CN212174501U - 一种多级处理的废水零排放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多级处理的废水零排放系统，包括锅炉、脱硝系统、干燥烟气系统、脱硫系统、废水输送系统、废水浓缩系统、废水喷雾蒸发系统、浓缩烟气系统，其中，所述锅炉、所述脱硝系统、所述干燥烟气系统、所述脱硫系统、所述废水输送系统、所述废水浓缩系统及废水喷雾蒸发系统依次连接，所述废水浓缩系统通过所述浓缩烟气系统与所述脱硫系统连接，所述废水喷雾蒸发系统还与所述干燥烟气系统连接。本实用新型多级处理的废水零排放工艺对系统废热进行二次利用，降低运行能耗，实现了高效、稳定的脱硫废水零排放。

Description

一种多级处理的废水零排放系统

技术领域

本实用新型涉及烟气湿法脱硫工艺废水处理技术领域，具体为一种多级处理的废水零排放系统。

背景技术

目前，我国火力发电厂烟气脱硫领域内，石灰石-石膏湿法脱硫拥有约85％左右的市场占有率。湿法脱硫工艺副产物包括石膏和脱硫废水，定期外排脱硫吸收塔内的浆液是为了控制脱硫吸收塔内石灰石浆液的Cl-、F和重金属等造成浆液反应能力降低的有害元素的浓度，并减少浆液内细小的灰尘颗粒浓度，保证脱硫系统的正常稳定运行。

随着我国环保要求日渐严格，2006年颁布的《火力发电厂废水治理设计技术规程》中提出：火电厂的脱硫废水要单独设置处理设施，优先考虑处理回用，不设排放口，必须实现废水零排放。

2015年发布的《水十条》，国家强化对各类水污染的治理力度，火电厂在资源约束与排放限制方面的压力陡然上升，加快落实深度节水和废污水零排放已成为必然选择。

传统脱硫废水处理工艺为三联箱处理，即通过废水中和、混凝、沉淀的过程降低废水含固量及含盐量，但此技术无法达到废水零排放的目的。为进一步满足废水零排放的环保要求，蒸发池、多级余热闪蒸自结晶、传统烟道蒸发工艺逐步应用在脱硫废水零排放领域。但各技术在应用中仍存在一定缺陷，蒸发池技术的应用受地域及气候限制；多级余热闪蒸自结晶技术工艺流程复杂，运行维护工作量大，且产生大量污泥副产物，难以进行处理；传统烟道蒸发技术投资及运行费用较低，但受锅炉负荷影响明显，且极易产生结构堵塞，影响机组安全运行。

旁路高温烟气蒸发干燥技术是近年较为成熟的废水零排放工艺，适用范围广，运行成本低。但在现有的旁路高温烟气蒸发干燥技术直接使用脱硝设备后、空预器设备前的高温烟气作为热源蒸发烟气，虽保证能够将废水彻底蒸发，但热量耗用高，极大的增加了脱硫系统运行成本。

膜浓缩技术是近年来新型的脱硫废水浓缩技术，通过膜浓缩系统后的清液具有较好的水质，回用途径较多，而浓液体积减少，含盐浓度升高。采用过滤膜进行脱硫废水浓缩时由于脱硫废水盐含量高、水质杂质较多，过滤膜经常堵塞，且脱硫废水中部分杂质易造成膜中毒，运行需经常更换膜片，而过滤膜造价较高，造成浓缩运行费用较高；且使用膜浓缩技术需要水泵提供过滤压差，过滤压差较大，泵功率较高，膜浓缩系统经济性较低。

实用新型内容

本实用新型提供了一种多级处理的废水零排放系统，具体的技术方案为：

包括锅炉、脱硝系统、干燥烟气系统、脱硫系统、废水输送系统、废水浓缩系统、废水喷雾蒸发系统、浓缩烟气系统，其中，锅炉、脱硝系统、干燥烟气系统、脱硫系统、废水输送系统、废水浓缩系统及废水喷雾蒸发系统依次连接，废水浓缩系统通过浓缩烟气系统与脱硫系统连接，废水喷雾蒸发系统通过旁路管道与干燥烟气系统连接，其中，

