脫硫廢水處理工藝

　　脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝，步驟依次為去除懸浮物、去除廢水中鎂離子和硫酸根離子、去除廢水中的鈣離子、管式膜固液分離、離子交換樹脂除殘余硬度、微電解雙極膜裝置淡化氯化鈉濃水，比較后得到脫硫系統石灰石漿液配置用水及酸和氫氧化鈉商品;還公開了其設備，按水流方向安裝的裝置及部件包括廢水收集池、快速澄清分離裝置、一級軟化裝置、二級軟化裝置、TMF濃水箱、TMF提升泵、TMF系統、TMF產水箱、交換提升泵、離子交換樹脂裝置、中間產水箱、電解給水泵、微電解雙極膜裝置和產品水箱;根據脫硫廢水水質特點、脫硫系統用水要求將在脫硫系統中屬于污染物的物質在其他領域變成有用資源，運行成本低于其他的零排放工藝及設備。

　　權利要求書

　　1.脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝，其特征在于：包括以下步驟

　　A、廢水水質調節

　　將脫硫廢水排入廢水收集池，使水質波動大的廢水調節為均勻的水質;

　　B、分離廢水中懸浮物

　　通過快速澄清分離裝置將脫硫廢水中的懸浮物絮凝組團并快速分離，并通過污泥脫水裝置將懸浮物壓縮成泥餅;

　　C、一次軟化

　　將B步驟中的上清液放入一級軟化裝置，通過添加氫氧化鈣去除水體中的鎂和硫酸根離子，直至水體中氯離子降低到1000mg/l以下，硫酸根離子降低到1500mg/l以下，鎂離子降低到150mg/l以下，pH達到10.0～11.5;

　　D、二次軟化

　　將C步驟處理后的上清液放入二級軟化裝置，通過二氧化碳和催化劑聯合去除廢水中的鈣離子，直至鈣離子的濃度降到100mg/L以下，固體顆粒經自然沉降后，送入污泥脫水裝置脫水處理成泥餅;

　　E、過濾

　　通過管式膜過濾裝置對D步驟處理后的上清液進行過濾，將固體懸浮物從水中分離出來，過濾后的濃水返回二級軟化裝置，固體顆粒經自然沉降后，脫水處理;

　　F、去除硬度

　　通過離子交換樹脂裝置對步驟E處理后的水液進行處理，去除廢水中殘余的硬度;

　　G、微電解除氯

　　通過微電解雙極膜裝置對步驟E處理后的氯化鈉濃水溶液進行淡化，使廢水的濃度降低到1000mg/L以下，出水能夠滿足脫硫系統中石灰石漿液的配水要求，同時得到酸和氫氧化鈉溶液;

　　H、回用

　　步驟H淡化后的廢水回用至脫硫系統中作為石灰石漿液配置用水，從而達到零排放。

　　2.一種用于權利要求1所述脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝的設備，其特征在于，按水流方向順序安裝的裝置及部件包括

　　廢水收集池(1)、快速澄清分離裝置(2)、一級軟化裝置(3)、二級軟化裝置(4)、TMF濃水箱(5)、TMF提升泵(8)、TMF系統(9)、TMF產水箱(10)、交換提升泵(11)、離子交換樹脂裝置(12)、中間產水箱(13)、電解給水泵(14)、微電解雙極膜裝置(15)和產品水箱(18);

　　所述的廢水收集池(1)由收集池和位于收集池內的潛水泵組成，潛水泵出口同時與快速澄清分離裝置(2)和一級軟化裝置(3)的入口相連;

　　所述快速澄清分離裝置(2)的上清液出口與一級軟化裝置(3)的入口相連;

　　所述的一級軟化裝置(3)具有至少一個加藥裝置，一級軟化裝置(3)上清液出口與二級軟化裝置(4)的入口相連;

　　所述的二級軟化裝置(4)的上清液出口與TMF濃水箱(5)入口相連;所述的快速澄清分離裝置(2)、一級軟化裝置(3)和TMF濃水箱(5)的底部排放口同時連接污泥泵(6)，污泥泵(6)連接板框壓濾機(7)的入口，板框壓濾機(7)的出口連接廢水收集池(1);

　　所述TMF濃水箱(5)的出口與TMF提升泵(8)相連;

　　所述的TMF提升泵(8)與TMF系統(9)的進水口相連;

　　所述TMF系統(9)的濃水回到TMF濃水箱(5)，TMF系統(9)的產水口與TMF產水箱(10)相連;

　　所述TMF產水箱(10)的出水口與交換提升泵(11)相連;

　　所述的交換提升泵(11)與離子交換樹脂裝置(12)的進水口相連;

　　所述離子交換樹脂裝置(12)的出水口與中間產水箱(13)相連;

　　所述中間產水箱(13)的出口與電解給水泵(14)相連;

