CN213977333U - 一种锅炉脱硫废水零排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，属于工业废水排放技术领域，是针对现有脱硫废水排放处理系统运行稳定性差、运行成本高的缺陷所提出，其包括反应软化单元、过滤单元、冷却结晶单元、污泥浓缩单元、深度浓缩单元、蒸发结晶单元和干燥包装单元，反应软化单元的液体出口依次与过滤单元、深度浓缩单元、蒸发结晶单元和干燥包装单元连通，反应软化单元和过滤单元中的污泥排出口与污泥浓缩单元连接，过滤单元中的浓水出口与冷却结晶单元连接，冷却结晶单元产出的一部分淡水为反应软化单元提供加药用水，污泥浓缩单元的液体出口与反应软化单元连通。本实用新型达到了减排的目的，资源还可以循环再利用，实现废水的零排放。

Description

一种锅炉脱硫废水零排放处理系统

技术领域：

本实用新型属于工业废水排放技术领域，具体涉及一种锅炉脱硫废水零排放处理系统。

背景技术：

脱硫废水主要是在锅炉烟气湿法脱硫过程中，脱硫装置运行时会定期排放一定量的废水，该废水中含有的杂质主要包括悬浮物、无机盐及重金属离子浓度高，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。为了降低废水外排对环境的污染，目前国内对脱硫废水零排放的处理工艺主要有高压反渗透、碟管式反渗透、高温烟气蒸发等，由于脱硫废水水质比较复杂，高压反渗透和碟管式反渗透技术运行压力高、且运行不稳定，而高温烟气蒸发技术会降低锅炉效率，此外这些处理工艺均存在运行费用高，系统庞大复杂等问题，对于企业来说，如何在提高排放工艺的同时，有效降低脱硫废水零排放系统的建设和运行成本。

发明内容：

本实用新型为克服现有脱硫废水排放处理系统运行稳定性差、运行成本高的缺陷，提供了一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，该系统运行成本低、可靠稳定，不产生废水，还能生产工业氯化钠和芒硝等有价值副加产品，过滤后的水作为工业用水，蒸发结晶制取得氯化钠制作成工业标准盐进行包装销售。

本实用新型采用的技术方案在于：一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，包括反应软化单元、过滤单元、冷却结晶单元、污泥浓缩单元、深度浓缩单元、蒸发结晶单元和干燥包装单元；

所述反应软化单元包括沉淀池、一级反应池、一级澄清池和二级反应池，脱硫废水流入沉定池内，沉定池的废水排出口依次与一级反应池、一级澄清池和二级反应池连通，且沉淀池和一级澄清池的污泥排出口分别与污泥浓缩单元连通；

所述过滤单元包括管式微滤装置、纳滤过滤器、活性炭过滤器和弱酸阳离子交换器，二级反应池的废水排出口与管式微滤浓缩槽连通，管式微滤浓缩槽的出口依次与串联设置的管式微滤装置、纳滤过滤器、活性炭过滤器和弱酸阳离子交换器连通，且纳滤过滤器的浓水出口与冷却结晶单元连接，纳滤过滤器的产水出口分别与水质调节管路和活性炭过滤器连通，管式微滤装置的污泥排出口与污泥浓缩单元连通；

所述冷却结晶单元包括冷却结晶装置，纳滤过滤器的浓水出口与冷却结晶装置的入口连通，冷却结晶装置的母液出口与一级反应池的入口连通；

所述污泥浓缩单元包括污泥浓缩池和脱泥机，所述沉淀池、一级澄清池、管式微滤浓缩槽的污泥排出口与污泥浓缩池连通，污泥浓缩池的污泥出口与脱泥机的入口连通，且脱泥机和污泥浓缩池的液体出口与一级反应池的入口连通；

所述深度浓缩单元包括电渗析装置和反渗透过滤器，所述弱酸阳离子交换器的产水出口依次与电渗析装置和反渗透过滤器连通，电渗析装置的浓水出口与蒸发结晶单元连通，电渗析装置的淡水出口与反渗透过滤器连通，反渗透过滤器的产水出口与淡水箱连通，反渗透过滤器的浓水出口与纳滤过滤器的入口连通；

