CN212246622U - 一种低成本零排放脱硫废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低成本零排放脱硫废水处理系统，该系统包括：脱硫废水预处理子系统和零排放处理子系统，前者用于对脱硫吸收塔排出的脱硫废水进行预处理，去除悬浮物、COD和重金属，回收石膏，得到预处理废水，后者继续对所述预处理废水进行蒸发、干燥处理，最终实现零排放；所述脱硫废水预处理子系统包括：石膏旋流器、真空皮带机、滤液真空罐、曝气池、沉淀器、第一过滤器、产水池。该系统不再采用传统的废水旋流器，而选用石膏旋流器、真空皮带机联用来达到有效去除悬浮物的效果，优选采用澄清器、非膜高精度过滤器，在预处理阶段解决脱硫废水中悬浮物难以去除的问题解决，提升了系统运行的稳定性，同时有效回收硫酸钙。
Description
技术领域
本实用新型涉及脱硫废水处理环保技术领域，具体涉及一种低成本零排放脱硫废水处理系统。
背景技术
目前我国经济高速发展，同时伴随着能源的巨大消耗，环境问题也日益严重。为了使当前的环境局面得以改善，国家对三废的管理也越来越严，工业废水零排放是发展趋势，这已为众多企业和专业人士所接受，并逐渐开始在工业领域进行探索和实施。
水为工业领域必不可少的资源。工业生产中浓缩后浓盐水的排放作为一项重要的环保指标受到严格监管，因此实现废水零排放是环保工作的理想目标。我国工业废水领域实施零排放存在诸多难题，普遍存在运行成本及投资成本太高，而且缺少稳定运行经验的问题，现正在探索如何实验找到更稳定的处理方法和运行费用较低的技术手段。
脱硫废水为火电厂所有废水中最难处理的废水，该废水的杂质来自烟气和脱硫的石灰石，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控制的第一类污染物，由于水质的特殊性，脱硫废水处理难度较大，处理不达标造成的水污染严重。其处理难点，具体表现如下：1）水质、水量受燃煤、脱硫系统补水及脱硫运行工况影响大，水质波动范围很大；2）悬浮物浓度高，细颗粒物比例大，易造成膜过滤装置污堵；3）硅、镁浓度高，硫酸钙过饱和度高，结垢倾向强，膜系统清洗恢复难；4）有机浓度高时，显著影响膜系统运行性能，造成膜污堵，等等。
随着国家环保要求日趋严格，国家环保部门要求脱硫废水零排放。目前，常见废水零排放技术路线包括多效蒸发浓缩结晶法、MVR浓缩结晶法、烟道喷雾蒸发法、热烟气干燥蒸发塔处理废水法；这些现有的脱硫废水零排放技术投资成本和运行费用极高（比如蒸发结晶），或者带来大量的副作用（比如烟道喷射，引起烟道和电袋除尘器结垢、腐蚀），急需寻找新的脱硫废水零排放解决方案。
因此，需要开发一种可以减少脱硫废水加药量，同时减少污泥排放，石膏可以进行回收利用，同时系统简单，运行维护方便的脱硫废水处理系统是十分必要的。
发明内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种低成本零排放脱硫废水处理系统，该脱硫废水处理系统，设计简单，运行维护方便，成本低，可以减少脱硫废水处理的加药量，减少污泥排放，有效回收硫酸钙。
为实现至少上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种低成本零排放脱硫废水处理系统，包括：脱硫废水预处理子系统和零排放处理子系统，其中，所述脱硫废水预处理子系统，用于对脱硫吸收塔排出的脱硫废水进行预处理，去除悬浮物、COD和重金属，回收石膏，得到预处理废水；所述零排放处理子系统用于继续对所述预处理废水进行蒸发、干燥处理，最终实现零排放；
