CN216106483U - 一种火电厂脱硫废水资源化利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种火电厂脱硫废水资源化利用系统，脱硫废水来水管道依次经pH调节箱、重金属反应箱与一级沉淀箱相连通，一级沉淀箱的上清液出口与氯离子萃取器的入口相连通，氯离子萃取器的混合液出口与两相分离器的入口相连通，两相分离器的水相出口与综合反应器的入口相连通，综合反应器的出口与二级沉淀箱的入口相连通，二级沉淀箱的上清液出口与多效蒸发器的入口相连通，多效蒸发器的冷凝水出口与回用水箱相连通，该系统能够实现电厂脱硫废水的零排放。

Description

一种火电厂脱硫废水资源化利用系统

技术领域

本实用新型属于火电厂废水处理技术领域，涉及一种火电厂脱硫废水资源化利用系统。

背景技术

经过对国内部分火电厂石灰石-石膏法脱硫产生的脱硫废水进行调研，脱硫废水中含有大量的溶解性固体，主要包括：硫酸根、钙离子、镁离子和氯离子。大部分的脱硫废水处理工艺都把钙、镁离子作为易结垢离子进行去除，投加药剂量大，对钙、镁资源也造成了极大的浪费。

脱硫废水中氯离子含量很高，会对设备、管道等产生腐蚀而无法回用，而常规的脱硫废水处理工艺对氯离子未达到良好的处理效果，出水氯离子不能达到厂内回用标准，采用合适的处理方法去除氯离子使得脱硫废水能够回用，从而实现零排放的难度较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种火电厂脱硫废水资源化利用系统，该系统能够实现电厂脱硫废水的零排放。

为达到上述目的，本实用新型所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统包括脱硫废水来水管道、pH调节箱、重金属反应箱、一级沉淀箱、氯离子萃取器、两相分离器、综合反应器、二级沉淀箱、多效蒸发器、回用水箱、石灰投加装置、有机硫投加装置、萃取剂投加装置、二氧化碳投加装置、硫酸镁投加装置、絮凝剂投加装置及助凝剂投加装置；

脱硫废水来水管道依次经pH调节箱、重金属反应箱与一级沉淀箱相连通，一级沉淀箱的上清液出口与氯离子萃取器的入口相连通，氯离子萃取器的混合液出口与两相分离器的入口相连通，两相分离器的水相出口与综合反应器的入口相连通，综合反应器的出口与二级沉淀箱的入口相连通，二级沉淀箱的上清液出口与多效蒸发器的入口相连通，多效蒸发器的冷凝水出口与回用水箱相连通。

石灰投加装置的出口与pH调节箱的加药口相连通；有机硫投加装置的出口与重金属反应箱的加药口相连通；萃取剂投加装置的出口及二氧化碳投加装置的出口与氯离子萃取器的加药口相连通，硫酸镁投加装置的出口、絮凝剂投加装置的出口及助凝剂投加装置的出口与综合反应器的加药口相连通；

多效蒸发器的晶体排出口与硫酸镁收集器相连通。

回用水箱的出口与厂内回用系统相连通。

氯离子萃取器的底部排泥口与碳酸钙收集器相连通。

两相分离器的有机相出口与反萃取器相连通。

二级沉淀箱的底部出口与污泥处理装置相连通。

一级沉淀箱的底部出口与污泥处理装置相连通。

反萃取器的液态出口与萃取剂投加装置相连通。

反萃取器的固态出口与反萃取产物收集器相连通。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统在具体操作时，通过化学沉淀的方式对脱硫废水中的重金属进行去除，减少后续对氯离子萃取效率的影响，然后通过萃取及分相的方法对脱硫废水氯离子进行去除，，达到厂内回用标准，并提高后续蒸发结晶盐的纯度，彻底解决脱硫废水因氯离子超标产生腐蚀而无法回用的问题，最后通过化学沉淀的方式对通过前段工艺处理后剩余钙离子进行去除，蒸发结晶产生的蒸馏水在厂内回用，减少水资源浪费，达到真正意义上的零排放。

