石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫废水的处理方法以及系统的制作方法

文档序号:9778559
石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫废水的处理方法以及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业废水处理领域,具体涉及一种石灰石/石灰一石膏法烟气脱硫废 水的处理方法以及处理系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国能源工业的迅速发展和大型燃煤电厂的兴建,燃料用量不断增加,SO2的 排放量越来越多,由此造成的大气污染也日趋严重。目前,烟气脱硫被认为是控制SO 2排放 量最行之有效的途径。石灰石/石灰一石膏法湿法烟气脱硫是目前国内及世界上应用最多、 技术最成熟的脱硫工艺。一般来说,燃煤电厂石灰石/石灰一石膏法烟气湿法脱硫采用石灰 石浆液喷洒在吸收塔内,与烟气中的S〇2反应生成CaS〇3、CaS〇4,以达到除去烟气中S〇2的目 的。为了控制脱硫吸收塔石灰石循环浆液的cr、r等有害元素的浓度,减少浆液对设备的腐 蚀,同时将烟气中被洗涤下来的飞灰排出,维持脱硫装置浆液循系统物质平衡和保证石膏 质量,必须从系统中排出一定量的废水,即为脱硫废水,主要来自石膏脱水系统的旋流器溢 流液、真空皮带脱水机的滤液或冲洗水。
[0003] 石灰石/石灰一石膏法烟气脱硫废水具有以下特点:
[0004] (I) pH值一般在1~6.5之间,因此呈酸性。
[0005] (2)含有大量的悬浮物(包括石膏颗粒、Si02、Al和Fe的氢氧化物)、氟化物和微量 的重金属,如48、0(1、0、取等,悬浮物质量分数通常在9000~1270〇11^/1之间,实际生产过程 中甚至可高达50000mg/L。
[0006] (3)含有大量的亚硫酸盐、硫酸盐等,其浓度变化范围通常为3000~60000mg//L之 间,硬度高导致易结垢,CaSO 4处于过饱和状态。
[0007] (4)含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、C Γ、S〇42-、F-、N03-、重金属离子如As、Cd、Cr、Hg等多种成 分,成分复杂且水质随时间和工况不同而变化,有时变化程度较大。
[0008] (5)盐分高,尤其是Cr含量高,再加上呈酸性,腐蚀性非常强。
[0009] 基于脱硫废水的特点,如处理不当非常容易对环境造成重大危害。近年来,脱硫废 水零排放的概念被越来越多的燃煤电厂所接纳,即最大限度的减少污染物对环境的伤害, 最好是废物资源化。
[0010] 目前出现的脱硫废水零排放工艺主要包括以下几类:
[0011] (1)热法蒸发工艺
[0012] 主要工艺流程是:预处理+热法蒸发结晶。
[0013] (2)反渗透膜(RO)浓缩工艺
[0014]主要工艺流程是:预处理+RO预浓缩+热法蒸发结晶。
[0015] (3)正渗透膜(FO)浓缩工艺
[0016]主要工艺流程是:预处理+FO膜浓缩(配套精馏回收汲取液中的NH3/C02)+热法蒸发 结晶FO膜的浓水 [0017] ⑷烟道蒸发
[0018] 主要工艺流程是:废水预处理单元+反渗透膜浓缩/电渗析膜浓缩单元(或者没有 本工艺单元)+烟道蒸发
[0019] (5)膜蒸馏工艺
[0020] 主要工艺是利用膜两侧的蒸汽压差进行蒸馏,从而实现污染物与水的分离。
[0021] (6)纳滤(NF)工艺
[0022] 主要工艺流程是:深度预处理/进一步的深度预处理+NF+浓缩单元(或没有)+热法 蒸发结晶或电解。
[0023]上述各种脱硫废水零排放处理工艺均存在一定程度的缺陷,主要包括:1)工艺相 对复杂;2)预处理流程长、预处理的运行药剂费用高;3)总体运行费用高;4)总体投资较高; 5)运行管理较复杂;6)没有废物资源化效果或效果不明显。