脱硝系统包括脱硝装置；

干燥烟气系统包括空气预热器、除尘器、引风机；

废水输送系统包括废水箱、废水输送泵；

废水浓缩系统包括浓缩器、废水循环泵、浓浆泵；

废水喷雾蒸发系统包括加药系统、喷雾蒸发塔、高速离心雾化器；

浓缩烟气系统为包括变频增压风机的烟气旁路；

进一步的，干燥烟气系统的空气预热器、除尘器、引风机依次连接，空气预热器与脱硝系统连接，引风机分别与脱硫系统以及废水浓缩系统连接；

进一步的，废水输送系统中的废水箱中设置有搅拌器；

进一步的，废水浓缩系统中，浓缩器与浓浆泵连接，浓浆泵连接废水喷雾蒸发系统，循环泵设置在浓缩器上；

进一步的，废水喷雾蒸发系统中，加药系统设置在喷雾蒸发塔顶部，并与废水浓缩系统中的浓浆泵连接，高速离心雾化器安装在喷雾蒸发塔内的上部；

进一步的，除尘器设置有灰斗；

进一步的，浓缩器内设置有喷淋蒸发室；

进一步的，高速离心雾化器包括n个喷嘴(n大于等于2)，喷嘴呈伞状分布；

进一步的，脱硫系统包括脱硫塔。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)利用机组引风机后带有废热的烟气对脱硫废水进行浓缩预处理，对机组废热进行有效利用，携带废热的烟气进入浓缩器10的喷淋蒸发室内，与雾化的废水直接接触换热，烟气温度降低至50℃左右，携带水蒸气的饱和湿烟气重新回到脱硫系统，脱硫废水中水汽被蒸发，体积浓缩5-6倍，废水浓度逐渐接近饱和或过饱和状态，极大的降低了喷雾蒸发塔15的废水处理量；

(2)采用水、气直接接触换热的浓缩器10比膜浓缩技术运行费用低，采用膜片浓缩时水泵需要提供压力克服膜过滤阻力，压力较大，而水、气直接接触的浓缩系统中水泵仅需要将脱硫废水进行雾化喷雾，泵能耗较低；且膜浓缩易发生膜堵塞或膜中毒，过滤膜作为运行耗材需要在运行过程中进行更换，不仅增加了运行消耗，同时增加运行人力成本，而水、气直接接触换热的浓缩器无耗材，且无需人工操作，极大的降低了运行成本；

(3)喷雾蒸发塔15和浓缩器10均单独设备于机组系统外，浓缩烟气和干燥烟气均由机组烟气系统引出，不影响锅炉系统和烟气净化系统的稳定运行，可靠性高。烟气仅在浓缩器10和喷雾蒸发塔15内与脱硫废水接触，浓缩烟气离开浓缩器10时通过除雾器避免烟气携带脱硫废水液滴，干燥烟气离开喷雾蒸发塔15时脱硫废水被干燥为石膏和其他无机盐等粉状物，随烟气在塔底高速涡流并回到除尘器4前烟道，保障机组内锅炉、烟气净化系统安全稳定运行；

(4)采用高速离心雾化器14进行脱硫废水分布的干燥器具有更为稳定的废水分布能力，由于浓缩后的脱硫废水处于饱和或过饱和的状态，采用喷枪进行喷射雾化时在干湿界面极易发生结垢、堵塞，运行一段时间后雾化喷射范围无法保证稳定，热交换效率降低，高速离心雾化,14是利用高速离心力对液体进行离心雾化，不受恶劣水质影响，且无堵塞问题，且离心雾化可以根据转速调节出稳定的雾滴发散伞形半径区域，即可设计喷雾蒸发塔15半径大于雾化液滴发散半径，确保脱硫废水雾滴在达到吸收塔塔壁前被完全干燥，不发生“湿壁”，不会在喷雾蒸发塔15内发生结垢、腐蚀等问题。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图；

图2为本实用新型的流程示意图。

图中：1-锅炉；2-脱硝装置；3-空气预热器；4-除尘器；5-引风机；6-脱硫塔；7-搅拌器；8-废水箱；9-废水输送泵；10-浓缩器；11-废水循环泵；12-浓浆泵；13-加药系统；14-高速离心雾化器；15喷雾蒸发塔；16-变频增压风机；20-废水输送系统；21-废水浓缩系统；22-废水喷雾蒸发系统。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1～图2所示，本实用新型的多级处理的废水零排放系统，包括锅炉、脱硝系统、干燥烟气系统、脱硫系统、废水输送系统、废水浓缩系统、废水喷雾蒸发系统、浓缩烟气系统，其中，锅炉、脱硝系统、干燥烟气系统、脱硫系统、废水输送系统、废水浓缩系统及废水喷雾蒸发系统依次连接，废水浓缩系统通过浓缩烟气系统与脱硫系统连接，废水喷雾蒸发系统还与干燥烟气系统连接。