所述脱硫废水预处理子系统包括：石膏旋流器，用于对脱硫废水进行初步的固液分离处理，得到石膏浆液；真空皮带机，入口与所述石膏旋流器的底流出口连接，用于对所述石膏浆液进行进一步的固液分离处理，分别得到石膏滤饼和滤液；滤液真空罐，入口与所述真空皮带机的真空口连接，用于保持所述真空皮带机为真空状态，同时储存所述真空皮带机排出的滤液；曝气池，入口与所述滤液真空罐的滤液出口连接，用于对所述滤液进行曝气处理；沉淀器，入口与所述曝气池的出水口连接，用于对废水进行絮凝沉淀处理，得到污泥和上清液；第一过滤器，入口与所述沉淀器的出水口连接，用于对所述沉淀器排出的上清液进行过滤处理，得到预处理废水；产水池，入口与所述第一过滤器的产水口连接，用于储存所述预处理废水。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述零排放处理子系统包括：蒸发器，入口与所述产水池的出水口连接，用于对所述预处理废水进行蒸发浓缩处理；第二过滤器，入口与所述蒸发器的浓缩液出口连接，用于对所述蒸发器输出的浓缩液进行过滤处理；烟气干燥塔，废水入口与所述第二过滤器的出水口连接，用于对所述第二过滤器输出的清液进行干燥处理，得到结晶盐粉末和水蒸气；除尘器，入口与所述烟气干燥塔的烟气出口连接，用于处理从所述烟气干燥塔排出的烟气。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述沉淀器内设有反应池，所述反应池的中间设有导流筒，上方设有搅拌机，所述反应池还外接加药装置，所述反应池的进水口与所述曝气池的出水口连接，所述反应池的出水口与所述沉淀器通过管道连通；
所述加药装置包括第一加药装置和第二加药装置，所述第一加药装置用于加入絮凝复合药剂，所述第二加药装置用于加入pH调节剂；
所述沉淀器为高效旋流澄清器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述第一过滤器为非膜高精度过滤器，所述非膜高精度过滤器的过滤精度为2μm。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述曝气池中设有高效曝气器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述蒸发器为2-4效蒸发器；
所述蒸发器配制有蒸发器配套装置、烟气换热装置、水汽换热装置，其中，所述蒸发器配套装置用于所述蒸发器的清洗、控制；所述烟气换热装置设置于主烟道内，用作为所述水汽换热装置的热源；所述水汽换热装置用于加热废水；
所述烟气换热装置与所述蒸发器连接，所述烟气换热装置内所用水源为所述蒸发器排出的蒸汽经冷凝而得的冷凝水；
所述烟气换热装置的换热器采用热管式换热器；所述水汽换热装置的换热器采用管壳式换热器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述蒸发器为四效蒸发器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述第二过滤器的过滤精度为50μm；所述第二过滤器为全自动过滤器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述烟气干燥塔内设有雾化器，所述雾化器为高效旋转雾化器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为一种优选实施方式，所述除尘器为布袋除尘器或电除尘器。
与现有技术相比，本实用新型的优越性在于：
1）本申请提供的脱硫废水处理系统通过工艺实验和改造，实现脱硫废水低成本零排放运行；
2）本申请提供的脱硫废水处理系统流程较短，运行成本较低，维修运行方便，解决目前脱硫废水处理设施投资高、运行费用高的问题；
3）本申请提供的脱硫废水处理系统中设有高效曝气器，避免曝气装置堵塞；同时配合添加高效絮凝复合药，进一步减少脱硫废水处理的加药量，减少污泥排放，为脱硫废水低成本零排放的实现创造条件；
4）本申请提供的脱硫废水处理系统，不再采用传统的废水旋流器，选用石膏旋流器、真空皮带机联用来达到有效去除悬浮物的效果，进一步优选采用澄清器，非膜高精度过滤器，在预处理阶段解决脱硫废水中悬浮物难以去除的问题，提升了系统运行的稳定性，同时也能有效地回收硫酸钙，实现资源化回收。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是对本申请文件中一些实施例的参考，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图得到其它的附图，也可对其中的某一部分进行调整后使用。
图1示出了本申请优选实施例的低成本零排放脱硫废水处理系统流程示意图：
