式微滤膜装置与产水池之间的连接管路上设有在线钙离子分析仪。通过在线钙离子分析仪检测钙离子的浓度并控制各处加药量，使得总的加药成本最低。

优选地，所述蒸发装置为MED蒸发器。

优选地，所述管式微滤膜装置的浓缩液出口与管式微滤膜装置前端的浓缩槽相连通。

优选地，所述压滤机的压滤液出口与曝气调节池相连通。

优选地，所述第一反应池和第二反应池并排紧贴布置且两者的上部设有用于过流上清液的连通通道。

优选地，所述第三反应池和浓缩槽并排紧贴布置且两者的上部设有用于过流上清液的连通通道。

本实用新型所提供的脱硫废水零排放系统的设备自动化程度高，易于操作且占地面积小，经济效益好同时更具社会效益，值得研究和推广价值。

附图说明

图1为本实用新型所提供的一种脱硫废水零排放系统的示意图。

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。

一种脱硫废水零排放系统，包括：曝气调节池101、第一反应池102、第二反应池103、沉淀池104、第三反应池105、浓缩槽106、管式微滤膜装置107、产水池108和蒸发装置109；曝气调节池101、第一反应池102、第二反应池103、沉淀池104、浓缩槽106、管式微滤膜装置107、产水池108和蒸发装置109顺次连接，沉淀池104、浓缩槽106分别与污泥储槽110相连通，污泥储槽110的污泥出口与压滤机111相连通；曝气调节池101上设有次氯酸钠调节入口201，第一反应池102上设有石灰溶液调节入口202，第二反应池103上设有硫酸钠溶液调节入口203，第三反应池105上设有碳酸钠溶液调节入口205，管式微滤膜装置107和产水池108的连接管路上设有第一盐酸溶液调节入口206。

本实用新型提供一种脱硫废水零排放系统，因脱硫废水的水质波动较大将会引起设备负荷不稳定，需要经过混合曝气处理使得水质稳定，因此，在曝气调节池101上设有次氯酸钠调节入口201，并向曝气调节池101内添加少量的次氯酸钠可以有效降低有机物造成管式微滤膜装置107的污堵；通过第一反应池102、第二反应池103、沉淀池104和第三反应池105之间的配合，并且分别在第一反应池102上设有石灰溶液调节入口202，第二反应池103上设有硫酸钠溶液调节入口203，第三反应池105上设有碳酸钠溶液调节入口205，从而将大量化学物质沉淀出来，同时沉淀出含有硫酸钙、碳酸钙等易结垢的物质，从而防止造成管式微滤膜装置107的污堵，极大延长了运行清洗周期，沉淀池104需要定期清除沉淀污泥，并将污泥转至压滤机111进行脱水处理，压滤机111产生的污泥外运处理，压滤机111的压滤液回流至曝气调节池101。

本实用新型所提供的脱硫废水零排放系统能够克服传统三联箱工艺对脱硫废水处理不完全的难点，实现废水零排放目的。相比于传统的双碱法和石灰加碳酸钠的化学沉淀法，在此基础上增加硫酸钠的加入，在很大程度上减少了加药成本，采用熟石灰、硫酸钠、碳酸钠的加药组合处理效果更好，成本更低；管式微滤膜装置107的使用可以有效实现SS的去除，达到固液分离目的，将化学沉淀法产生的沉淀物质进行最终截留，截留率达到99.89%，管式微滤膜装置107的产水中钙、镁离子含量极低，为后续蒸发结晶装置降低结垢倾向，减少设备维修和节约设备能耗起到重要作用，MED蒸发器蒸发结晶的高纯度氯化钠作为化工原料进行出售，同时缩小设备投入的费用，实现资源最大化利用，真正实现废水零排放。

