一种基于烟气余热蒸发脱硫废水零排放处理方法_2

文档序号:9720228阅读:来源:国知局
件,使塔内的水分迅速蒸发。
[0028]进一步地,蒸发塔内设雾化喷嘴,将液滴雾化喷入蒸发塔内,每座塔采用一个或多个雾化喷嘴,雾化喷嘴采用空气雾化喷嘴。喷入塔内的水雾化效果好,瞬间气化后使得塔内激烈湍动的固体物不易粘结抱团,保证了后级除尘器的稳定可靠运行;雾化喷嘴的精确设置使蒸发塔内不会产生湿灰粘结、粘壁和堵塞、落灰。
[0029]进一步地,所述蒸发塔入口、出口处安装有烟气温度、压力以及流量测量装置。由于排烟温度高于露点温度15?20°C,蒸发塔内不会产生腐蚀。
[0030]所述步骤4)蒸发后的结晶物分离,采用电厂烟气系统除尘器装置,将蒸发塔结晶物与烟气进行气固分离,高纯度的气态水蒸气以及结晶物得以分离。蒸发塔后的烟气连接除尘器入口,蒸发塔无需另设置气固分离装置。
[0031]进一步地,除尘器将蒸发结晶物随粉煤灰一同扑集、排出,除去结晶物后的水蒸气随烟气进入脱硫吸收塔中全部回收利用。
[0032]进一步地,除尘器为静电除尘器或布袋除尘器中的一种。
[0033]与现有技术比较,本发明的有益效果为:
[0034]1.本发明工艺简洁,实现了低成本脱硫废水零排放,投资少,运行费用低,实用性强,该方法具有广泛的推广、使用价值。
[0035]2.本发明能够去除脱硫废水中的悬浮物、重金属、Ca2+、Mg2+等,并且通过蒸发塔能够去除传统废水处理无法去除的S042、Na+、Cl_等溶解性盐类;
[0036]3.采用锅炉烟气余热进行蒸发,有效的利用了火电厂锅炉烟气余热,达到资源、余热回收利用的目的。无需其它蒸汽热源,节省了能源。
[0037]4.脱硫废水减量化设计,采用膜过滤除盐浓缩,可回收60%?90%的除盐水,剩余的少量浓缩水利用蒸发塔进行蒸发,回用于脱硫系统,实现了电厂脱硫废水真正意义上的100%完全回收利用。
[0038]5.旁路烟道蒸发塔工艺,蒸发塔与空预器、低温省煤器并列运行,对电厂其它系统无影响,运行维护简单,实用性强。
【附图说明】
[0039]结合详细说明并参照附图可以更好地理解本发明的特色,组成以及优点,在附图中:虚线以下部分为典型的锅炉烟气系统流程。
[0040]图1是本发明工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0041]说明书和权利要求中的近似用语用来修饰数量,表示本发明并不限于该具体数量,还包括与该数量接近的可接受的修正的部分,而不会导致相关基本功能的改变。
[0042]本发明实施例中的方法可被用于脱硫废水零排放或电力、冶金、化工等不同工业过程的高含盐废水零排放。
[0043]结合详细说明并参照附图可以更好的理解本发明的特色、组成以及优点,下面结合附图对本发明做详细描述。
[0044]本发明提供了一种基于烟气余热蒸发脱硫废水零排放处理方法,由以下三个系统组成:包括依次连接的双碱法预处理系统、膜过滤除盐浓缩减量系统、烟气旁路蒸发塔蒸发零排放系统。预处理系统能够对脱硫废水中悬浮物、重金属、Ca2+、Mg2+、S042、F_等去除,对废水进行软化、降低水的硬度,防止造成膜分离除盐系统膜的钙化和污堵,延长膜的运行寿命;采用膜过滤除盐浓缩减量,可回收大部分净水;剩余的含溶解性固体、高含盐量、高Cl_离子浓度的少量浓缩水,利用锅炉烟气余热在烟气旁路蒸发塔内进行蒸发,废水中溶解性固体以结晶盐形式进行了分离处理,可实现脱硫废水完全回收利用。
[0045]如图1所示,是本发明一种基于烟气余热蒸发脱硫废水零排放处理方法原理及工艺示意图,本实施例中包括:通过管道依次连接的调节池、一级反应池、固液分离器、二级反应池、澄清器、超滤/反渗透给水箱、超滤/反渗透装置、浓盐水缓冲箱、蒸发塔;固液分离器污泥进行污泥处理,澄清器内污泥回流至脱硫系统;蒸发塔前烟道连接空预器前部或后部的烟道,蒸发塔后烟道接入除尘器入口。超滤、反渗透浓缩装置除盐后的淡化水回用于工业水系统,浓缩减量化的浓缩水进入蒸发塔蒸发结晶,蒸发塔热源取自空预器前部或后部的一部分高温烟气,利用电厂烟气系统除尘器将结晶物分离,除尘器出口接入脱硫吸收塔入
□ ο
[0046]双碱法预处理系统采用二级混凝沉淀预处理工艺,包括通过管道依次连接的调节池、一级反应池、固液分离器、二级反应池、澄清器。