图中，10为石膏旋流器、20 为真空皮带机、30 为滤液曝气池、301 为曝气器、40为沉淀器、401 为反应池、402 为第一加药装置、403 为第二加药装置、50 为第一过滤器、60 为产水池、70 为蒸发器，701 为蒸发器配套装置、702 为烟气换热装置、703 为水汽换热装置、80 为第二过滤器、90 为烟气干燥塔、901 为雾化器、902 为热二次风或高温烟气、100 为除尘器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，本实用新型提供一种低成本零排放脱硫废水处理系统的优选实施方式如下，包括：脱硫废水预处理子系统和零排放处理子系统，其中，脱硫废水预处理子系统用于对脱硫废水进行预处理，包括石膏分离、悬浮物处理、COD去除等，最终得到预处理废水；零排放处理子系统继续对预处理废水进行蒸发、干燥处理，最终实现零排放；脱硫废水预处理子系统包括：石膏旋流器10、真空皮带机20、滤液真空罐、曝气池30、沉淀器40，第一过滤器50、产水池60；零排放处理子系统包括：蒸发器70，第二过滤器80、烟气干燥塔90、除尘器100，以及用于连接系统内的各设备的管道与泵。下面对以上设备及其连接关系一一进行说明。
石膏旋流器10，用于接收脱硫废水原水，并对其进行初步的固液分离，从中分离出石膏浆液。具体地，石膏旋流器10的入口连接脱硫吸收塔下部的浆池设置的脱硫废水出口，石膏旋流器10的底流出口连接真空皮带机20；脱硫吸收塔内发生脱硫反应生成物汇集至下部的浆池中与未反应的脱硫浆液等形成了脱硫废水即本实用新型提供的低成本零排放脱硫废水处理系统所要处理的脱硫废水原水，通常通过泵将脱硫废水输送至石膏旋流器10内，进行初步的固液分离处理，分离出大部分石膏即石膏浆液经底流出口排出，输送至真空皮带机20进一步进行固液分离处理，剩下的脱硫废水经石膏旋流器10的溢流出口流出，被送回脱硫吸收塔进行使用。
真空皮带机20，入口与石膏旋流器10的底流出口连接，用于对石膏浆液进行进一步的固液分离处理，分别得到石膏滤饼和滤液。具体地，真空皮带机20的入口与石膏旋流器10的底流出口连接，真空皮带机20的滤液出口与滤液真空罐连接；来自石膏旋流器10的底流出口的石膏浆液进入真空皮带机20内进行真空脱水，分别得到滤饼（主要为石膏）和滤液，石膏滤饼进行回收利用，而滤液则经真空皮带机20的滤液出口排至后续设备进行进一步的处理。
滤液真空罐，其入口与真空皮带机20的真空口连接，用于保持真空皮带机为真空状态，同时储存真空皮带机20排出的滤液，其出口连接曝气池30。脱硫废水经真空皮带机20进行真空脱水进一步分离出石膏后以滤液的形式进入滤液真空罐，然后被进一步输送至曝气池30进行进一步的处理。
曝气池30，入口与滤液真空罐的滤液出口连接，用于对滤液进行曝气处理，以去除COD和亚硫酸根。具体地，曝气池30的入口与滤液真空罐的滤液出口连接，曝气池30的出水口与沉淀器40连接，曝气池30内设有曝气器和搅拌器，脱硫废水（滤液）进入曝气池30后被搅拌器搅拌均匀，滤液中的部分物质与曝气器提供的氧进行反应从而得以去除，比如，COD被氧化分解因而得以降低，亚硫酸钙被氧化成硫酸钙。
沉淀器40，入口与曝气池30的出水口连接，用于对脱硫废水进行絮凝沉淀处理，得到污泥和上清液。具体地，沉淀器40的入口与曝气池30的出水口连接，沉淀器40的出水口与第一过滤器50连接，沉淀器40上设有加药装置，用于加入絮凝剂等药剂；运行时，来自曝气池30的出水口的脱硫废水进入沉淀器40后，脱硫废水中的悬浮物与投加的药剂进行絮凝反应生成絮凝物（同时具有去除重金属的作用），絮凝物沉淀至沉淀器40的下部形成污泥经沉淀器40的污泥出口排出，得到的上清液经沉淀器40的出水口流向第一过滤器50。
第一过滤器50，入口与沉淀器40的出水口连接，用于对沉淀器40排出的上清液进行过滤处理，以进一步去除脱硫废水中的非溶解性COD并拦截细小的悬浮物。具体地，第一过滤器50的入口与沉淀器40的出水口连接，第一过滤器50的产水口与产水池60连接；沉淀器40的出水口排出的上清液中仍然含有非溶解性COD和没有沉淀的粒度较小的悬浮物，需要第一过滤器50 做进一步地净化以便后续处理。优选第一过滤器50具备拦截10μm以上的悬浮物的功能。
