CN220812088U - 一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，包括絮凝沉淀组件、过滤超滤组件、电渗析组件、纳滤组件、反渗透组件、污泥处理组件和加药组件。本实用新型解决了三联箱工艺中投药量大、固液分离速率慢、分离效果差、污泥量大的缺点，同时通过组合工艺，使得处理产水满足回用标准，不会产生石灰，系统占地面积小、结构简单紧凑，施工方便，药剂投加量少，污泥量少；来水水质波动较大时，系统具有较强稳定性，处理产水用于循环水补充水，少量高浓度废水用于堆场降尘等，系统所产污泥可用于水泥熟料生产、无二次污染的问题。

Description

一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理技术领域，具体涉及一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统。

背景技术

水泥行业湿法脱硫废水(以下简称“脱硫废水”)主要是水泥厂对含硫较高的窑尾烟气进行湿法脱硫处理过程中，定期产生的排污水。脱硫废水水质、水量与脱硫系统及烟气主要成分等有密切关系。其水质特征包括：1)成分较多，水质变化较大；2)盐含量较高，多种重金属超标；3)悬浮物含量较多；4)腐蚀性较强；5)硬度强，易结垢等。若直接回用于脱硫系统，将会造成浆液中毒，使得脱硫效率下降；若直接排放，其各类污染物浓度远没有达到排放标准，严重污染环境。脱硫废水处理过程的主要难点在于：1)采用传统方法难以实现悬浮物的高效去除，固液分离时间长；2)设备和管道易结垢、腐蚀；3)化学处理后污泥具有毒性和高污染性；4)水质水量变动对处理工艺冲击较大。

三联箱工艺是脱硫废水处理领域应用最为广泛的技术之一，主要原理是将混凝与化学沉淀工艺结合，以去除悬浮物和重金属，实现水质净化。

水力除灰工艺是指脱硫废水不经处理，直接进入除灰系统，脱硫废水中的酸性物质或重金属与灰中CaO反应生成固体，从而完成脱硫废水的净化处理；蒸发结晶工艺是指，在高温状态下对脱硫废水进行蒸发，除结晶水外所有水分均以水蒸气形式排出，经冷凝后形成纯净的蒸馏水回用，废水中的盐类和污染物经过浓缩结晶形成固体产物，从而实现“固液分离，净化水质”的目的。烟道蒸发工艺与蒸发结晶工艺区别在于通过建设旁路烟道，引入高温烟气，利用烟气余热，将结构复杂、费用高昂的蒸发结晶固化阶段用烟道余热蒸发取代，也可以引出部分烟气到喷雾干燥器中，利用烟气的热量对末端废水进行蒸发处理，以实现废水净化。篦冷机烟道蒸发工艺前端将脱硫废水浓缩减量，产水回用；后端废水浓缩液则喷入篦冷机烟道，水分蒸发后随窑头烟气带走，结晶盐进入水泥熟料，最终随水泥一起固化，以达到“零排放”的效果。

三联箱工艺具有投药量大、固液分离速率慢、分离效果差、污泥量大的缺点，且由于脱硫废水的水质波动大，导致该工艺经常出现出水不达标和系统崩溃的现象，严重影响正常生产，此外，经三联箱工艺处理后产生的高盐废水仍然无法达到排放标准，需要采取进一步处理措施。

水力除灰工艺会造成除灰系统中C l-聚集，加剧除灰系统的腐蚀性，同时未对产生的石膏进行综合利用，造成二次污染，且有较大的局限性。

蒸发结晶工艺各阶段均会产生固废，且固废更难以处理，整个系统投资及运行维护费用较高，设备结垢、堵塞风险高。

烟道蒸发工艺适用于烟气余热充足的工艺，但对管道腐蚀较为严重，此外，与蒸发结晶工艺类似，系统投资及日常运行维护费用相对较高。

篦冷机烟道蒸发工艺中废水喷至篦冷机后，极易造成管道腐蚀，结皮严重，且影响窑头发电锅炉发电量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型实施例提供一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，包括絮凝沉淀组件、过滤超滤组件、电渗析组件、纳滤组件、反渗透组件、污泥处理组件和加药组件，所述絮凝沉淀组件、过滤超滤组件、电渗析组件、纳滤组件和反渗透组件通过管道依次连接，所述絮凝沉淀组件沉淀后的污泥通过管道传输至污泥处理组件后进行污泥处理，所述加药组件的输出端通过管道与絮凝沉淀组件连接，用于给絮凝沉淀组件供给反应药剂。

