CN215102447U - 一种火电厂生产废水的处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火电厂生产废水的处理装置，包括依次相连的收集调节池、反应池、预处理装置、清水池、钠离子交换器、弱酸阳离子交换器、除碳器、软化水池、保安过滤器、高效反渗透装置、清水箱；以及与其配套的污泥处理系统、加药装置，各装置通过管道有序连接起来。本实用新型创造性的采用预处理—钠离子交换—弱酸阳离子交换—除碳—高效反渗透的组合装置处理火电厂生产废水，具有成本低、工艺短、产水高效稳定、易于管理和操作、易推广应用的优点。

Description

一种火电厂生产废水的处理装置

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体来说涉及一种火电厂生产废水的处理装置。

背景技术

火电厂的废水有循环水排污水、冲灰冲渣废水、锅炉排污水、化水车间反渗透浓水和酸碱中和废水、脱硫废水、含煤废水、生活污水、含油污水等，系统复杂，种类繁多，用水量大，不同的水质种类有不同的水质特征。所以对火电厂生产废水的处理和回用对节能减排、持续发展等多方面有着十分重要的意义。

目前对火电厂不同种类的生产废水处理工艺有以下方法：

经常性和非经常性的废水：主要为PH和悬浮物超标，比如空气预热器冲洗水、锅炉火侧冲洗水、炉前系统冲洗水，可采用酸碱中和处理后进行混凝澄清处理进行回收或排放。

非经常性的废水：主要为PH(2-12)、悬浮物(2000mg/L-3000mg/L)、COD(4000mg/L-10000mg/L)超标，比如有机酸清洗的锅炉化学清洗水，目前多采用焚烧法将废水小批量喷入锅炉炉膛进行焚烧。

泥浆：一种是直接与灰浆排至灰渣场，重金属会对地下水产生污染；另一种是进入浓密机浓缩，再进入脱水机脱水，最终将干泥运送至灰渣场。

含油废水：主要为含油量(500mg/L-1000mg/L)超标，比如：油罐区冲洗地面水、卸油栈台等，一般通过破乳或者重力分离使得油水分离，从而实现处理达标的目的。

煤场废水：主要为悬浮物超标，也存在PH、铁、硫酸等超标的情况，可通过石灰石处理、重力沉降、澄清过滤进行处理。

灰水：含盐量高、PH高、容易结垢、处理难度大。

循环水排污水：主要占全厂70％以上的废水，含盐量高、容易结垢、有机物、悬浮物含量较高。

针对厂区占大比例的循环水排污水、冲灰冲渣废水、锅炉排污水、化水车间反渗透浓水和酸碱中和废水进行处理和回用，研发一种对火电厂生产废水的处理装置，对回用对节能减排、持续发展等多方面有着十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有方法和技术的不足，本实用新型提供了一种采用预处理—钠离子交换—弱酸阳离子交换—除碳—高效反渗透的组合的火电厂生产废水的处理装置。

本实用新型目的及解决其主要技术问题是采用以下方法来实现的。

本实用新型提出的一种火电厂生产废水的装置，其特征在于，包括依次相连的收集调节池、反应池、预处理装置、清水池、钠离子交换器、弱酸阳离子交换器、除碳器、软化水池、保安过滤器、高效反渗透装置、清水箱；以及与其配套的污泥处理系统、加药装置，各装置通过管道有序连接起来。

其中，所述钠离子交换器和弱酸阳离子交换器连接再生废水池，用于将钠离子交换器和弱酸阳离子交换器的再生液收集，最后通往废渣调湿池中，用于废渣调湿。

其中，所述预处理装置为一体化净水器，所述的一体化净水器分为旋流反应区、悬浮澄清区、中和区、过滤室；所述的旋流反应区为倒锥形，所述的悬浮澄清区设置在旋流反应区的上方，此处罐体截面最大，所述的悬浮澄清区中心设有中心筒，所述中心筒的下部呈倒锥形，在锥面处设有中心筒排泥管，与污泥室连接；所述的悬浮澄清区正上方设置有斜管，斜管上方为中和区，所述中和区包括出水堰、水平进水层、水平出水层和中心连接管组成；所述的过滤室通过出水管与中和区的水平出水层连接；所述的污泥室设置在旋流反应区倒锥形外侧，所述的过滤室设置一体化净水器的底部，位于污泥室的外侧。

其中，所述污泥处理系统设置在一体化净水器后，对一体化净水器的污泥进行处理；所述污泥处理系统为依次连接的排泥收集池、污泥脱水机和污泥料仓，收集污泥后，通过污泥水车将污泥外运。