产水池60，入口与第一过滤器50的产水口连接，用于储存预处理好的脱硫废水，即预处理废水，具体为第一过滤器50产水口流出的清液。该清液即预处理完毕的脱硫废水，属于高盐废水，含有SO4 2-、Cl-、Mg2-、Ca2-、Na+，其中，SO4 2-、Mg2-含量较高，需要继续进行深度处理。具体地，产水池60的入口与第一过滤器50的产水口连接，而产水池60的出口与零排放处理子系统的废水入口（具体为蒸发器的废水入口）连接，预处理完毕的脱硫废水，进入产水池60并被输送至零排放处理子系统进行后续的深度处理，达到废水零排放的终极目标。
蒸发器70，入口与产水池60的出口连接，用于对产水池60的出水（即预处理废水）进行蒸发浓缩处理，分别得到浓缩液和蒸馏水。具体地，蒸发器70的废水入口与产水池60的出口连接，蒸发器70的浓缩液出口与第二过滤器80连接；脱硫废水经过前述设备的处理后，经过产水池60的出口被输送至蒸发器70内经低温闪蒸得以形成浓缩液，浓缩液经蒸发器70的浓缩液出口被输送往第二过滤器80，而脱硫废水蒸发得到的蒸汽则被尾气冷凝器凝结为蒸馏水后回收利用。蒸发器70优选为2-4效蒸发器，在本实用新型的具体实施例中，采用四效蒸发器，能节约更多能源，更有利于与后续设备的配合使用达到更优的综合使用效果。
第二过滤器80，入口与蒸发器70的浓缩液出口连接，用于过滤蒸发器70输出的浓缩液，将固液进行分离；蒸发器70输出的浓缩液中仍然还有部分石膏以及硫酸镁晶体等析出的盐，该部分物质可回收利用，同时为了保护后续设备，维护系统的稳定运行，本申请的系统中设置了第二过滤器80。具体地，第二过滤器80的入口与蒸发器70的浓缩液出口连接，第二过滤器80的出水口与烟气干燥塔90连接，蒸发器70输出的浓缩液进入第二过滤器80内进行固液分离，分别得到污泥和清液，其中清液经第二过滤器80的出水口被送入至烟气干燥塔90内进行处理。
烟气干燥塔90，入口与第二过滤器80的出水口连接，用于对第二过滤器80输出的清液进行干燥处理，得到结晶盐粉末；具体地，烟气干燥塔90的废水入口与第二过滤器80的出水口连接，烟气干燥塔90的烟气出口与除尘器100连接，第二过滤器80输出的清液进入烟气干燥塔90被蒸干，实现废水零排放，即废水蒸干后得到的干物质中，大部分结晶盐落入烟气干燥塔90底端后被仓泵输送至灰库，少部分结晶盐和水蒸气随烟气进入除尘器100处理，该少部分结晶盐被捕集，水蒸气被排放于空气中。
除尘器100，入口与烟气干燥塔90的烟气出口连接，用于处理从烟气干燥塔90的排出的烟气，使其符合排放标准，除尘器100能截留烟气中的颗粒物（其中包括少部分应废水干燥而得的结晶盐粉末）。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，曝气池30中设有曝气器301，曝气器301采用高效曝气器，在本实用新型的具体实施例中，高效曝气器为可拆卸式曝气，材质为聚丙烯（PP），曝气孔径为Ø25mm，内采用漩涡状结构，避免曝气器30污堵。在本实用新型的具体实施例中，高效曝气器可直接放于曝气池30内，不需要连接；也可通过管道在曝气池30顶部固定。本实用新型中采用的高效曝气器可从市场购买，比如，日本OHR流体工学研究所（株）的型号为AE-130N的高效曝气器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，沉淀器40的污泥出口与石膏旋流器10的底流出口连接，同石膏旋流器10的底流汇合，再进入真空皮带机20进行处理。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，第一过滤器50的污泥出口与石膏旋流器10的底流出口连接，同石膏旋流器10的底流汇合，再进入真空皮带机20进行处理。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，沉淀器40内设有反应池401，反应池401的中间设有导流筒，上方设有搅拌机，反应池401还外接加药装置，反应池401的进水口与曝气池30的出水口连接，反应池401的出水口与沉淀器40通过管道连通；系统运行时，废水进入反应池401中与药剂发生絮凝反应生成絮凝物，反应后混有絮凝物的废水进入沉淀器40中沉淀。