所述蒸发结晶单元包括蒸发结晶装置，反渗透过滤器的浓水出口与蒸发结晶装置的入水口连通，蒸发结晶装置的母液出口经过脱水机与干燥包装单元相连，蒸发结晶装置的淡水出口与淡水箱连通。

优选地，所述蒸发结晶装置为多效蒸发器或MVR蒸发器。

优选地，所述蒸发结晶装置的蒸汽入口与锅炉或蒸汽压缩机的蒸汽出口相连。

优选地，所述干燥包装单元包括干燥床和包装机，经脱水机脱水的母液进入干燥床内进行蒸发，蒸发后分离后的固态盐进入包装机内进行打包。

优选地，所述干燥床的蒸汽入口与锅炉或蒸汽压缩机的蒸汽出口相连。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过两级反应池软化、管式微滤、纳滤、冷却结晶、除硬、ED浓缩、蒸发结晶制盐、反渗透精制水的工艺系统，将脱硫废水通过软化除硬、用管式微滤除沉淀、用纳滤分二价盐、用冷冻结晶制硫酸钠结晶(芒硝)、用电渗析浓缩一价盐、蒸发结晶制氯化钠、反渗透制淡水、钙镁和部分SO₄ ^2-以污泥形式形式排放，利用反渗透产水和蒸发器冷凝水作为工业用水、蒸发结晶制取得氯化钠并进行销售获得销售收入、纳滤分二价盐后的浓水进入冷冻结晶系统制取芒硝、纳滤分二价盐后的产水作为系统加药用水不引入其它工业用水，真正实现废水零排放的目的。本实用新型不仅达到了减排的目的，资源还可以循环再利用，实现脱硫废水的零排放。

2、本实用新型具有系统可靠稳定，延长系统使用寿命，且不产生废水，可产生工业氯化钠和芒硝等有价副产品。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1沉淀池、2一级反应池、3一级澄清池、4二级反应池、5管式微滤浓缩槽、 6管式微滤装置、7纳滤过滤器、8活性炭过滤器、9弱酸阳离子交换器、10水质调节管路、11冷却结晶装置、12污泥浓缩池、13脱泥机、14电渗析装置、15反渗透过滤器、 16淡水箱、17蒸发结晶装置、18脱水机、19干燥床、20包装机。

具体实施方式：

如图1所示，本实用新型为一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，包括反应软化单元、过滤单元、冷却结晶单元、污泥浓缩单元、深度浓缩单元、蒸发结晶单元和干燥包装单元。

所述反应软化单元包括沉淀池1、一级反应池2、一级澄清池3和二级反应池4，脱硫废水流入沉淀池1内，沉淀池1的废水排出口依次与串联设置的一级反应池2、一级澄清池3和二级反应池4连通，且沉淀池1和一级澄清池3的污泥排出口分别与污泥浓缩单元连通。

所述过滤单元包括管式微滤装置6、纳滤过滤器7、活性炭过滤器8和弱酸阳离子交换器9，二级反应池4产出的废水流入到管式微滤浓缩槽5内，管式微滤浓缩槽5的出口依次与串联设置的管式微滤装置6、纳滤过滤器7、活性炭过滤器8和弱酸阳离子交换器 9连通，且纳滤过滤器7的浓水出口与冷却结晶单元连接，纳滤过滤器7的产水出口分别与水质调节管路10和活性炭过滤器8连通，管式微滤装置6的污泥排出口与污泥浓缩单元连通。

所述冷却结晶单元包括冷却结晶装置11，纳滤过滤器7的浓水出口与冷却结晶装置的入口连通，冷却结晶装置11的母液出口与一级反应池2的入口连通；

所述污泥浓缩单元包括污泥浓缩池12和脱泥机13，所述沉淀池1、一级澄清池3、管式微滤浓缩槽5的污泥排出口与污泥浓缩池12连通，污泥浓缩池12的污泥出口与脱泥机13的入口连通，且脱泥机13的滤液和污泥浓缩池12的上清液出口与一级反应池2的入口连通。