其中，所述预处理装置连接调节池，用于将反冲洗水回流至调节池；所述污泥脱水机连接调节池，用于将脱水上清液回流至调节池处理。

其中，所述钠离子交换器包括运行、反洗、吸盐+慢洗、盐箱补水、正行五个工序，可去除水中大部分的高价阳离子，比如钙、镁、铁、硅等。

其中，所述弱酸阳离子交换器用来除去钠离子交换器出水的碳酸盐以及碱度。

其中，所述保安过滤器选择3μm的滤芯。

其中，所述高效反渗透装置主要由高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架组成；高效反渗透装置为一级两段设置，其中段间设置有段间增压泵；膜壳两端有两个出水，一端为产水，汇集到总产水管进入到清水箱中；另外一端为浓水，汇集到总浓水管进入到废渣调湿池中；高效反渗透装置的运行条件是PH为9.5-10.5，此时硅主要以离子形式存在，不容易在膜表面结垢，而同时高PH可抑制微生物生长，能够皂化和溶解有机物，使得两者更难以黏附在膜的表面，再加上段间增压泵的作用能够保证反渗透回收率在95％以上；高效反渗透装置产水进入清水箱作为循环水系统的回用水，浓水进入废渣调湿池。

其中，所述加药装置包括碱加药装置、碳酸钠投加装置、PAC加药装置、PAM加药装置、酸投加装置、阻垢剂投加装置、液碱投加装置。

其中，所述反应池为四格，每格之间连接采用折流结构，每格均设有搅拌机和折流板，第一格通过碱加药装置投加碱，此阶段碱为氢氧化钙或氧化钙；第二格通过碳酸钠投加装置进行投加碳酸钠，保持反应PH为10.3-10.8，第三格和第四格用于其充分的反应，保证反应时间≥45min；所述的搅拌机为桨式搅拌机，转速为50-90r/min。

采用上述的含氟含氨氮含磷废水的处理装置的处理方法，步骤如下：

(1)将电厂生产废水通过泵汇集到收集调节池，稳定水量和水质，防止处理系统负荷的急剧变化；

(2)将收集调节池中均质后的生产废水泵入反应池，在反应池投加氢氧化钙乳液、碳酸钠进行反应，反应时间为45-60min，反应PH＝10.3-10.8，搅拌机的转速为50-90r/min；

(3)反应池反应完后，通过泵泵入与预处理装置，在进入预处理装置前通过PAC加药装置、PAM加药装置向管道中投加PAC和PAM，PAC为有效含量为30％的聚合氯化铝，PAM为聚丙烯酰胺，分子量为1400w，浓度为1-3‰，投加量为6-10ppm；在预处理装置中进行混凝沉淀固液分离，除去大部分硬度和悬浮物，降低部分有机物浓度，预处理装置分为混合段、絮凝段、分离段三段，主要作用是混合、絮凝、分离、沉淀；其中混合段停留时间为5-8min，速度梯度250s-1，絮凝段停留时间为10-20min，絮凝段中心筒流速为0.25m/s，分离段澄清池的停留时间为40-50min；

(4)预处理装置的上清液自流进入清水池，在管道中投加酸进行中和，然后依次进入钠离子交换和弱酸阳离子交换，进一步去除残留的硬度和碱度，钠离子交换器包括运行、反洗、吸盐+慢洗、盐箱补水、正行五个工序，可去除水中大部分的高价阳离子，比如钙、镁、铁、硅等；弱酸阳离子交换器用来除去钠离子交换器出水的碳酸盐以及碱度；

(5)离子交换的出水进入除碳器除去其中的二氧化碳，再通过加入氢氧化钠调节PH＝9.5-10.5后进入软化水池，达到进入高效反渗透的条件；

(6)通过提升泵将软化水池水经过保安过滤器和高压泵，进入高效反渗透装置进行脱盐，产水率为90％，产水进入清水箱作为循环水系统的回用水，浓水用于废渣进行调湿；

(7)预处理装置的反洗排水回流到调节池；预处理装置的污泥进入到排泥收集池，排泥收集池的污泥通过污泥泵打入到污泥脱水机进行干化处理，干化后进入污泥料仓，最后干泥外运，脱水液回到调节池继续处理。