本实用新型的具体运行原理与步骤如下：

锅炉1送出的烟气自脱硝装置2后、空气预热器3前将高温烟气引出至旁路，进入喷雾蒸发塔15，将脱硫废水进行干燥后接回空气预热器3后、除尘器4前烟道中；

烟道自引风机5后、脱硫塔6前将100℃以上烟气引出至旁路，该烟气为含湿量极低的干烟气，进入浓缩器10中，与烟气直接接触，热量被废水吸收后，烟气中携带水蒸气达到饱和状态，将废水浓缩后重新与脱硫烟气混合，进入脱硫塔6内；

脱硫废水通过废水输送系统20进入浓缩器10内，由废水循环泵11强制在喷淋蒸发室内循环雾化，雾化废水液体流向自上至下；浓缩烟气由变频增压风机16从机组引风机后烟道抽取送入浓缩器10的喷淋蒸发室内，烟气流向自下向上，废水及含废热烟气直接接触进行热交换后，烟气从浓缩器10顶部除雾后回到脱硫系统，而废水浓缩至饱和或过饱和状态后由浓浆泵12通过加药系统13送至喷雾蒸发塔15内；

浓缩废水经高速离心雾化装置14分布雾化，均匀地分散在喷雾蒸发塔15内，雾滴粒径在50-70μm之间，呈离心散射分布；浓缩烟气由烟道引出至喷雾蒸发塔15内，由烟气分布器整流后进入喷雾蒸发塔15内，自上而下，将浓缩脱硫废水雾滴干燥为粉灰，并携带出喷雾蒸发塔；

浓缩脱硫废水干燥产物随烟气在塔底高速涡流后，被携带进入空气预热器3后、除尘器4前烟道，与烟气混合后进入除尘器4，收集后进入除尘器4灰斗。

本实用新型有益效果是二次利用烟气废水，极大降低废水喷雾蒸发系统22热消耗；同时喷雾蒸发塔15内废水处理量低，高温蒸发迅速且不易结垢，烟道内无粉尘板结，锅炉1运行流畅；无需单独设置系统进行干燥产物处理。本实用新型极大降低系统能耗和运行费用，不影响机组正常运行，实现高效脱硫废水零排放处理。

以上所述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所述原理的前提下，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)

1.一种多级处理的废水零排放系统，其特征在于，包括依次连接的锅炉、脱硝系统、干燥烟气系统、脱硫系统、废水输送系统、废水浓缩系统、废水喷雾蒸发系统，所述废水浓缩系统通过浓缩烟气系统连接至所述脱硫系统的前端，所述废水喷雾蒸发系统通过旁路管道与所述干燥烟气系统连接，其中，

所述干燥烟气系统包括依次连接的空气预热器、除尘器、引风机；

所述废水输送系统包括废水箱、废水输送泵；

所述废水浓缩系统包括浓缩器、废水循环泵、浓浆泵；

所述废水喷雾蒸发系统包括加药系统、喷雾蒸发塔、高速离心雾化器；

所述浓缩烟气系统为包括变频增压风机的烟气旁路系统。

2.根据权利要求1所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述空气预热器与所述脱硝系统连接，所述引风机与所述脱硫系统连接。

3.根据权利要求1所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述废水输送系统中的所述废水箱中设置有搅拌器。

4.根据权利要求1所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述废水浓缩系统中，所述浓缩器与浓浆泵连接，所述浓浆泵连接废水喷雾蒸发系统，所述循环泵设置在所述浓缩器上。

5.根据权利要求1所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述废水喷雾蒸发系统中，所述加药系统设置在所述喷雾蒸发塔顶部，并与所述废水浓缩系统中的所述浓浆泵连接，所述高速离心雾化器安装在所述喷雾蒸发塔内的上部。

6.根据权利要求1所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述除尘器设置有灰斗。

7.根据权利要求1或4所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述浓缩器内设置有喷淋蒸发室。

8.根据权利要求1或5所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述高速离心雾化器包括n个喷嘴，n大于等于2，所述喷嘴呈伞状分布。

9.根据权利要求1所述的多级处理的废水零排放系统，其特征在于，所述脱硫系统包括脱硫塔。

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