【发明内容】

[0024]为克服现有脱硫废水零排放处理工艺存在的缺陷,寻找一种工艺简单、能耗低、废 物能得到有效利用的脱硫废水处理方法,本发明的目的之一是提供一种石灰石/石灰一石 膏法烟气脱硫废水的处理方法。
[0025]本发明的另一目的是提供一种石灰石/石灰一石膏法烟气脱硫废水的处理系统。 [0026]本发明提供的处理方法包括以下步骤:
[0027] (1)向待处理的脱硫废水中投加石灰、硫酸钠、重金属沉淀剂、絮凝剂及混凝剂,沉 淀,出水加酸中和;
[0028] (2)将步骤(1)的出水采用均相单价离子交换膜进行电渗析处理,形成含NaCl产水 以及含CaSO4浓水,并分别进行回收。
[0029] 本发明提供的处理方法中,所述石灰的投加方式为连续投加,所述硫酸钠的投加 方式为间歇投加或连续投加。
[0030] 本发明提供的处理方法中,所述步骤(2)所得的含NaCl产水中,NaCl的浓度为 120000mg/L以上,通过蒸发结晶得到固体NaCl产品进行回收或通过电解制备NaClO溶液进 行回收。
[0031] 本发明提供的处理方法中,所述蒸发结晶采用机械蒸汽再压缩工艺、热力蒸汽再 压缩工艺或多效蒸发工艺;蒸发结晶所得的蒸发水回收合并至所述电渗析的进水循环使 用。
[0032]本发明提供的处理方法中,所述步骤(2)所得的含CaSO4浓水回收应用于湿法脱硫 工艺。
[0033]本发明提供的处理方法中,所述步骤(1)之前还包括悬浮物初步沉淀步骤。
[0034]本发明提供的处理方法中,所述步骤(1)之后还包括一步或多步过滤步骤。
[0035]本发明提供的处理方法中,所述过滤步骤的过滤形式选自纤维过滤、砂介质过滤、 保安过滤、超滤、微滤中的一种或多种。
[0036]本发明提供的处理系统按待处理的脱硫废水的水力流向依次包括以下处理单元:
[0037] 沉淀/澄清单元,用于投加石灰、硫酸钠、重金属沉淀剂、絮凝剂及混凝剂并沉淀;
[0038] 电渗析单元,设置有均相单价离子交换膜,用以使所述沉淀/澄清单元的出水通过 所述均相单价离子交换膜后形成含NaCl产水以及含CaSO 4浓水;以及
[0039] NaCl产水回收单元,用以回收所述含NaCl产水。
[0040]本发明提供的处理系统中,所述NaCl产水回收单元包括蒸发结晶装置或电解装 置。
[0041]本发明提供的处理系统中,所述蒸发结晶装置选自机械蒸汽再压缩装置、热力蒸 汽再压缩装置或多效蒸发装置。
[0042]本发明提供的处理系统中,所述沉淀/澄清单元包括高密度沉淀池、平流沉淀池、 斜板沉淀池或澄清浓缩池。
[0043]本发明提供的处理系统中,所述电渗析单元包括直接电渗析装置或倒极电渗析装 置。
[0044]本发明提供的处理系统中,所述处理系统还包括过滤单元,其设置于所述沉淀/澄 清单元与所述电渗析单元之间。
[0045]本发明提供的处理系统中,所述过滤单元包括一个或多个过滤器,所述过滤器的 过滤形式选自纤维过滤、砂介质过滤、保安过滤、超滤或微滤。
[0046]本发明提供的处理系统中,所述处理系统还包括调节沉淀单元,其设置于所述沉 淀/澄清单元之前,用以调节水量水质、初步沉淀所述待处理的脱硫废水中的悬浮物。
[0047]本发明提供的处理系统中,所述处理系统还包括污泥处理单元,其与所述沉淀/澄 清单元和/或所述调节沉淀单元相连接,用以处理所得的沉淀污泥。
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