本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及脱硫废水零排放处理。
背景技术：
随着我国工业的迅速发展，电力需求迅猛增长，而燃煤发电是我国现阶段的主要发电方式，据中电联节能环保分会发布的行业数据截至2015年8月我国火电发电量约占总发电量的73.3％。煤燃烧产生大量的污染物，为了满足国家的烟气治理力度，大部分火电厂都配置了脱硫系统，在众多脱硫技术中，石灰石--石膏湿法烟气脱硫技术凭借着技术成熟脱硫效率高、适用煤种广、对锅炉负荷变化适应性强、吸收剂原材料便宜、副产物可回用等优势，成为火电厂脱硫工艺的首选。
为了维持脱硫系统的正常运行，防止脱硫系统材料腐蚀，需通过外排一部分脱硫废水来维持浆液中氯离子在一定的浓度。脱硫废水pH在4.5～6.5，并含有大量SO42-、悬浮固体颗粒、重金属离子等，腐蚀性强、处理难度大。随着2015年4月颁布的《水污染防治行动计划》正式实施，电力企业在资源约束与排放限值方面的压力陡然上升，加快落实深度节水和废水零排放已成为必然选择。而脱硫废水的有效处理是制约燃煤电厂废水零排放的关键所在，实现脱硫废水零排放的需求尤为迫切。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放处理系统，包括二级沉淀预处理系统、双膜法浓缩减量系统、旁路烟道蒸发系统；所述二级沉淀预处理系统包括集水池、一级絮凝池、一级澄清器、二级絮凝池、二级澄清器、第一水池和固液分离器；所述集水池、一级絮凝池、一级澄清器、二级絮凝池、二级澄清器、第一水池依次连接；所述一级澄清器和所述二级澄清器均与所述固液分离器相连接；所述一级絮凝池中加有石灰乳、液碱、PAC、PAM，所述二级絮凝池中加有Na2CO3、PAC和PAM，所述第一水池的PH值为中性；脱硫废水经所述二级沉淀预处理系统处理后进入所述双膜法浓缩减量系统，经所述双膜法浓缩减量系统处理后引入所述旁路烟道蒸发系统，所述旁路烟道蒸发系统设有气固分离装置。
进一步的，所述一级絮凝池的pH值在9～11。
进一步的，各絮凝池中均设有加药管道、搅拌器、溢流管，所述溢流管设在各絮凝池顶部，保证其充分反应后溢流至下一道工序，所述加药管道和所述搅拌器分别设在各絮凝池底部。
进一步的，所述澄清器包括斜板澄清器、旋流澄清器、气浮澄清器，所述固液分离器包括板框压滤器、带式压滤器。
进一步的，根据水质的不同，通过实验确定所述石灰乳、液碱、CaCO3的加入量，所述PAC浓度为80～120ppm，所述PAM的浓度为5～15ppm，以达到在去除硫酸根离子、镁离子的同时又不引入大量的钙离子，降低二级沉淀药剂成本。
进一步的，所述双膜法浓缩减量系统包括多介质过滤机、第二水池、超滤系统、第三水池、反渗透系统、产水箱和浓水箱，所述多介质过滤机、第二水池、超滤系统、第三水池、反渗透系统、产水箱依次相连接；所述多介质过滤机和所述超滤系统分别与所述二级沉淀预处理系统的集水池相连接；所述多介质过滤机和所述超滤系统用于去除脱硫废水中的固体微粒杂质，降低废水浊度，经超滤系统处理后的废水SDI<3，达到反渗透膜进水水质要求；所述多介质过滤机和所述超滤系统处理后的脱硫废水进入所述反渗透膜系统；所述反渗透膜系统采用海水淡化膜，其系统回收脱盐率≥97％，系统回收率≥60％；经海水淡化膜处理后的脱硫废水回收后分成两股分别是淡水和浓水，其中60％的淡水用于补充脱硫工艺用水，40％的浓水流入所述旁路烟道蒸发系统，减小进入旁路烟道的水量负荷，保障其稳定运行；若机组运行负荷进行调整，40％的浓水不能完全蒸发的情况下，一部分浓水可循环再次进入反渗透系统。
进一步的，所述旁烟道蒸发系统包括蒸发管、气固分离装置、SCR与空预器间烟道、除尘器，所述SCR与空预器间烟道含有烟气，将所述烟气引入所述蒸发管，所述蒸发管设有入口、双流体雾化高效喷头、空压机、电动隔离挡板、电动调节挡板、出口，所述入口与所述SCR与空预器间烟道连接，所述出口与所述气固分离装置连接，所述气固分离装置与所述除尘器连接；所述浓水经废水管道输送至所述双流体雾化高效喷头，通过所述空压机调节气液比控制雾化液滴粒径在40～60um，所述蒸发管内烟气温度在330～350℃时为高温烟气，所述雾化液滴与所述高温烟气在蒸发管内混合，在不断传质、传热过程中实现高效蒸发；所述雾化液滴含有盐类物质，所述盐类物质在蒸发过程中析出，析出的盐类物质被所述气固分离器捕集，经所述气固分离器分离后的烟气进入除尘器；所述电动隔离挡板在蒸发管发生故障时可起到隔离作用，且对锅炉的稳定运行无负面影响，根据需要通过所述电动挡板调节进入旁路烟道的高温烟气流量，实现废水的高效蒸发。