(8)钠离子交换器和弱酸阳离子交换器的再生液进入到再生废水池，最后用于废渣调湿。

本实用新型同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型有以下优点：创造性的采用预处理—钠离子交换—弱酸阳离子交换—除碳—高效反渗透的组合工艺处理火电厂生产废水。先通过在碱性条件下加入碳酸钠的方法去除绝大部分硬度；再通过酸中和，满足了进入钠离子交换的条件；进入钠离子交换器、弱酸阳离子交换器和除碳器后，除掉了硬度、部分阳离子、碳酸盐、碱度；再通过氢氧化钠调节PH＝9.5-10.5，使得溶液中的硅以离子状态存在，再进入高效反渗透装置进行高效脱盐。该方法具有成本低、工艺短、产水高效稳定、易于管理和操作、易推广应用的优点。火电厂生产废水处理后产水满足工业循环水回用要，可直接回用于循环水系统。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图

图中：1、收集调节池，2、清水池，3、软化水池，4、高效反渗透装置，5、排泥收集池，6、污泥料仓，7、提升泵一，8、预处理装置，9、提升泵二，10、钠离子交换器，11、弱酸阳离子交换器，12、除碳器，13、提升泵三，14、保安过滤器，15、高压泵，16、碱加药装置，17、碳酸钠投加装置，18、PAC加药装置，19、PAM加药装置，20、酸投加装置，21、再生废水池，22、污泥脱水机，23、污泥泵，24、废渣调湿池，25、清水箱，26、阻垢剂投加装置，27、段间增压泵，28、液碱投加装置，29、反应池。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本实用新型的一种火电厂生产废水的处理装置：包括依次相连的收集调节池1、反应池29、预处理装置8、清水池2、钠离子交换器10、弱酸阳离子交换器11、除碳器12、软化水池3、保安过滤器14、高效反渗透装置4、清水箱25；以及与其配套的污泥处理系统、加药装置，各装置通过管道有序连接起来。

将电厂生产废水通过泵汇集到收集调节池1，通过收集调节池1中设置的搅拌机进行搅拌，稳定水量和水质，防止处理系统负荷的急剧变化；

通过收集调节池1中均质后的废水通过提升泵一7泵入反应池29，反应池29为四格，每格之间连接采用折流结构，每格均设有搅拌机和折流板，第一格通过碱加药装置16投加碱，此阶段碱为氢氧化钙或氧化钙；第二格通过碳酸钠投加装置17进行投加碳酸钠，保持反应PH为10.3-10.8，第三格和第四格用于其充分的反应，保证反应时间≥45min；所述的搅拌机为桨式搅拌机，转速为50-90r/min。

反应池29反应完后，泵入预处理装置8，在进入预处理装置8前分别通过PAC加药装置18和PAM加药装置19向管道中依次投加PAC、PAM，在预处理装置8中进行混凝沉淀固液分离，除去大部分硬度和悬浮物，降低部分有机物浓度，所述的预处理装置分为旋流反应区、悬浮澄清区、中和区、过滤区；所述的旋流反应区为倒锥形，位于预处理装置的底部，废水从底部切向进入旋流反应区进行旋流反应，在上升的过程中随着截面积的变大，流速逐渐减慢，是矾花形成和逐渐长大的区域，反应时间为10-15min；所述悬浮澄清区设置在旋流反应区的上方，所述的悬浮澄清区的罐体截面最大，此处向上流速达最慢，利于矾花在此堆积，并逐渐向中心筒运动，含大量絮体的污泥通过中心筒的排泥管进入污泥室，所述的污泥室设置在旋流反应区倒锥形外侧；所述的悬浮澄清区正上方设置有斜管，上清液不断上升，上升至斜管时，进一步阻隔絮体，进行固液分离，停留时间为3-5min；所述中和区设置在斜管上方，包括出水堰、水平进水层、水平出水层和中心连接管组成；在中心连接管处通过酸投加装置20加入酸，其中酸为质量分数为98％的浓硫酸或10％的盐酸，通过搅拌机搅拌混匀，使pH为6-9，所述的搅拌机转速为120-200r/min；所述的过滤区通过出水管与中和区的水平出水层连接，所述的过滤区设置预处理装置的底部，位于污泥室的外侧，使澄清中和后的水再经过滤料层深层过滤。主要作用是混合、絮凝、分离、沉淀；其中混合段停留时间为5-8min，速度梯度250s-1，絮凝段停留时间为10-20min，絮凝段中心筒流速为0.25m/s，分离段澄清池的停留时间为40-50min。

预处理装置8的上清液自流进入清水池2，再通过提升泵二9泵入钠离子交换10和弱酸阳离子交换11，进一步去除残留的硬度和碱度；钠离子交换器10包括运行、反洗、吸盐+慢洗、盐箱补水、正行五个工序，可去除水中大部分的高价阳离子，比如钙、镁、铁、硅等；弱酸阳离子交换器11用来除去钠离子交换器10出水的碳酸盐以及碱度；弱酸阳离子交换器11的出水进入除碳器12除去其中的二氧化碳，再通过液碱投加装置28加入氢氧化钠调节PH后进入软化水池3，达到进入高效反渗透装置4的条件，其中PH调节至9.5-10.5；