上述沉淀器40优选为澄清器，在本实用新型的具体实施例中，具体为高效旋流澄清器。高效旋流澄清器可以从市场上购买解决方案，比如北京华德创业环保设备有限公司等。
在本实用新型的具体实施例中，搅拌机为可变速、可提升式搅拌机，转速为40-200rpm，提升量为来水量的5-10倍。
在本实用新型的具体实施例中，加药装置包括第一加药装置402和第二加药装置403，反应池401上设有加药口，分别与第一加药装置402和第二加药装置连接，其中，第一加药装置402用于加入絮凝复合药剂，比如北京华德创业环保设备有限公司提供型号为HD-SS02的高效絮凝复合药，第二加药装置403用于加入pH调节剂，比如氢氧化钠、氨水等；本实用新型的优选实施例中，通过加絮凝复合药剂，增强絮凝效果，同时加入氢氧化钠，将pH值调整为8-9，能达到比较好的絮凝效果，药剂添加较少，且絮凝物比较容易分离，出水的腐蚀性较小。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，第一过滤器50为高精度过滤器，考虑到膜过滤器相对容易污损，本实用新型中第一过滤器50更优选为非膜高精度过滤器；非膜高精度过滤器可以从市场购得，比如北京奥博水处理有限责任公司提供的非膜高精度过滤器；进一步地，非膜高精度过滤器的过滤精度为2μm。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，蒸发器70配制有蒸发器配套装置701、烟气换热装置702、水汽换热装置703，其中，蒸发器配套装置701用于蒸发器70的清洗、控制；烟气换热装置702设置于主烟道内，用于回收除尘器后烟气废热，作为水汽换热装置703的热源；水汽换热装置703用于加热废水。更优选地，烟气换热装置702与蒸发器70连接，烟气换热装置702内所用水源为蒸发器70排出的蒸汽经冷凝而得的冷凝水。蒸发器可以从市场上购买解决方案。进一步优选地，蒸发器70为四效蒸发器。
在实用新型的具体实施例中，烟气换热装置702的换热器采用热管式换热器；水汽换热装置703的换热器采用管壳式换热器，其中，内部管道材质可以为双相钢2205及2507，壳体材质为碳钢、316及双相钢2205，水汽换热装置703的换热器设有阴极保护装置，换热器两端设有压差变送器，换热器为可以为两级、三级、四级及以上，水汽换热装置的换热器的管程口径为16~32mm，采用光管扰流结构，流速控制为3m/s，蒸汽走壳程，里面设有隔板。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，第二过滤器80的过滤精度为50μm，更优选为全自动过滤器。全自动过滤器可以从市场购得，比如美国Next-Fuel公司提供的型号为INTEGERA20的全自动过滤器。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，第二过滤器80的排污口与石膏旋流器10的底流出口连接，同石膏旋流器10的底流汇合，再进入真空皮带机20进行处理。
上述低成本零排放脱硫废水处理系统，作为另一种优选实施方式，烟气干燥塔90内设有雾化器901，烟气干燥塔90的进风口连接锅炉风机的热二次风或从锅炉排出的、空预器前的高温烟气，烟气干燥塔的出口与除尘器100连接。在本申请的优选实施例中，除尘器100优选为布袋除尘器或电除尘器。在本申请的优选实施例中，热二次风风温为300-350℃，烟气干燥塔内烟气流速控制为5m/s，能取得较好的处理效果。在本实用新型的优选实施例中，雾化器 901为高效旋转雾化器，高效旋转雾化器可从市场上购买，比如瑞典迪特环境技术公司(Sweden Deder Environment Technology AB)提供的型号为DM19-8的高效旋转雾化器。第二过滤器80输出的浓缩废水，被高效旋转雾化器雾化成雾滴进入烟气干燥塔90内部，与高温烟气或热二次风接触，被迅速蒸干，得到的干物质中，大部分结晶盐落入烟气干燥塔90底端后被仓泵输送至灰库，少部分结晶盐和水蒸气随烟气排出，进入后续的除尘器100处理，该少部分结晶盐被后续的除尘器100捕集，水蒸气则被排放于空气中。