　　所述的電解給水泵(14)與微電解雙極膜裝置(15)的進水口相連;

　　所述的微電解雙極膜裝置(15)通過中性出水口連接比較終的產品水箱(18)，微電解雙極膜裝置(15)分別通過酸性出水口和堿性出水口與酸液箱(16)和堿液箱(17)相連。

　　3.根據權利要求2所述的一種脫硫廢水處理及資源化的零排放設備，其特征在于，所述的快速澄清分離裝置(2)上清液出口與一級軟化裝置(3)的入口之間還依次連接反應池和過濾池。

　　說明書

　　脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝與設備

　　技術領域

　　本發明屬于脫硫廢水零排放及資源化處理技術領域，具體涉及一種脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝及其設備，根據脫硫廢水水質特點、脫硫系統用水要求將在脫硫系統中屬于污染物的物質可在其他領域變成有用資源，運行成本大大低于其他的零排放工藝及設備。

　　背景技術

　　現有的用于脫硫廢水處理技術存在以下不足之處：

　　1、濕法煙氣脫硫是硫大氣污染處理一種成熟、高效的脫硫工藝，廣泛應用于各種煙氣脫硫裝置;為了維持脫硫裝置漿液循環系統物質的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過規定值和保證石膏質量，必須從系統中排放一定量的廢水，這部分廢水中含有大量的懸浮物、鈣鎂硬度、活性硅、重金屬、COD、氯化鈉、高鹽量及其他特殊物質;現階段脫硫廢水基本上是簡單處理后排放，這樣浪費水資源，比較主要對環境帶來很大影響;所以，如何綜合處理回用脫硫廢水，達到廢水零排放并使之回用是脫硫廢水處理的一種趨勢，同時也是一個技術難題。

　　2、現有的關于脫硫廢水處理的技術研究，方法和原理存在一些問題：

　　在中國專利號為CN104743732A《一種電廠脫硫廢水零排放回用的方法》,CN104843927A《脫硫廢水零排放工藝及系統》、CN105110543A《一種火力發電廠燃煤機組脫硫廢水零排放系統》、CN105502792A《一種脫硫廢水零排放處理方法》、CN105254101A《一種燃煤電廠脫硫廢水零排放處理工藝》及中國專利號為201110076844《脫硫廢水零排放處理方法及系統》,還有中國專利號為201110204147《脫硫廢水處理方法》等現有技術，在相關脫硫廢水回收利用研究中，他們共同的特點是：在脫硫廢水中加入藥劑，將懸浮物和部分重金屬沉淀分離出來，然后將處理的水排放;或是將處理后的水通過霧化裝置和靜電除塵器蒸干達到零排放。上述技術工藝的缺點是：1)水未進行回用;2)簡單處理后排放的脫硫廢水，其中含鹽量及其它污染物如重金屬離子、鈣鎂硬度離子、硅、COD和其他污染物質都排放到環境中，對環境造成新方式的污染;3)即使達到零排放，也是比較后采用投資、運行成本更高的蒸發結晶器進行零排放處理，比較后分鹽得到工業鹽。

　　脫硫系統排放廢水比較主要是因為廢水中含有大量的氯離子(Cl-),硫酸根離子(SO42-)和鎂離子(Mg2+);氯離子(Cl-)太高時，造成脫硫處理設備的腐蝕，硫酸根離子(SO42-)太高會抑制脫硫效果，而鎂離子(Mg2+)太高會形成催化劑中毒，影響脫硫效果;所以脫硫過程中這三個因素達到一定濃度后就排放部分廢水;基于此，采用加藥處理去除鎂和硫酸根離子，再選擇采用微電解的方法去除氯離子，去除這三種影響因素后的廢水回用到脫硫工藝配水，達到脫硫廢水零排放的目的。而現有的脫硫廢水零排放技術都是將廢水的污染物去除后，采用蒸發結晶器或膜濃縮+蒸發結晶器的方法，將水蒸發出來，生于鹽分變成雜鹽或提純得到工業鹽，其投資和運行成本非常高，而且有二次固廢(雜鹽)產生。

　　發明內容

　　本發明的目的之一在于根據現有技術的不足，根據濕法脫硫系統用水和脫硫廢水的特點及要求，提供一種脫硫廢水微電解處理回用至脫硫系統中的石灰石漿液配水以達到廢水零排放并將廢物資源化的工藝，其投資與運行成本大大低于其他的零排放工藝。

　　本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：脫硫廢水處理及資源化的零排放工藝，包括以下步驟

　　A、廢水水質調節：將脫硫廢水排入廢水收集池，使水質波動大的廢水調節為均勻的水質;

　　B、分離廢水中懸浮物：通過快速澄清分離裝置將脫硫廢水中的懸浮物絮凝組團并快速分離，并通過污泥脫水裝置將懸浮物壓縮成泥餅;