进一步的，所述蒸发管入口和出口分别设有温度计、湿度计、流量计和传感器，所述传感器连接一计算机，通过计算机实现在线监测蒸发效果，根据需要通过电动挡板调节进入旁路烟道的高温烟气流量，实现废水的高效蒸发。
进一步的，所述气固分离装置包括布袋除尘器、静电除尘器、旋风除尘器。
进一步的，所述气固分离装置将蒸发出的高盐颗粒单独收集用作公路建筑材料，避免对粉煤灰品质的影响。
本实用新型通过将二级沉淀预处理系统、双膜法浓缩减量系统、旁路烟道蒸发系统这几个合理排布利用，达到了工艺工艺流程简单、操作方便，占地面积小、基建成本低，节省脱硫工艺用水；其中，二级沉淀预处理系统可高效去除悬浮固体颗粒、重金属、SO42-等，并对水质进行充分软化，降低了浓缩减量系统中膜结垢的风险；双膜法浓缩减量系统有效降低了进入旁路烟道系统的水量负荷，减小对锅炉效率的影响；旁路烟道利用高温烟气，节省能耗，有效降低运行成本并实现真正意义上的脱硫废水零排放；同时通过隔离挡板实现其与锅炉主体的隔离，通过调节挡板调节进入旁路烟道的高温烟气流量，在实现废水高效蒸发的同时，保障了锅炉的运行稳定性；通过气固分离装置将蒸发出的高盐颗粒单独收集利用，避免了对粉煤灰品质的影响。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是实用新型的的脱硫废水零排放处理系统的整体结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1，是作为本实用新型的最佳实施例的一种基于旁路烟道蒸发的脱硫废水零排放处理系统，包括二级沉淀预处理系统、双膜法浓缩减量系统、旁路烟道蒸发系统；所述二级沉淀预处理系统包括集水池、一级絮凝池、一级澄清器、二级絮凝池、二级澄清器、第一水池和固液分离器；所述集水池、一级絮凝池、一级澄清器、二级絮凝池、二级澄清器、第一水池依次连接；所述一级澄清器和所述二级澄清器均与所述固液分离器相连接，所述一级絮凝池包括石灰乳、液碱、PAC、PAM，所述二级絮凝池包括Na2CO3、PAC和PAM；脱硫废水经所述二级沉淀预处理系统处理后进入所述双膜法浓缩减量系统，经所述双膜法浓缩减量系统处理后引入所述旁路烟道蒸发系统，所述旁路烟道蒸发系统设有气固分离装置。
各絮凝池中均设有加药管道、搅拌器、溢流管，所述溢流管设在各絮凝池顶部，保证其充分反应后溢流至下一道工序，所述加药管道和所述搅拌器分别设在各絮凝池底部；所述澄清器包括斜板澄清器、旋流澄清器、气浮澄清器，所述固液分离器包括板框压滤器、带式压滤器。
双膜法浓缩减量系统包括多介质过滤机、第二水池、超滤系统、第三水池、反渗透系统、产水箱和浓水箱；所述多介质过滤机、第二水池、超滤系统、第三水池、反渗透系统、产水箱依次相连接；所述多介质过滤机和所述超滤系统分别与所述二级沉淀预处理系统的集水池相连接；所述多介质过滤机和所述超滤系统用于去除脱硫废水中的固体微粒杂质，降低废水浊度，经超滤系统处理后的废水SDI<3,达到反渗透膜进水水质要求。
旁烟道蒸发系统包括蒸发管、气固分离装置、SCR与空预器间烟道、除尘器，所述SCR与空预器间烟道含有烟气，将所述烟气引入所述蒸发管，所述蒸发管设有入口、双流体雾化高效喷头、空压机、电动隔离挡板、电动调节挡板、出口，所述入口与所述SCR与空预器间烟道连接，出口与所述气固分离装置连接，所述气固分离装置与所述除尘器连接；所述浓水经废水管道输送至所述双流体雾化高效喷头，通过所述空压机调节气液比控制雾化液滴粒径在40～60um，所述蒸发管内烟气温度在330～350℃时为高温烟气，所述雾化液滴与所述高温烟气在蒸发管内混合，在不断传质、传热过程中实现高效蒸发；所述雾化液滴含有盐类物质，所述盐类物质在蒸发过程中析出，析出的盐类物质被所述气固分离器捕集，经所述气固分离器分离后的烟气进入除尘器；所述电动隔离挡板在蒸发管发生故障时可起到隔离作用，且对锅炉的稳定运行无负面影响，根据需要通过所述电动挡板调节进入旁路烟道的高温烟气流量，实现废水的高效蒸发。所述气固分离装置包括布袋除尘器、静电除尘器、旋风除尘器，所述气固分离装置将高盐颗粒单独收集，用作公路建筑材料，避免对粉煤灰品质的影响。