为保证上述脱硫废水处理系统的长期稳定运行，实现完全零排放，同时产品得以利用，还包括相关配套的清洗装置、加药装置、电气系统及仪表控制系统。
可以通过上述低成本零排放脱硫废水处理系统实施低成本零排放脱硫废水处理。实践中，优选，往沉淀池40的反应池401中投加絮凝复合药剂和调pH药剂，将pH值调为8-9；在烟气干燥塔90内，用于加热雾滴的热二次风或高温烟气的温度为300-350℃，风速或烟气流速控制为3~6m/s。
实施例
现有技术中脱硫废水一般具有如下特征：1）废水稍偏酸性，pH一般保持在4.5-5.5之间；2）悬浮物非常高（石膏颗粒等），质量百分数可达几万mg/L；3）氟化物、COD和重金属超标；4）盐分极高，主要由Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4 2-、 SO3 2-等组成；5）水量一般为30万机组5t/h或60万机组 10t/h。对此，图1示出了根据本实用新型一个优选实施例，该实施例提供的低成本零排放脱硫废水处理系统包括：石膏旋流器10、真空皮带机20、滤液曝气池30、曝气器301、沉淀器40、反应池401、第一加药装置402、第二加药装置403、第一过滤器50、产水池60、蒸发器70、蒸发器配套装置701、烟气换热装置702、水汽换热装置703、第二过滤器80、烟气干燥塔90、高效旋转雾化器901、热二次风/高温烟气902、除尘器100，以及用于连接上述设备的管道与泵。该系统通过工艺实验和改造，实现了脱硫废水零排放低成本运行。以下详述该系统的各项设备的连接关系和物质流动关系。
石膏旋流器10上设有脱硫废水入口，脱硫废水原水通过废水入口进入石膏旋流器10从而实现初步的固液分离，即从脱硫废水原水中分离出绝大部分石膏，通过石膏旋流器10的底流出口排出，被输送至真空皮带机20进行进一步的固液分离处理；分离得到的脱硫废水通过石膏旋流器10的溢流出口（即上部的溢流出口）排出，回送至脱硫吸收塔利用。
真空皮带机20用于对石膏旋流器10处理后的石膏浆液进行进一步的固液分离，进一步去除硫酸钙等难溶物质，得到滤液和滤饼；石膏旋流器10的底流出口与真空皮带机20的入口连接，真空皮带机20的真空口连接有滤液真空罐，滤液真空罐的滤液口连接滤液曝气池30，滤液曝气池30中设有曝气器301，曝气器采用高效曝气器，为可拆卸式，采用法兰连接，材质为聚丙烯（PP），曝气孔径为Ø25mm，内采用漩涡状结构，避免污堵，滤液曝气池30用于通过曝气器301曝气以便分解滤液中的还原性杂质，去除COD和亚硫酸根。
滤液曝气池30通过泵和管道连接沉淀器40的反应池401，反应池401上顶上设有可变速搅拌机，转速为40~200rpm，搅拌机为可提升式，提升量为来水量的5~10倍，搅拌机提升水用于使水和空气/氧气混合均匀，促进氧化反应的进行，反应池401中间设有导流筒，导流筒用于将反应池401内的水分配均匀，有助于搅拌机搅拌，反应池401上设有加药口，分别与第一加药装置402及第二加药装置403连接，通过第一加药装置402向反应池添加絮凝复合药剂，同时通过第二加药装置403加入氢氧化钠，将PH值调整为8~9，在该条件下发生絮凝反应，以便进一步去除脱硫废水中的悬浮物，同时去除重金属，反应池401出水口连接到沉淀器40，沉淀器40的污泥口通过泵与石膏旋流器10底部的底流出口连接。本实施例中沉淀器40采用高效旋流澄清器。
第一过滤器50用于过滤经沉淀器40处理后的废水，进一步去除脱硫废水中的细小的悬浮物和非溶解性COD，高效沉淀器40出水口连接到第一过滤器50，第一过滤器50的污泥口与石膏旋流器10的底流出口相连接。第一过滤器50采用非膜高精度过滤器，其过滤精度为2μm。
蒸发器70的废水入口与产水池60连接，蒸发器70的浓缩液出口与第二过滤器80连接，蒸发器70采用闪蒸的方式实现预处理后的脱硫废水的蒸发浓缩。蒸发器70采用四效蒸发器。
蒸发器70配置有蒸发器配套装置701、烟气换热装置702为热管式高效换热器，其中，蒸发器配套装置701用于蒸发器70的清洗、控制；烟气换热装置702安装于主烟道内，与水汽换热装置703连接，用于回收除尘器后烟气废热，作为水汽换热装置703的热源；水汽换热装置703用于加热待浓缩的废水。水汽换热装置703的换热器采用管壳式换热器，其中内部管道材质可以为双相钢2205及2507，壳体材质为碳钢、316及双相钢2205，换热器设有阴极保护装置，换热器两端设有压差变送器，与四效蒸发器配套，水汽换热装置703的换热器共有四级，水汽换热装置703的换热器的管程口径为16~32mm，采用光管扰流结构，流速控制为3m/s，蒸汽走壳程，里面设有隔板。