上述方案中，所述絮凝沉淀组件包括调节池、软化反应器、澄清器、缓冲池，所述调节池的进水口与脱硫废水输入管道连接，所述调节池的出水口通过管道与软化反应器的进水口连接，所述软化反应器的出水口通过管道与澄清器的进水口连接，所述澄清器的出水口通过管道与缓冲池的进水口连接。

上述方案中，所述过滤超滤组件包括多介质过滤器、超滤装置、超滤产水池，所述多介质过滤器的进水口通过管道与缓冲池的出水口连接，所述多介质过滤器的出水口通过管道与超滤装置的进水口连接，所述超滤装置的出水口通过管道与超滤产水池的进水口连接。

上述方案中，所述电渗析组件包括电渗析装置、电渗析产水池、浓液池，所述电渗析装置的进水口通过管道与超滤产水池的出水口连接，所述电渗析装置的两个出水口分别通过管道与电渗析产水池的进水口和浓液池的进水口连接。

上述方案中，所述纳滤组件包括纳滤装置、纳滤产水池、浓水池，所述纳滤装置的进水口通过管道与电渗析产水池的出水口连接，所述纳滤装置的两个出水口分别通过管道与纳滤产水池的进水口和浓水池的进水口连接。

上述方案中，所述反渗透组件包括反渗透装置、回用水池，所述反渗透装置的进水口通过管道与纳滤产水池的出水口连接，所述反渗透装置的两个出水口分别通过管道与回用水池的进水口和超滤产水池的进水口连接，所述回用水池供给循环水补水。

上述方案中，所述加药组件包括碳酸钠加药器、石灰加药器、液碱加药器、氧化剂加药器、絮凝剂加药器、助凝剂加药器、盐酸加药器、还原剂加药器、阻垢剂加药器，所述碳酸钠加药器的出水口、石灰加药器的出水口、液碱加药器的出水口、氧化剂加药器的出水口、絮凝剂加药器的出水口、助凝剂加药器的出水口均与软化反应器的进水口通过管道连接，所述盐酸加药器的出水口通过管道与澄清器的出水口连接，所述还原剂加药器的出水口和阻垢剂加药器的出水口均通过管道与反渗透装置的进水口连接。

上述方案中，所述污泥处理组件包括污泥浓缩池、板框压滤机62，所述澄清器的底部排泥口通过管道与污泥浓缩池的进料口连接，所述污泥浓缩池将接收到的污泥进行浓缩后通过污泥浓缩池中的污泥输送泵输送入板框压滤机内，将污泥压制成泥饼。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型通过设置絮凝沉淀组件、过滤超滤组件、电渗析组件、纳滤组件、反渗透组件、污泥处理组件和加药组件，解决了三联箱工艺中投药量大、固液分离速率慢、分离效果差、污泥量大的缺点，同时通过组合工艺，使得处理产水满足回用标准，不会产生石灰，系统占地面积小、结构简单紧凑，施工方便，药剂投加量少，污泥量少；来水水质波动较大时，系统具有较强稳定性，处理产水用于循环水补充水，少量高浓度废水用于堆场降尘等，系统所产污泥可用于水泥熟料生产、无二次污染的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来公开对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

本实用新型实施例一提供一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，如图1所示，包括絮凝沉淀组件1、过滤超滤组件2、电渗析组件3、纳滤组件4、反渗透组件5、污泥处理组件6和加药组件7，所述絮凝沉淀组件1、过滤超滤组件2、电渗析组件3、纳滤组件4和反渗透组件5通过管道依次连接，所述絮凝沉淀组件1沉淀后的污泥通过管道传输至污泥处理组件6后进行污泥处理，所述加药组件7的输出端通过管道与絮凝沉淀组件1连接，用于给絮凝沉淀组件1供给反应药剂。

