一種脫硫廢水濃縮處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種脫硫廢水濃縮處理裝置。包括：一軟化除重池組；與所述預(yù)處理池組連通的一換熱池；與所述熱交換池連通的一膜蒸餾系統(tǒng)，包括一蒸汽出口；與所述蒸汽出口連通的一冷凝器；與所述冷凝器的凝水出口連通的一產(chǎn)水池。能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水的濃縮和回用，并且運(yùn)行和處理成本大幅降低。
【專利說明】
一種脫硫廢水濃縮處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫廢水濃縮處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤發(fā)電在我國能源供給中占有重要地位。為了保護(hù)大氣環(huán)境，近年來我國大多數(shù)電廠采用了石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，用以去除煙氣中的二氧化硫。采用前述脫硫技術(shù)會產(chǎn)生大量的脫硫廢水，燃煤電廠的濕法脫硫廢水成分復(fù)雜，含有高濃度懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、氯離子、硫酸鹽以及多種重金屬。
[0003]目前，脫硫廢水主要采用化學(xué)沉淀法處理，部分指標(biāo)達(dá)標(biāo)困難，即使達(dá)標(biāo)處理后，由于廢水中大量的硫酸鹽和氯化物的存在，出水含鹽量仍高達(dá)2%?4%，很難重復(fù)利用，夕卜排后還會引起地表水和土壤生態(tài)破壞，引起二次污染。因此，開發(fā)經(jīng)濟(jì)高效的脫硫廢水濃縮處理工藝，不僅可以回收大部分水資源，同時可以有效降低后脫硫廢水體積，減小后續(xù)處理負(fù)荷。
[0004]現(xiàn)有的脫硫廢水的回用和濃縮處理工藝中，最常見的為反滲透濃縮法。由于反滲透工藝對進(jìn)水要求非常嚴(yán)格，同時需要高壓設(shè)備，因此造成該工藝系統(tǒng)復(fù)雜，運(yùn)行成本高。膜蒸餾(MD)技術(shù)是一種高效的膜分離技術(shù)，是通過控制廢水溫度，以疏水性微孔膜為分離介質(zhì)，以膜兩側(cè)蒸汽壓差為傳質(zhì)推動力，實(shí)現(xiàn)廢水濃縮和純水回收的過程，MD技術(shù)與傳統(tǒng)膜分離技術(shù)相比具有眾多優(yōu)點(diǎn)，如對鹽的截留效率極高，對絕大多數(shù)非揮發(fā)性物質(zhì)具有近100%截留效率，以及對進(jìn)水水質(zhì)要求低、操作條件溫和(不需要高壓設(shè)備)、運(yùn)行維護(hù)方便、不容易發(fā)生膜污染和能耗比傳統(tǒng)蒸發(fā)低等。此外，膜蒸餾對廢水中含鹽量變化適應(yīng)性強(qiáng)，理論上只要溶質(zhì)不飽和析出，膜組件都可以正常運(yùn)行。在有余熱可以利用的條件下，膜蒸餾系統(tǒng)的能耗要比反滲透低得多，并且可以得到很高的濃縮倍數(shù)。
[0005]中國發(fā)明專利申請《一種電廠脫硫廢水零排放處理的方法》(CN104591466A)和中國發(fā)明專利申請《一種電廠脫硫廢水零排放回用的方法》(CN 104743732A)中各公開了一種脫硫廢水零排放處理的方法，采用電絮凝+膜蒸餾工藝處理脫硫廢水。但上述兩篇文件中的技術(shù)方案存在以下缺點(diǎn):(I)脫硫廢水中含有大量鈣離子和鎂離子，而膜蒸餾系統(tǒng)需要對廢水進(jìn)行加熱處理，很容易產(chǎn)生結(jié)垢而引起膜污染，因此必須經(jīng)過軟化處理后才能進(jìn)入膜蒸餾系統(tǒng)，而電絮凝法不能去除廢水中的鈣鎂硬度，不能保證后續(xù)膜蒸餾工藝的正常運(yùn)行；