接着提升泵三13将软化水池3的水泵入高效反渗透装置4进行处理，其中阻垢剂投加装置26投加的阻垢剂随水池水一起经过保安过滤器14和高压泵15后，进入膜元件脱盐，产水进入清水箱25作为循环水系统的回用水，浓水进入废渣调湿池24用于废渣的调湿；

高效反渗透装置4为一级两段设置，主要由高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架组成；其中段间设置有段间增压泵27；膜壳两端有两个出水，一端为产水，另外一端为浓水。高效反渗透装置的运行条件是PH为9.5-10.5，在此条件，硅主要以离子形式存在，不容易在膜表面结垢，而同时高PH可抑制微生物生长，能够皂化和溶解有机物，使得两者更难以黏附在膜的表面，再加上段间增压泵的作用能够保证反渗透回收率在95％以上。

高效反渗透装置产水进入清水箱25作为循环水系统的回用水，浓水进入废渣调湿池。

预处理装置8的反洗排水回流到收集调节池1继续处理；污泥脱水机22的脱水液回到收集调节池1继续处理。

预处理装置8的污泥进入到排泥收集池5，排泥收集池5的污泥通过污泥泵23打入到污泥脱水机22进行干化处理，干化后通过污泥料斗收集，通过汽车将污泥外运。

钠离子交换器10和弱酸阳离子交换器11的再生液进入到再生废水池21，最后进入废渣调湿池24用于废渣调湿。

采用上述装置处理火电厂生产废水，得到以下结果：

指标	进水	出水
			电导率(μs/cm)	1056	25
硬度(mg/L)	150	0.34
			碱度(mg/L)	267	2.78
浊度(NTU)	112	0
			COD(mg/L)	14.39	0
总铁(mg/L)	4.89	1.50
			硅(mg/L)	31.63	0.61

由上表可知，通过本实用新型的一种火电厂生产废水处理装置处理后产水满足工业循环水回用要求，可直接回用于循环水系统。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，包括依次相连的收集调节池(1)、反应池(29)、预处理装置(8)、清水池(2)、钠离子交换器(10)、弱酸阳离子交换器(11)、除碳器(12)、软化水池(3)、保安过滤器(14)、高效反渗透装置(4)、清水箱(25)；以及与其配套的污泥处理系统、加药装置，各装置通过管道有序连接起来。

2.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述钠离子交换器(10)和弱酸阳离子交换器(11)连接再生废水池(21)，用于将再生液收集，最后用于废渣调湿。

3.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述预处理装置(8)为一体化净水器，所述的一体化净水器分为旋流反应区、悬浮澄清区、中和区、过滤室。

4.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述的污泥处理系统设置在预处理装置(8)后，对预处理装置(8)的污泥进行处理；所述污泥处理系统为依次连接的排泥收集池(5)、污泥脱水机(22)和污泥料仓(6)，收集污泥后，通过污泥水车将污泥外运。所述预处理装置(8)连接收集调节池(1)，用于将反冲洗水回流至收集调节池(1)；所述污泥脱水机(22)也连接收集调节池(1)，用于将脱水上清液回流至收集调节池(1)再处理。

5.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述钠离子交换器(10)包括运行、反洗、吸盐慢洗、盐箱补水、正行五个部分。

6.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述保安过滤器(14)选择3μm的滤芯。

7.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述高效反渗透装置(4)主要由高压泵、反渗透膜元件、膜壳、支架组成；高效反渗透装置(4)为一级两段设置，其中段间设置有段间增压泵(27)；膜壳两端有两个出水，一端为产水，汇集到总产水管进入到清水箱(25)中；另外一端为浓水，汇集到总浓水管进入到废渣调湿池中；高效反渗透装置产水进入清水箱(25)作为循环水系统的回用水，浓水进入废渣调湿池(24)。

8.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述加药装置包括碱加药装置(16)、碳酸钠投加装置(17)、PAC加药装置(18)、PAM加药装置(19)、酸投加装置(20)、阻垢剂投加装置(26)、液碱投加装置(28)。

9.根据权利要求1所述的一种火电厂生产废水的处理装置，其特征在于，所述反应池(29)为四格，每格之间连接采用折流结构，每格均设有搅拌机和折流板，所述的搅拌机为桨式搅拌机，转速为50-90r/min。

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