　　C、一次軟化：將B步驟中的上清液放入一級軟化裝置，通過添加氫氧化鈣去除水體中的鎂和硫酸根離子，直至水體中氯離子降低到1000mg/l以下，硫酸根離子降低到1500mg/l以下，鎂離子降低到150mg/l以下，pH達到10.0～11.5;

　　D、二次軟化：將C步驟處理后的上清液放入二級軟化裝置，通過二氧化碳和催化劑聯合去除廢水中的鈣離子，直至鈣離子的濃度降到100mg/L以下，固體顆粒經自然沉降后，送入污泥脫水裝置脫水處理成泥餅;

　　E、過濾：通過管式膜過濾裝置對D步驟處理后的上清液進行過濾，將固體懸浮物從水中分離出來，過濾后的濃水返回二級軟化裝置，固體顆粒經自然沉降后，脫水處理;

　　F、去除硬度：通過離子交換樹脂裝置對步驟E處理后的水液進行處理，去除廢水中殘余的硬度;

　　G、微電解除氯：通過微電解雙極膜裝置對步驟E處理后的氯化鈉濃水溶液進行淡化，使廢水的濃度降低到1000mg/L以下，出水能夠滿足脫硫系統中石灰石漿液的配水要求，同時得到酸和氫氧化鈉溶液;

　　H、回用：步驟H淡化后的廢水回用至脫硫系統中作為石灰石漿液配置用水，從而達到零排放。

　　本發明的目的之二在于提供一種脫硫廢水微電解處理回用至脫硫系統中石灰石漿液配水以達到廢水零排放并將廢物資源化的設備。

　　本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種脫硫廢水處理及資源化的零排放設備，按水流方向順序安裝的裝置及部件包括廢水收集池、快速澄清分離裝置、一級軟化裝置、二級軟化裝置、TMF濃水箱、TMF提升泵、TMF系統、TMF產水箱、交換提升泵、離子交換樹脂裝置、中間產水箱、電解給水泵、微電解雙極膜裝置和產品水箱;所述的廢水收集池由收集池和位于收集池內的潛水泵組成，潛水泵出口同時與快速澄清分離裝置和一級軟化裝置的入口相連;所述快速澄清分離裝置的上清液出口與一級軟化裝置的入口相連;所述的一級軟化裝置具有至少一個加藥裝置，一級軟化裝置上清液出口與二級軟化裝置的入口相連;所述的二級軟化裝置的上清液出口與TMF濃水箱入口相連;所述的快速澄清分離裝置、一級軟化裝置和TMF濃水箱的底部排放口同時連接污泥泵，污泥泵連接板框壓濾機的入口，板框壓濾機的出口連接廢水收集池;所述TMF濃水箱的出口與TMF提升泵相連;所述的TMF提升泵與TMF系統的進水口相連;所述TMF系統的濃水回到TMF濃水箱，TMF系統的產水口與TMF產水箱相連;所述TMF產水箱的出水口與交換提升泵相連;所述的交換提升泵與離子交換樹脂裝置的進水口相連;所述離子交換樹脂裝置的出水口與中間產水箱相連;所述中間產水箱的出口與電解給水泵相連;所述的電解給水泵與微電解雙極膜裝置的進水口相連;所述的微電解雙極膜裝置通過中性出水口連接產品水箱，微電解雙極膜裝置分別通過酸性出水口和堿性出水口與酸液箱和堿液箱相連。

　　所述的一種脫硫廢水的零排放設備，其快速澄清分離裝置上清液出口與一級軟化裝置的入口之間還依次連接反應池和過濾池。

　　本發明的有益效果是：一是能快速去除脫硫廢水中的懸浮物，二是能去除廢水中影響脫硫效果的鎂離子和硫酸根離子，三是采用二氧化碳和催化劑去除廢水中的鈣離子，四是利用微電解雙極膜裝置對預處理后的高含鹽量廢水進行淡化，使處理的廢水滿足回用至脫硫系統的石灰石漿液配水，達到脫硫廢水零排放，五是微電解雙極膜裝置淡化廢水的過程中產生酸和氫氧化鈉商品，六是運行費用低，不僅脫硫廢水達到零排放，還有產生額外的經濟價值(酸和氫氧化鈉商品)。

　　綜上所述，本發明的原理是去除影響脫硫系統中脫硫效果的鎂和硫酸根離子以及進入脫硫廢水中腐蝕脫硫設備的氯離子，為此目的和可實現污染物資源化的目的，還需要除去廢水中鈣離子，比較終處理的廢水回用至脫硫系統配制石灰石漿液，從而達到廢水零排放，同時在除氯離子過程中會產生酸和氫氧化鈉產品，達到資源化的目的。該處理工藝簡單，設備運行及能耗非常低。

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