(2)采用常溫常壓操作，實(shí)際電廠脫硫廢水經(jīng)過電絮凝處理后，溫度只有35°C左右，采用膜蒸餾工藝很難實(shí)現(xiàn)較高膜通量，將大大增加投資和運(yùn)行成本；(3)未對膜蒸餾進(jìn)出水相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行限定，可行性不強(qiáng)；(4)未對廢水中汞進(jìn)行去除，將造成最終結(jié)晶鹽含有汞污染物，影響結(jié)晶鹽處置。
[0006]為了避免環(huán)境污染和回收水資源，鑒于現(xiàn)存脫硫廢水濃縮工藝的缺點(diǎn)和不足，開發(fā)新型脫硫廢水濃縮處理裝置及方法成為急需解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種脫硫廢水濃縮處理裝置。能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水的濃縮和回用，并且運(yùn)行和處理成本大幅降低。
[0008]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型采取的具體技術(shù)方案是:
[0009]一種脫硫廢水濃縮處理裝置，包括:
[0010]一軟化除重池組；
[0011 ]與所述軟化除重池組連通的一換熱池；
[0012]與所述換熱池連通的一膜蒸餾系統(tǒng)，包括一蒸汽出口；
[0013]與所述蒸汽出口連通的一冷凝器；
[0014]與所述冷凝器的凝水出口連通的一產(chǎn)水池。
[0015]進(jìn)一步地，所述軟化除重池組包括:依次連通的一軟化除重池、混凝池及一澄清池;與所述澄清池與所述換熱池連通;所述軟化除重池設(shè)有一第一加藥管路;所述混凝池設(shè)有一第二加藥管路;所述軟化除重池、混凝池及澄清池的底部均與一排泥管道連通。
[0016]進(jìn)一步地，所述軟化除重池和混凝池均設(shè)有液混裝置;所述軟化除重池、混凝池及澄清池的底部均為斗狀。
[0017]進(jìn)一步地，所述澄清池與所述換熱池連通還設(shè)有一過濾器。
[0018]進(jìn)一步地，所述換熱池的熱工質(zhì)選自一電廠熱煙氣和/或熱排水;所述冷凝器的冷工質(zhì)選自一冷卻塔中的冷卻水和/或空氣。
[0019]進(jìn)一步地，所述膜蒸餾系統(tǒng)選自直接接觸式膜蒸餾系統(tǒng)、氣掃式膜蒸餾系統(tǒng)或氣隙式膜蒸餾系統(tǒng)。
[0020]進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于換熱池及膜蒸餾系統(tǒng)之間一第一真空栗和/或設(shè)置于所述產(chǎn)水池的末端的一第二真空栗。
[0021 ]基于前述裝置的脫硫廢水濃縮處理方法，包括以下步驟:
[0022]I)脫硫廢水進(jìn)入軟化除重池組，使脫硫廢水中鈣、鎂離子和重金屬離子形成沉淀，并實(shí)現(xiàn)泥水分離，得到軟化廢水；
[0023]2)軟化廢水進(jìn)入換熱池加熱升溫；
[0024]3)升溫后的軟化廢水進(jìn)入膜蒸餾系統(tǒng)，得到濃縮廢水及水蒸氣；
[0025]4)所述水蒸氣經(jīng)過冷凝器冷凝后進(jìn)入產(chǎn)水池。
[0026]進(jìn)一步地，步驟I)中所述脫硫廢水進(jìn)入軟化除重池組，使脫硫廢水中鈣、鎂離子和重金屬離子形成沉淀，并實(shí)現(xiàn)泥水分離包括:
[0027]1-1)脫硫廢水進(jìn)入軟化除重池，向軟化除重池內(nèi)投加一組合藥劑并攪拌，使軟化除重池內(nèi)PH值為9?11.5，令脫硫廢水中鈣、鎂濃度分別降低至101^/1和201^凡以下，得到除重廢水；
[0028]1-2)除重廢水進(jìn)入混凝池，向混凝池內(nèi)投加絮凝劑和助凝劑并攪拌后，進(jìn)入澄清池進(jìn)行沉淀后，實(shí)現(xiàn)泥水分離，得到軟化廢水。
[0029]進(jìn)一步地，步驟2)中軟化廢水進(jìn)入換熱池加熱升溫至35?95°C。
[0030]進(jìn)一步地，步驟3)中所述升溫后的軟化廢水進(jìn)入膜蒸餾系統(tǒng)，得到的濃縮廢水含鹽量大于15%。