[0047]首先,电厂来的脱硫废水进入调节池,由于脱硫废水水质波动范围较大,水量不稳定,调节池对废水进行均量调质,便于处理系统的稳定操作;在C0D浓度较高时可鼓入空气,降低废水中的C0D含量。
[0048]调节池的废水均匀地进入一级反应池,将石灰浆液加入一级反应池,调整池内pH值在9?9.5之间,同时加入无机多孔絮凝剂,大部分悬浮物、重金属、Mg2+、S042、F_等与石灰进行反应生成沉淀被去除。
[0049]固液分离器采用高效滤布式固液分离器,有效的解决了污泥难沉淀问题;在一级反应池污泥箱中加入5%的新型无机多孔絮凝剂,絮凝后溶液中包含的络合物、沉淀物、以及SS的细小矾花积聚成的大颗粒物被输送至固液分离器,进行固液分离。由于添加了无机多孔絮凝剂,固液分离器形成紧实的泥饼,其含固率高达70%?80%,远大于常规的40?50 %,保持污泥形态稳定。
[0050]二级混凝沉淀:一级固液分离器分离出来的清水进入二级反应池,在二级反应池中进行pH值回调,同时加入Na2C03,将废水中的Ca2+、以CaC03沉淀的方式去除。
[0051]二级反应池出水进入澄清器,利用重力进行沉淀分离。澄清器沉淀污泥中以CaC03沉淀为主,CaC03为湿法脱硫系统的吸收剂,沉淀物可回流到脱硫系统回收利用,澄清器上清液进入超滤/反渗透给水箱。此时废水呈碱性,在超滤/反渗透给水箱中pH值回调至6?7,满足膜过滤水质要求。
[0052]本实施例中采用的药剂有Ca(0H)2、NaOH、无机多孔絮凝剂、PAC、Na2C03、HC1中的一种或多种。
[0053]经过双碱法预处理的废水进入膜过滤除盐浓缩减量系统。本实施例采用超滤、反渗透双膜法对预处理软化的澄清水进行除盐浓缩;超滤膜组可进一步将废水中颗粒性杂质去除,可有效去除水中的固体微粒杂质,降低除盐模块负荷、延长反渗透膜的使用寿命。反渗透高盐膜组除盐率可达98%以上,除盐后的淡化水回用于工业水系统,高盐膜组过滤的少量浓缩液进行蒸发结晶,实现废水蒸发的减量化。
[0054]本实施例中过滤膜为超滤膜,所述超滤膜为有机膜、金属膜或陶瓷膜中的一种,其孔径介于1??ο μπι之间;所述超滤为浸没式超滤、柱式超滤、管式超滤、卷式超滤或板式超滤中的一种。
[0055]高盐膜组为反渗透、高压反渗透、正渗透、电渗析、膜蒸馏中的一种,反渗透脱盐装置中的反渗透模组件为卷式模组件,膜材料为有机膜中醋酸纤维或复合膜。
[0056]超滤膜组连接有超滤膜清洗装置,反渗透膜组连接有反渗透膜清洗装置,可分别定时定期对超滤膜和反渗透膜组件进行自动在线清洗和化学清洗,减少膜污染堵塞,延长膜使用寿命。
[0057]经过膜过滤除盐浓缩,可回收60%?90%的除盐水,剩余少量高含盐浓缩水送入烟气旁路蒸发塔进行蒸发。
[0058]在锅炉空预器与除尘器之间设置独立的烟气旁路蒸发塔,蒸发塔抽取空预器前部或后部的一部分高温烟气,利用高温烟气在蒸发塔内对少量浓缩液进行蒸发结晶;在蒸发塔中雾化的液滴与高温烟气迅速进行传热、传质、蒸发,水以高品质的水(蒸汽)气态随烟气进入脱硫吸收塔系统,被脱硫系统所回收利用。具体为利用锅炉烟气余热对废水进行蒸发结晶,无需电厂其它热源,属余热利用。
[0059]蒸发塔采用独立的烟气旁路蒸发塔,蒸发塔热源取自空预器前部或后部的一部分高温烟气,与空预器及低温省煤器形成旁路,利用烟气系统空预器及低温省煤器的阻力平衡,旁路蒸发塔不需提供其它动力。
[0060]采用锅炉烟气余热进行蒸发结晶,由于锅炉烟气排烟温度空预器前在300?350°C左右,空预器后在130?150°C左右,烟气具有巨大的热容量,蒸发塔抽取空预器前部或后部的一部分高温烟气,蒸发塔内雾化的水滴与高温烟气迅速进行传热、传质、蒸发,水以高纯度的水(蒸汽)气态随烟气进入脱硫吸收塔,在脱硫吸收塔内冷凝利用。因此,可取代吸收塔相同的蒸发水量,实现脱硫废水完全回收利用的目的。
[0061]蒸发塔设置,根据浓缩减量后的水量,每座锅炉设置一座或两座蒸发塔,全厂可设一座或多座蒸发塔,将浓缩减量后的废水完全蒸发,实现废水零排放。
[0062]蒸发塔采用圆形空塔,塔内不设任何转动部件和支撑杆
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