沉淀池104上设有第二盐酸溶液调节入口204。通过在沉淀池104上设置第二盐酸溶液调节入口204，将沉淀池104的出水pH调节至合适的范围，且第三反应池105内加入碳酸钠溶液，使得在该pH范围内形成的碳酸钙沉淀颗粒较大，XRD分析为氯化钠类型晶体，容易团聚沉淀，不易污堵，未经调节pH的沉淀池104的上清液在反应后生成碳酸钙晶体为颗粒状，XRD分析为方解石类型晶体，易造成微滤膜的污堵，因此，在沉淀池104上设有第二盐酸溶液调节入口204可以极大地改善管式微滤膜的运行清洗周期，将运行清洗周期增加4-5倍时间，更有利于脱硫废水设备运行和减少运维人员数量和操作时间，减少清洗次数的同时减少清洗药物的消耗，同时可以延长微滤膜的使用时间。

曝气调节池101与罗茨风机112相连通。罗茨风机风量满足曝气池设计，同时气压达到工艺设计需求，同等工艺条件下罗茨风机更经济，运行能耗更低；罗茨风机的噪声、振动很小，吸气和排气时无脉动，不需要缓冲气罐，占地面积小，便于布置和安装；整机结构紧凑易于维护检修。

第一反应池102内、第三反应池105内分别设有在线pH测量仪，管式微滤膜装置107与产水池108之间的连接管路上设有在线pH测量仪。通过在线pH测量仪实时在线监测，同时通过反馈信息来控制石灰溶液调节入口202、碳酸钠溶液调节入口205和第一盐酸溶液调节入口206的加药情况。

沉淀池104与第三反应池105的连接管路上设有在线钙离子分析仪，管式微滤膜装置107与产水池108之间的连接管路上设有在线钙离子分析仪。通过在线钙离子分析仪检测钙离子的浓度并控制各处加药量，使得总的加药成本最低。

在本实施例中，蒸发装置109为MED蒸发器，当然在其他的实施例中，也可以优选为其他类型的蒸发器，且均落在本实用新型的保护范围内。

管式微滤膜装置107的浓缩液出口与管式微滤膜装置107前端的浓缩槽106相连通。

压滤机111的压滤液出口与曝气调节池101相连通。

第一反应池和第二反应池并排紧贴布置且两者的上部设有用于过流上清液的连通通道（图中粗线所示）。

第三反应池和浓缩槽并排紧贴布置且两者的上部设有用于过流上清液的连通通道（图中粗线所示）。

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)

1.一种脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述脱硫废水零排放系统包括：曝气调节池、第一反应池、第二反应池、沉淀池、第三反应池、浓缩槽、管式微滤膜装置、产水池和蒸发装置；所述曝气调节池、第一反应池、第二反应池、沉淀池、浓缩槽、管式微滤膜装置、产水池和蒸发装置顺次连接，所述沉淀池、浓缩槽分别与污泥储槽相连通，所述污泥储槽的污泥出口与压滤机相连通；所述曝气调节池上设有次氯酸钠调节入口，所述第一反应池上设有石灰溶液调节入口，所述第二反应池上设有硫酸钠溶液调节入口，所述第三反应池上设有碳酸钠溶液调节入口，所述管式微滤膜装置与产水池之间的连接管路上设有第一盐酸溶液调节入口。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述沉淀池上设有第二盐酸溶液调节入口。

3.根据权利要求1或2所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述曝气调节池与罗茨风机相连通。

4.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述第一反应池内、第三反应池内分别设有在线pH测量仪，所述管式微滤膜装置与产水池之间的连接管路上设有在线pH测量仪。

5.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述沉淀池与第三反应池的连接管路上设有在线钙离子分析仪，所述管式微滤膜装置与产水池之间的连接管路上设有在线钙离子分析仪。

6.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述蒸发装置为MED蒸发器。

7.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述管式微滤膜装置的浓缩液出口与管式微滤膜装置前端的浓缩槽相连通。

8.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述压滤机的压滤液出口与曝气调节池相连通。

9.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述第一反应池和第二反应池并排紧贴布置且两者的上部设有用于过流上清液的连通通道。

10.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放系统，其特征在于，所述第三反应池和浓缩槽并排紧贴布置且两者的上部设有用于过流上清液的连通通道。