在蒸发管的入口和出口分别设有温度计、湿度计、流量计和传感器，所述传感器连接一计算机，通过计算机实现在线监测蒸发效果，根据需要通过电动挡板调节进入旁路烟道的高温烟气流量，实现废水的高效蒸发。
下面以某电厂脱硫废水水质(表1)处理为例对本实用新型做进一步的详细说明。
表1某电厂脱硫废水水质
脱硫废水经收集后进入两级沉淀预处理系统，通过加药系统在一级絮凝池中加入石灰乳、液碱和PAC，pH值控制在9～11之间，以去除悬浮物、重金属、硫酸根离子、镁离子等，在二级絮凝池中加入Na2CO3、PAC和PAM，以去除水中的钙、镁离子，实现废水的充分软化，絮凝后的络合物、沉淀物、以及SS形成的大颗粒物质经澄清器澄清后出水，澄清器底部污泥经收集后通过固液分离器分离，污泥渗滤液可回流至所述集水池。
一级絮凝池中的石灰乳和液碱的加入量通过烧杯实验确定，针对工况一水质，石灰加药量为12g/L，氢氧化钠加药量为10g/L，碳酸钠加药量为8g/L，PAC的加药量为80mg/L,PAM的加药量为5mg/L，药剂成本为42元/吨；针对工况二水质，石灰加药量为3g/L，氢氧化钠加药量为12g/L，碳酸钠加药量为2.7g/L，PAC的加药量为100mg/L,PAM的加药量为10mg/L,药剂成本为39元/吨；针对工况三水质，石灰加药量为10g/L，氢氧化钠加药量为14g/L，碳酸钠加药量为4.8g/L，PAC的加药量为120mg/L,PAM的加药量为15mg/L,药剂成本为55元/吨；经二级沉淀预处理的出水水质满足，Ca2+含量低于250mg/L，Mg2+含量低于50mg/L，SO42-含量约为5000mg/L～6000mg/L。
将工况三水质的二级沉淀预处理出水用盐酸回调至PH至中性后，引入双膜法浓缩减量系统，超滤进水水质如表2。
表2超滤进水水质
超滤膜在通量为15L/m2·h，压力为6.1kPa～6.5kPa，连续运行8h，设备运行正常，超滤出水浊度在0.09NTU～0.18NTU之间，原水浊度为0.83NTU，超滤膜对浊度的去除率＞78％。对超滤产水SDI进行测定，SDI＝2.33，达到反渗透膜进水水质要求。超滤膜元件运行8h后渗透系数从初始值0.00212m/Pa·s下降至0.00205m/Pa·s，下降幅度仅为3.28％，表明超滤膜未被污堵，可长时间运行而无需清洗或只需简单地用清水反洗。
进一步地，将超滤出水引入反渗透系统，通过调节高压泵频率、浓水排放流量、浓水循环流量等参数，控制反渗透系统回收率56％，膜通量17.1L/m2·h，待反渗透系统运行稳定后，连续运行96h，系统运行压力保持在6.58～6.61Mpa之间，跨膜压差在12.1～12.4kPa之间，压差的波动幅度较小，反渗透系统脱盐率为97.1％，单支膜的脱盐率为99.8％，脱盐效果较好。产水中未检出Ca2+，且浓水侧Ca2+含量波动幅度较小，说明没有明显的CaSO4结垢现象产生。产水中TOC含量很低，在0.14mg/L～0.52mg/L之间，浓水侧TOC含量波动幅度较小，在35mg/L～37mg/L之间，说明反渗透膜没有发生明显的有机物污堵。
以发电机组为2×350MW，蒸发管直径900mm为例，烟气流速控制在3～5m/s范围，蒸发2t/h的脱硫废水需要引出340℃的高温烟气19000Nm3/h，抽取该大小的烟气后，空预器出口排烟温度降低4℃，空预器出口热一次风温度降低3℃，空预器出口热二次风温度降低2℃，仅使锅炉热效降低0.1％。
综上所述，本实用新型的通过将二级沉淀预处理系统、双膜法浓缩减量系统、旁路烟道蒸发系统、除尘设备这几个合理排布利用，达到了工艺工艺流程简单、操作方便，占地面积小、基建成本低，节省脱硫工艺用水；其中，二级沉淀预处理系统可高效去除悬浮固体颗粒、重金属、SO42-等，并对水质进行充分软化，降低了浓缩减量系统中膜结垢的风险；双膜法浓缩减量系统有效降低了进入旁路烟道系统的水量负荷，减小对锅炉效率的影响；旁路烟道利用高温烟气，节省能耗，有效降低运行成本并实现真正意义上的脱硫废水零排放；同时通过隔离挡板实现其与锅炉主体的隔离，通过调节挡板调节进入旁路烟道的高温烟气流量，在实现废水高效蒸发的同时，保障了锅炉的运行稳定性；气固分离装置将高盐颗粒单独收集，用作公路建筑材料，保障粉煤灰的品质。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在实用新型的保护范围之内。