蒸发器70的第四效连接到第二过滤器80；第二过滤器80采用全自动过滤器，过滤精度为50μm，第二过滤器80的排污口连接至石膏旋流器10的底流出口，第二过滤器80的出水口与烟气干燥塔90连接。
蒸发器70输出的浓缩液经第二过滤器80过滤后，流向烟气干燥塔90进行干燥处理。烟气干燥塔90设有雾化器901，雾化器901为高效旋转雾化器，浓缩液被高效旋转雾化器雾化并喷入烟气干燥塔90内，烟气干燥塔90的进风口连接锅炉风机的热二次风902（也可为高温烟气），风温为300~350℃，烟气干燥塔90内烟气流速控制为5m/s，塔中热二次风或高温烟气与浓缩液雾化后的雾滴接触，迅速将浓缩液雾滴蒸干，废水中的盐类最终形成粉末状产物（主要是结晶盐等），其中，大部分结晶盐落入烟气干燥塔90底端后被仓泵输送至灰库，少部分随烟气进入除尘器100被捕集。
烟气干燥塔90的烟气出口与除尘器100连接，除尘器100可以是布袋除尘器，也可以是电厂电除尘器。
为保证此工艺系统的长期稳定运行，实现完全零排放，同时产品得以利用，还包括电气系统及仪表控制参于此一种脱硫废水资源化零排放方法的运行。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”及“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (10)
1.一种低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，包括：脱硫废水预处理子系统和零排放处理子系统，其中，所述脱硫废水预处理子系统，用于对脱硫吸收塔排出的脱硫废水进行预处理，去除悬浮物、COD和重金属，回收石膏，得到预处理废水；所述零排放处理子系统用于继续对所述预处理废水进行蒸发、干燥处理，最终实现零排放；
所述脱硫废水预处理子系统包括：
石膏旋流器，用于对脱硫废水进行初步的固液分离处理，得到石膏浆液；
真空皮带机，入口与所述石膏旋流器的底流出口连接，用于对所述石膏浆液进行进一步的固液分离处理，分别得到石膏滤饼和滤液；
滤液真空罐，入口与所述真空皮带机的真空口连接，用于保持所述真空皮带机为真空状态，同时储存所述真空皮带机排出的滤液；
曝气池，入口与所述滤液真空罐的滤液出口连接，用于对所述滤液进行曝气处理；
沉淀器，入口与所述曝气池的出水口连接，用于对废水进行絮凝沉淀处理，得到污泥和上清液；
第一过滤器，入口与所述沉淀器的出水口连接，用于对所述沉淀器排出的上清液进行过滤处理，得到预处理废水；
产水池，入口与所述第一过滤器的产水口连接，用于储存所述预处理废水。
2.如权利要求1所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述零排放处理子系统包括：
蒸发器，入口与所述产水池的出水口连接，用于对所述预处理废水进行蒸发浓缩处理；
第二过滤器，入口与所述蒸发器的浓缩液出口连接，用于对所述蒸发器输出的浓缩液进行过滤处理；
烟气干燥塔，废水入口与所述第二过滤器的出水口连接，用于对所述第二过滤器输出的清液进行干燥处理，得到结晶盐粉末和水蒸气；
除尘器，入口与所述烟气干燥塔的烟气出口连接，用于处理从所述烟气干燥塔排出的烟气。
3.如权利要求1或2所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述沉淀器内设有反应池，所述反应池的中间设有导流筒，上方设有搅拌机，所述反应池还外接加药装置，所述反应池的进水口与所述曝气池的出水口连接，所述反应池的出水口与所述沉淀器通过管道连通；
所述加药装置包括第一加药装置和第二加药装置，所述第一加药装置用于加入絮凝复合药剂，所述第二加药装置用于加入pH调节剂；
所述沉淀器为高效旋流澄清器。