所述深度浓缩单元包括电渗析装置14和反渗透过滤器15，所述弱酸阳离子交换器9 的产水出口依次与电渗析装置14和反渗透过滤器15连通，电渗析装置14的浓水出口与蒸发结晶单元连通，电渗析装置14的淡水出口与反渗透过滤器15连通，反渗透过滤器 15的产水出口与淡水箱16连通，反渗透过滤器15的浓水出口与纳滤过滤器7的入口连通。

所述蒸发结晶单元包括蒸发结晶装置17，所述蒸发结晶装置17为多效蒸发器或MVR 蒸发器，反渗透过滤器15的浓水出口与蒸发结晶装置17的入水口连通，蒸发结晶装置17的母液出口经过脱水机18与干燥包装单元相连，蒸发结晶装置17的淡水出口与淡水箱16连通；所述蒸发结晶装置17的蒸汽入口与锅炉或蒸汽压缩机的蒸汽出口相连，用来为蒸发结晶装置17内的母液实现蒸发结晶。

所述干燥包装单元包括干燥床19和包装机20，蒸发结晶装置17的母液出口通过脱水机18与干燥床19连通，干燥床19出口排出的固态盐进入包装机20内进行打包；所述干燥床19的蒸汽入口与锅炉或蒸汽压缩机的蒸汽出口相连。

具体工艺过程：

从脱硫系统排出的脱硫废水先进入沉淀池1内进行固体沉淀处理，沉淀于沉淀池1底部的污泥进入污泥浓缩单元进行浓缩处理；经过沉淀池1除去固体颗粒的脱硫废水，连同污泥浓缩单元内脱泥机13排出的污泥水和过滤单元中纳滤过滤器7纳滤分出的二价盐浓水冷却结晶后的母液一并进入一级反应池2内，然后加入石灰乳(氯化钙溶液)，通过氢氧化钠调节一级反应池2内废水的pH值和除硬处理，沉淀钙离子、镁离子等硬度离子、部分硫酸根离子和化学需氧量(COD)。

经一级反应池2排出的废水，进入一级澄清池3后，生成氢氧化钙、氢氧化镁和硫酸钙沉淀和废水中带入的固体颗粒一同排入到污泥浓缩单元的污泥浓缩池12内，进行浓缩处理；一级澄清池2的上清液进入二级反应池4内，并在二级反应池4加入碳酸钠溶液沉淀多余的钙离子。

经二级反应池4排出的废水进入到管式微滤浓缩槽5内，再用管式微滤除去水中的沉淀物、固体颗粒和COD，管式微滤装置6产水用盐酸调节pH至中性，管式微滤浓缩槽5 中过滤后产生的污泥进入污泥浓缩单元的污泥浓缩池中。

经管式微滤装置6调节pH值产出的水和经反渗透过滤器15排出的浓水进入到纳滤过滤器7进行分离二价盐，纳滤过滤器7排出的纳滤浓水进入冷却结晶装置11进行制盐，形成芒硝(Na₂SO₄·10H₂O)，冷却结晶后的母液返回至一级反应池2进行除硬、沉淀硫酸根离子处理，纳滤过滤器7产水的一部分通过水质调节管路10用于一级反应池2和二级反应池4的加药用水，以及污泥浓缩单元中非离子型高分子絮凝剂(PAM)的加药用水；纳滤过滤器7产水的另一部分进入活性炭过滤器8除去COD等有机物，再进入弱酸阳离子交换器9后除去剩余的钙镁等离子，活性炭过滤器8、弱酸阳离子交换器9再生废水和反渗透过滤器15产出的废水一并返回一级反应池2进行处理。

经弱酸阳离子交换器9产出的水进入电渗析装置14内进行浓缩，电渗析装置14产出的淡水进入反渗透过滤器15内进行除盐，反渗透过滤器15过滤后产生的浓水进入到纳滤过滤器7内进行继续处理，反渗透过滤器15产出的淡水进入淡水箱16作为工业用水；电渗析装置14产出的浓缩氯化钠盐水进入蒸发结晶装置17内制盐，脱水机18对蒸发结晶装置17排出的母液进行脱水处理，而蒸发结晶装置17产生的蒸馏水进入淡水箱16进行储存，作为工业用水；然后脱水后的氯化钠颗粒在干燥床19内进行干燥处理，纯度达到工业盐标准后在包装机20内进行包装，最后进行销售。