如图1所示，所述絮凝沉淀组件1包括调节池11、软化反应器12、澄清器13、缓冲池14，所述调节池1的进水口与脱硫废水输入管道连接，所述调节池1的出水口通过管道与软化反应器12的进水口连接，所述软化反应器12的出水口通过管道与澄清器13的进水口连接，所述澄清器13的出水口通过管道与缓冲池14的进水口连接。

上述方案中，通过软化反应器12将废水进行软化处理，后通过澄清器13对废水中的悬浮物、Ca2+、Mg2+等易结垢离子进行处理。

如图1所示，所述过滤超滤组件2包括多介质过滤器21、超滤装置22、超滤产水池23，所述多介质过滤器21的进水口通过管道与缓冲池14的出水口连接，所述多介质过滤器21的出水口通过管道与超滤装置22的进水口连接，所述超滤装置22的出水口通过管道与超滤产水池23的进水口连接。

上述方案中，通过多介质过滤器21进一步去除废水中悬浮物及胶态杂质，超滤装置22能有效地去除絮凝沉淀组件1中未去除的微小粒子和细菌等。

如图1所示，所述电渗析组件3包括电渗析装置31、电渗析产水池32、浓液池33，所述电渗析装置31的进水口通过管道与超滤产水池23的出水口连接，所述电渗析装置31的两个出水口分别通过管道与电渗析产水池32的进水口和浓液池33的进水口连接。

上述方案中，利用电渗析装置31中离子交换膜的选择透过性，将电解质分离出来，从而实现废水的淡化、浓缩。

如图1所示，所述纳滤组件4包括纳滤装置41、纳滤产水池42、浓水池43，所述纳滤装置41的进水口通过管道与电渗析产水池32的出水口连接，所述纳滤装置41的两个出水口分别通过管道与纳滤产水池42的进水口和浓水池43的进水口连接。

上述方案中，通过纳滤装置41能够有效去除废水中的有机物、二价盐离子等，有助于提升后续反渗透系统膜浓缩效率。

如图1所示，所述反渗透组件5包括反渗透装置51、回用水池52，所述反渗透装置51的进水口通过管道与纳滤产水池42的出水口连接，所述反渗透装置51的两个出水口分别通过管道与回用水池52的进水口和超滤产水池23的进水口连接，所述回用水池52供给循环水补水。

上述中，通过反渗透装置51能有效去除废水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物等，确保产水满足循环水补水指标要求。

如图1所示，所述加药组件7包括碳酸钠加药器71、石灰加药器72、液碱加药器73、氧化剂加药器74、絮凝剂加药器75、助凝剂加药器76、盐酸加药器77、还原剂加药器78、阻垢剂加药器79，所述碳酸钠加药器71的出水口、石灰加药器72的出水口、液碱加药器73的出水口、氧化剂加药器74的出水口、絮凝剂加药器75的出水口、助凝剂加药器76的出水口均与软化反应器12的进水口通过管道连接，所述盐酸加药器77的出水口通过管道与澄清器13的出水口连接，所述还原剂加药器78的出水口和阻垢剂加药器79的出水口均通过管道与反渗透装置51的进水口连接。

如图1所示，所述污泥处理组件6包括污泥浓缩池61、板框压滤机62，所述澄清器13的底部排泥口通过管道与污泥浓缩池61的进料口连接，所述污泥浓缩池61将接收到的污泥进行浓缩后通过污泥浓缩池61中的污泥输送泵输送入板框压滤机62内，将污泥压制成泥饼。