4.如权利要求1或2所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述第一过滤器为非膜高精度过滤器，所述非膜高精度过滤器的过滤精度为2μm。
5.如权利要求1或2所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述曝气池中设有高效曝气器。
6.如权利要求2所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述蒸发器为2-4效蒸发器；
所述蒸发器配制有蒸发器配套装置、烟气换热装置、水汽换热装置，其中，所述蒸发器配套装置用于所述蒸发器的清洗、控制；所述烟气换热装置设置于主烟道内，用作为所述水汽换热装置的热源；所述水汽换热装置用于加热废水；
所述烟气换热装置与所述蒸发器连接，所述烟气换热装置内所用水源为所述蒸发器排出的蒸汽经冷凝而得的冷凝水；
所述烟气换热装置的换热器采用热管式换热器；所述水汽换热装置的换热器采用管壳式换热器。
7.如权利要求6所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述蒸发器为四效蒸发器。
8.如权利要求2所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述第二过滤器的过滤精度为50μm；所述第二过滤器为全自动过滤器。
9.如权利要求2所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述烟气干燥塔内设有雾化器，所述雾化器为高效旋转雾化器。
10.如权利要求2所述的低成本零排放脱硫废水处理系统，其特征在于，所述除尘器为布袋除尘器或电除尘器。
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| CN202020187130.1U CN212246622U (zh) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | 一种低成本零排放脱硫废水处理系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN111039492A (zh) * | 2020-02-20 | 2020-04-21 | 北京朗新明环保科技有限公司 | 一种低成本零排放脱硫废水处理系统与方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100039 6th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Guoneng Lang Xinming Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: 100039 6th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee before: BEIJING LUCENCY ENVIRO-TECH Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 100039 6th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee after: Guoneng Water Environmental Protection Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 100039 6th floor, building 1, yard 16, West Fourth Ring Middle Road, Haidian District, Beijing Patentee before: Guoneng Lang Xinming Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
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| CP03 | Change of name, title or address |