进一步，本实用新型使用反萃取器对萃取剂进行回收，实现萃取剂循环利用的目的，降低运行成本，废水中氯离子随反萃取产物回收利用。副产品硫酸镁结晶盐可加入综合反应器中，去除脱硫废水中的钙离子，降低药剂的投加量，减少污泥的产生量，很大程度上降低运行成本。

进一步，萃取和蒸发结晶过程中分别产生碳酸钙和硫酸镁晶体两种副产物，具有很高的工业价值，可以抵消部分运行费用，减少脱硫废水的处理成本，具有一定的经济效益。其中，硫酸镁晶体可以满足《工业硫酸镁》HG/T2680-2017中二类标准，全过程中无污染物质产生，实现严格意义上的脱硫废水零排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中，1为脱硫废水来水管道、2为pH调节箱、3为重金属反应箱、4为一级沉淀箱、5为氯离子萃取器、6为助凝剂投加装置、7为两相分离器、8为综合反应器、9为二级沉淀箱、10为多效蒸发器、11为回用水箱、12为厂内回用系统12、13为碳酸钙收集器、14为反萃取器、15为硫酸镁收集器、16为污泥处理装置、17为石灰投加装置、18为有机硫投加装置、19为萃取剂投加装置、20为二氧化碳投加装置、21为硫酸镁投加装置、22为絮凝剂投加装置、23为反萃取产物收集器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

参考图1，本实用新型所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统包括脱硫废水来水管道1、pH调节箱2、重金属反应箱3、一级沉淀箱4、氯离子萃取器5、两相分离器7、综合反应器8、二级沉淀箱9、多效蒸发器10、回用水箱11、厂内回用系统12、碳酸钙收集器13、反萃取器14、硫酸镁收集器15、污泥处理装置16、石灰投加装置17、有机硫投加装置18、萃取剂投加装置19、二氧化碳投加装置20、硫酸镁投加装置21、絮凝剂投加装置22、助凝剂投加装置6及反萃取产物收集器23；

脱硫废水来水管道1依次经pH调节箱2、重金属反应箱3与一级沉淀箱4相连通，一级沉淀箱4的上清液出口与氯离子萃取器5的入口相连通，氯离子萃取器5的混合液出口与两相分离器7的入口相连通，两相分离器7的水相出口与综合反应器8的入口相连通，综合反应器8的出口与二级沉淀箱9的入口相连通，二级沉淀箱9的上清液出口与多效蒸发器10的入口相连通，多效蒸发器10的冷凝水出口与回用水箱11相连通；

石灰投加装置17的出口与pH调节箱2的加药口相连通；有机硫投加装置18的出口与重金属反应箱3的加药口相连通；萃取剂投加装置19的出口及二氧化碳投加装置20的出口与氯离子萃取器5的加药口相连通，硫酸镁投加装置21的出口、絮凝剂投加装置22的出口及助凝剂投加装置6的出口与综合反应器8的加药口相连通；多效蒸发器10的晶体排出口与硫酸镁收集器15相连通；

二级沉淀箱9的底部出口及一级沉淀箱4的底部出口与污泥处理装置16相连通；

氯离子萃取器5的底部排泥口与碳酸钙收集器13相连通；

两相分离器7的有机相出口与反萃取器14相连通；

回用水箱11的出口与厂内回用系统12相连通；

反萃取器14的液态出口与萃取剂投加装置19相连通；

反萃取器14的固态出口与反萃取产物收集器23相连通。

本实用新型的具体工作过程为：

脱硫废水来水进入pH调节箱2中，通过石灰投加装置17向pH调节箱2中加入石灰，将pH调至9.0--9.5，为有机硫去除重金属的反应提供有利条件，同时使得废水中的一些重金属如铜、铁等形成氢氧化物沉淀，且可以补充钙离子含量，为后续萃取反应提供充足钙离子。

通过有机硫投加装置18向重金属反应箱3中加入有机硫，与脱硫废水中的汞、铅等重金属反应产生沉淀，然后进入一级沉淀箱4中进行沉淀，一级沉淀箱4底部的排泥输送至污泥处理装置16，一级沉淀箱4的上清液进入氯离子萃取器5中进行氯离子去除反应。