上述方案中，污泥浓缩池61能够有效降低污泥含水率，板框压滤机62通过压缩减小污泥体积。

本实用新型的工作原理如下：

如图1所示，所述调节池1的进水口与脱硫废水输入管道连接，所述调节池1的出水口通过管道与软化反应器12的进水口连接，所述软化反应器12的出水口通过管道与澄清器13的进水口连接，通过软化反应器12将废水进行软化处理，后通过澄清器13对废水中的悬浮物、Ca2+、Mg2+等易结垢离子进行处理，所述多介质过滤器21的进水口通过管道与缓冲池14的出水口连接，所述多介质过滤器21的出水口通过管道与超滤装置22的进水口连接，通过多介质过滤器21进一步去除废水中悬浮物及胶态杂质，超滤装置22能有效地去除絮凝沉淀组件1中未去除的微小粒子和细菌等。所述电渗析装置31的进水口通过管道与超滤产水池23的出水口连接，利用电渗析装置31中离子交换膜的选择透过性，将电解质分离出来，从而实现废水的淡化、浓缩。所述纳滤装置41的进水口通过管道与电渗析产水池32的出水口连接，通过纳滤装置41能够有效去除废水中的有机物、二价盐离子等，有助于提升后续反渗透系统膜浓缩效率。所述反渗透装置51的进水口通过管道与纳滤产水池42的出水口连接，通过反渗透装置51能有效去除废水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物等，确保产水满足循环水补水指标要求。所述加药组件7主要供给脱硫废水零排放处理系统各子系统运行过程中各类药剂需求。所述污泥浓缩池61将接收到的污泥进行浓缩后通过污泥浓缩池61中的污泥输送泵输送入板框压滤机62内，将污泥压制成泥饼，污泥浓缩池61能够有效降低污泥含水率，板框压滤机62通过压缩减小污泥体积。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，包括絮凝沉淀组件、过滤超滤组件、电渗析组件、纳滤组件、反渗透组件、污泥处理组件和加药组件，所述絮凝沉淀组件、过滤超滤组件、电渗析组件、纳滤组件和反渗透组件通过管道依次连接，所述絮凝沉淀组件沉淀后的污泥通过管道传输至污泥处理组件后进行污泥处理，所述加药组件的输出端通过管道与絮凝沉淀组件连接，用于给絮凝沉淀组件供给反应药剂。

2.根据权利要求1所述的水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，所述絮凝沉淀组件包括调节池、软化反应器、澄清器、缓冲池，所述调节池的进水口与脱硫废水输入管道连接，所述调节池的出水口通过管道与软化反应器的进水口连接，所述软化反应器的出水口通过管道与澄清器的进水口连接，所述澄清器的出水口通过管道与缓冲池的进水口连接。

3.根据权利要求2所述的水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，所述过滤超滤组件包括多介质过滤器、超滤装置、超滤产水池，所述多介质过滤器的进水口通过管道与缓冲池的出水口连接，所述多介质过滤器的出水口通过管道与超滤装置的进水口连接，所述超滤装置的出水口通过管道与超滤产水池的进水口连接。

4.根据权利要求3所述的水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，所述电渗析组件包括电渗析装置、电渗析产水池、浓液池，所述电渗析装置的进水口通过管道与超滤产水池的出水口连接，所述电渗析装置的两个出水口分别通过管道与电渗析产水池的进水口和浓液池的进水口连接。

5.根据权利要求4所述的水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，所述纳滤组件包括纳滤装置、纳滤产水池、浓水池，所述纳滤装置的进水口通过管道与电渗析产水池的出水口连接，所述纳滤装置的两个出水口分别通过管道与纳滤产水池的进水口和浓水池的进水口连接。

6.根据权利要求5所述的水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，所述反渗透组件包括反渗透装置、回用水池，所述反渗透装置的进水口通过管道与纳滤产水池的出水口连接，所述反渗透装置的两个出水口分别通过管道与回用水池的进水口和超滤产水池的进水口连接，所述回用水池供给循环水补水。

7.根据权利要求6所述的水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，所述加药组件包括碳酸钠加药器、石灰加药器、液碱加药器、氧化剂加药器、絮凝剂加药器、助凝剂加药器、盐酸加药器、还原剂加药器、阻垢剂加药器，所述碳酸钠加药器的出水口、石灰加药器的出水口、液碱加药器的出水口、氧化剂加药器的出水口、絮凝剂加药器的出水口、助凝剂加药器的出水口均与软化反应器的进水口通过管道连接，所述盐酸加药器的出水口通过管道与澄清器的出水口连接，所述还原剂加药器的出水口和阻垢剂加药器的出水口均通过管道与反渗透装置的进水口连接。

8.根据权利要求2-7任意一项所述的水泥制备中湿法脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，所述污泥处理组件包括污泥浓缩池、板框压滤机(62)，所述澄清器的底部排泥口通过管道与污泥浓缩池的进料口连接，所述污泥浓缩池将接收到的污泥进行浓缩后通过污泥浓缩池中的污泥输送泵输送入板框压滤机内，将污泥压制成泥饼。