采用本实施例的系统可真正实现废水零排放的目的，此系统具有系统可靠稳定,不产生废水，生产工业氯化钠和芒硝等副产品的特点和优点。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，包括反应软化单元、过滤单元、冷却结晶单元、污泥浓缩单元、深度浓缩单元、蒸发结晶单元和干燥包装单元；

所述反应软化单元包括沉淀池(1)、一级反应池(2)、一级澄清池(3)和二级反应池(4)，脱硫废水流入沉淀池(1)内，沉淀池(1)的废水排出口依次与一级反应池(2)、一级澄清池(3)和二级反应池(4)连通，且沉淀池(1)和一级澄清池(3)的污泥排出口分别与污泥浓缩单元连通；

所述过滤单元包括管式微滤装置(6)、纳滤过滤器(7)、活性炭过滤器(8)和弱酸阳离子交换器(9)，二级反应池(4)的废水排出口与管式微滤浓缩槽(5)连通，管式微滤浓缩槽(5)的出口依次与串联设置的管式微滤装置(6)、纳滤过滤器(7)、活性炭过滤器(8)和弱酸阳离子交换器(9)连通，且纳滤过滤器(7)的浓水出口与冷却结晶单元连接，纳滤过滤器(7)的产水出口分别与水质调节管路(10)和活性炭过滤器(8)连通，管式微滤装置(6)的污泥排出口与污泥浓缩单元连通；

所述冷却结晶单元包括冷却结晶装置(11)，纳滤过滤器(7)的浓水出口与冷却结晶装置的入口连通，冷却结晶装置(11)的母液出口与一级反应池(2)的入口连通；

所述污泥浓缩单元包括污泥浓缩池(12)和脱泥机(13)，所述沉淀池(1)、一级澄清池(3)、管式微滤浓缩槽(5)的污泥排出口与污泥浓缩池(12)连通，污泥浓缩池(12)的污泥出口与脱泥机(13)的入口连通，且脱泥机(13)和污泥浓缩池(12)的液体出口与一级反应池(2)的入口连通；

所述深度浓缩单元包括电渗析装置(14)和反渗透过滤器(15)，所述弱酸阳离子交换器(9)的产水出口依次与电渗析装置(14)和反渗透过滤器(15)连通，电渗析装置(14)的浓水出口与蒸发结晶单元连通，电渗析装置(14)的淡水出口与反渗透过滤器(15)连通，反渗透过滤器(15)的产水出口与淡水箱(16)连通，反渗透过滤器(15)的浓水出口与纳滤过滤器(7)的入口连通；

所述蒸发结晶单元包括蒸发结晶装置(17)，反渗透过滤器(15)的浓水出口与蒸发结晶装置(17)的入水口连通，蒸发结晶装置(17)的母液出口经过脱水机(18)与干燥包装单元相连，蒸发结晶装置(17)的淡水出口与淡水箱(16)连通。

2.如权利要求1所述的一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，其特征在于：所述蒸发结晶装置(17)为多效蒸发器或MVR蒸发器。

3.如权利要求1或2所述的一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，其特征在于：所述蒸发结晶装置(17)的蒸汽入口与锅炉或蒸汽压缩机的蒸汽出口相连。

4.如权利要求1所述的一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，其特征在于：所述干燥包装单元包括干燥床(19)和包装机(20)，蒸发结晶装置(17)的母液出口通过脱水机(18)与干燥床(19)连通，干燥床(19)出口排出的固态盐进入包装机(20)内进行打包。

5.如权利要求4所述的一种锅炉脱硫废水零排放处理系统，其特征在于：所述干燥床(19)的蒸汽入口与锅炉或蒸汽压缩机的蒸汽出口相连。

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