[0031 ]通過采取上述技術(shù)方案，廢水只需通過一次膜蒸餾，出水水質(zhì)即可達(dá)到排放和回用標(biāo)準(zhǔn)。不僅可以回收水資源，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放，同時如果采用零排放處理，可以有效減小后續(xù)零排放處理負(fù)荷。此外，能夠利用電廠余熱為膜蒸餾系統(tǒng)熱源，不僅可以有效降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，同時可以降低煙氣溫度，減少脫硫吸收塔內(nèi)耗水量，以及減少向環(huán)境排放熱量。綜上，本實(shí)用新型具有流程簡單、產(chǎn)水水質(zhì)好、濃縮倍數(shù)高、易于與其他工藝相結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0032]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的廢水濃縮處理的裝置的布置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為使本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖作詳細(xì)說明如下。
[0034]如圖1所示的一實(shí)施例中，提供一種廢水濃縮處理的裝置，包括:軟化除重池1、攪拌裝置2、混凝池3、攪拌裝置4、澄清池5、排泥管道6過濾器7、換熱池8、熱工質(zhì)進(jìn)口 9、換熱器
10、熱工質(zhì)出口 11、水栗12、膜蒸餾系統(tǒng)13、廢水進(jìn)口 14、廢水出口 15、蒸汽出口 16、冷凝器
17、冷工質(zhì)進(jìn)口 18、冷工質(zhì)出口 19、產(chǎn)水池20、真空栗21。
[0035]具體地，軟化除重池I和混凝池3均設(shè)有攪拌裝置、污泥斗和排泥管道，可避免反應(yīng)池內(nèi)污泥沉積，排泥管道與澄清池5的底部也是聯(lián)通的。
[0036]過濾器9為多介質(zhì)過濾器，避免廢水中殘余懸浮物影響后續(xù)膜蒸餾運(yùn)行;具體選自超濾或微濾等其他懸浮物去除系統(tǒng)。
[0037]膜蒸餾系統(tǒng)13選自真空膜蒸餾系統(tǒng)、直接接觸式膜蒸餾系統(tǒng)、氣掃式膜蒸餾系統(tǒng)、氣隙式膜蒸餾系統(tǒng)，優(yōu)選真空膜蒸餾系統(tǒng)。
[0038]利用上述裝置進(jìn)行脫硫廢水濃縮處理時，脫硫廢水首先進(jìn)入軟化除重池，打開攪拌裝置，通過第一加藥裝置向反應(yīng)池內(nèi)投加組合藥劑A，組合藥劑A包括堿性藥劑、碳酸鹽、及有機(jī)硫，優(yōu)選藥劑為氫氧化鈣、碳酸鈉和有機(jī)硫，控制反應(yīng)器內(nèi)pH為9?11.5，使廢水中鈣、鎂和鉛、鋅、鉻和汞等重金屬形成沉淀，使廢水中鈣、鎂濃度分別降低至I Omg/L和20mg/L以下。然后廢水進(jìn)入混凝池，通過加入絮凝劑和助凝劑并攪拌后，廢水進(jìn)入澄清池進(jìn)行泥水分咼。
[0039]經(jīng)過沉淀后，澄清池上清液進(jìn)入過濾器進(jìn)一步去除廢水中懸浮物，使廢水中懸浮物小于15mg/L，澄清池、軟化除重池和混凝池產(chǎn)生的污泥通過相同排泥管道進(jìn)一步濃縮脫水處理。
[0040]廢水經(jīng)過濾器過濾后，廢水進(jìn)入換熱池，在換熱池內(nèi)廢水通過換熱器被加熱升溫至35?95°C后;廢水加熱熱源優(yōu)先采用煙氣余熱或鍋爐排水的等；也可以通過電加熱或蒸汽加熱。
[0041]加熱后的廢水在真空栗的作用下進(jìn)入真空膜蒸餾濃縮處理系統(tǒng)。通過膜蒸餾系統(tǒng)將廢水濃縮至含鹽量大于15%，經(jīng)濃縮后的廢水進(jìn)一步處理(例如蒸發(fā)結(jié)晶處理)，在真空栗的作用下，產(chǎn)生的水蒸氣由蒸汽出口排出后，經(jīng)過冷凝器冷凝后，形成蒸餾水進(jìn)入產(chǎn)水池，作為回用水回用于鍋爐補(bǔ)給水、藥劑配制用水等電廠用水；
[0042]水蒸氣冷凝可以采用膜組件外部和膜組件內(nèi)部冷凝;冷凝工質(zhì)由冷工質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入，經(jīng)過熱交換后由冷工質(zhì)出口流出；冷工質(zhì)溫度低于30°C ;冷凝工質(zhì)可以選用冷卻塔的冷卻水、空氣等。