向氯离子萃取器5中加入萃取剂，并通入二氧化碳，在搅拌作用下进行氯离子萃取反应，萃取剂选取有机胺类，有机胺与氯化钙在通入二氧化碳的条件下反应生成碳酸钙，可利用于工业生产，萃取反应产生的混合液进入两相分离器7中进行两相分离，其中分离出来的有机相进入反萃取器14将萃取剂回收至萃取剂投加装置19中，废水中氯离子随反萃取产物通过反萃取产物收集器23收集，分离出来的水相作为脱硫废水输送至综合反应器8中。

通过硫酸镁投加装置21向综合反应器8中加入硫酸镁，与脱硫废水中剩余的钙离子反应生成硫酸钙沉淀物，其中，通过加入过量的硫酸镁，确保钙离子充分反应，最大程度降低废水中钙离子的含量，引入的镁离子及废水中原有的镁离子在后续工艺中以结晶盐的形式析出。

通过絮凝剂投加装置22及助凝剂投加装置6向沉淀箱中加入絮凝剂和助凝剂，使废水中的悬浮物混凝形成较大絮凝体，再进入二级沉淀箱9中充分沉降，污泥主要成份为硫酸钙，输送至污泥处理装置16中进行处理，上清液进入多效蒸发器10中进行蒸发结晶，其中，进入多效蒸发器10的脱硫废水中的盐分主要以硫酸镁为主，通过蒸发结晶，硫酸镁以结晶盐形式析出，通过硫酸镁收集器15进行回收利用，产生的副产品硫酸镁晶体的质量可满足工业硫酸镁使用标准。蒸发结晶产生的冷凝水回收至回用水箱11，可在厂内回用。

Claims (8)

1.一种火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，包括脱硫废水来水管道(1)、pH调节箱(2)、重金属反应箱(3)、一级沉淀箱(4)、氯离子萃取器(5)、两相分离器(7)、综合反应器(8)、二级沉淀箱(9)、多效蒸发器(10)、回用水箱(11)、石灰投加装置(17)、有机硫投加装置(18)、萃取剂投加装置(19)、二氧化碳投加装置(20)、硫酸镁投加装置(21)、絮凝剂投加装置(22)及助凝剂投加装置(6)；

脱硫废水来水管道(1)依次经pH调节箱(2)、重金属反应箱(3)与一级沉淀箱(4)相连通，一级沉淀箱(4)的上清液出口与氯离子萃取器(5)的入口相连通，氯离子萃取器(5)的混合液出口与两相分离器(7)的入口相连通，两相分离器(7)的水相出口与综合反应器(8)的入口相连通，综合反应器(8)的出口与二级沉淀箱(9)的入口相连通，二级沉淀箱(9)的上清液出口与多效蒸发器(10)的入口相连通，多效蒸发器(10)的冷凝水出口与回用水箱(11)相连通；

石灰投加装置(17)的出口与pH调节箱(2)的加药口相连通；有机硫投加装置(18)的出口与重金属反应箱(3)的加药口相连通；萃取剂投加装置(19)的出口及二氧化碳投加装置(20)的出口与氯离子萃取器(5)的加药口相连通，硫酸镁投加装置(21)的出口、絮凝剂投加装置(22)的出口及助凝剂投加装置(6)的出口与综合反应器(8)的加药口相连通。

2.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，多效蒸发器(10)的晶体排出口与硫酸镁收集器(15)相连通。

3.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，回用水箱(11)的出口与厂内回用系统(12)相连通。

4.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，氯离子萃取器(5)的底部排泥口与碳酸钙收集器(13)相连通。

5.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，两相分离器(7)的有机相出口与反萃取器(14)相连通。

6.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，二级沉淀箱(9)的底部出口与污泥处理装置(16)相连通。

7.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，一级沉淀箱(4)的底部出口与污泥处理装置(16)相连通。

8.根据权利要求1所述的火电厂脱硫废水资源化利用系统，其特征在于，反萃取器(14)的液态出口与萃取剂投加装置(19)相连通，反萃取器(14)的固态出口与反萃取产物收集器(23)相连通。

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