[0043]以一實(shí)際工程為例，取某電廠脫硫廢水，脫硫廢水首先進(jìn)入軟化除重池，打開攪拌裝置，通過藥劑投加裝置向反應(yīng)池內(nèi)投加一定濃度的氫氧化鈣懸濁液、碳酸鈉溶液和有機(jī)硫溶液，控制反應(yīng)器內(nèi)pH為9?11.5，使廢水中鈣、鎂和鉛、鋅、鉻和汞等重金屬形成沉淀。然后廢水進(jìn)入混凝池，通過加入絮凝劑和助凝劑并攪拌后，廢水進(jìn)入澄清池進(jìn)行泥水分離。
[0044]經(jīng)過沉淀后，澄清池上清液進(jìn)入過濾器進(jìn)一步去除廢水中懸浮物，使廢水中懸浮物小于15mg/L，澄清池、軟化除重池和混凝池產(chǎn)生的污泥通過相同排泥管道進(jìn)一步濃縮脫水處理。
[0045]廢水經(jīng)過濾器過濾后，廢水進(jìn)入換熱池，在換熱池內(nèi)采用除塵后的煙氣對廢水加熱至35?95°C后，加熱后的廢水在栗的作用下進(jìn)入真空膜蒸餾濃縮處理系統(tǒng)。通過膜蒸餾系統(tǒng)將廢水濃縮至含鹽量大于15%，經(jīng)濃縮后的廢水進(jìn)一步處理，在真空栗的作用下，產(chǎn)生的水蒸氣由蒸汽出口排出后，經(jīng)過冷凝器冷凝，泠凝器中采用循環(huán)冷卻塔中的冷卻水作為冷工質(zhì)，水蒸氣冷凝形成蒸餾水進(jìn)入產(chǎn)水池，作為回用水回用于鍋爐補(bǔ)給水、藥劑配制用水等電廠用水。
[0046]通過上述裝置及方法進(jìn)行脫硫廢水濃縮處理，噸水處理費(fèi)用約為15元。對同樣的脫硫廢水，如采用現(xiàn)有的反滲透濃縮法進(jìn)行處理并進(jìn)行相應(yīng)軟化處理，其噸水處理費(fèi)用約為22元;可見，采用本申請的裝置及方法能夠大幅降低脫硫廢水濃縮處理成本。
[0047]需說明的是，以上所述，為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施案例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脫硫廢水濃縮處理裝置，其特征在于，包括: 一軟化除重池組； 與所述軟化除重池組連通的一換熱池； 與所述換熱池連通的一膜蒸餾系統(tǒng)，包括一蒸汽出口 ； 與所述蒸汽出口連通的一冷凝器； 與所述冷凝器的凝水出口連通的一產(chǎn)水池。2.如權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮處理裝置，其特征在于，所述軟化除重池組包括:依次連通的一軟化除重池、混凝池及一澄清池;與所述澄清池與所述換熱池連通;所述軟化除重池設(shè)有一第一加藥管路;所述混凝池設(shè)有一第二加藥管路;所述軟化除重池、混凝池及澄清池的底部均與一排泥管道連通。3.如權(quán)利要求2所述的脫硫廢水濃縮處理裝置，其特征在于，所述軟化除重池和混凝池均設(shè)有液混裝置;所述軟化除重池、混凝池及澄清池的底部均為斗狀。4.如權(quán)利要求2所述的脫硫廢水濃縮處理裝置，其特征在于，所述澄清池與所述換熱池連通還設(shè)有一過濾器。5.如權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮處理裝置，其特征在于，所述換熱池的熱工質(zhì)選自一電廠熱煙氣和/或熱排水;所述冷凝器的冷工質(zhì)選自一冷卻塔中的冷卻水和/或空氣。6.如權(quán)利要求1所述的脫硫廢水濃縮處理裝置，其特征在于，還包括設(shè)置于換熱池及膜蒸餾系統(tǒng)之間一第一真空栗和/或設(shè)置于所述產(chǎn)水池的末端的一第二真空栗。
【文檔編號】C02F9/10GK205635216SQ201620115714
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】劉海洋, 江澄宇, 李葉紅, 夏爽
【申請人】大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司