脱硫废水零排放处理系统的制作方法
【专利摘要】脱硫废水零排放处理系统，涉及水处理技术领域。提供可达到零排放，避免二次污染，节能，避免腐蚀烟道的一种脱硫废水零排放处理系统。设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器；锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口接蒸发罐进口，蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口，冷却罐出口接离心机进口，离心机出口分别接结晶器进口和蒸发罐进口。
【专利说明】
脱硫废水零排放处理系统
技术领域
[0001]本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及应用于电厂的一种脱硫废水零排放处理系统。【背景技术】
[0002]湿法脱硫技术由于其投资和运行成本都比较低，一直是脱硫领域的主流技术之一，特别适用于大型脱硫设备。但湿法脱硫技术存在脱硫废水处理问题，现有脱硫废水处理方法主要有化学沉淀法、蒸发结晶法和烟道处理法，其它比较不成熟的膜过滤法和电解法。 化学沉淀法将废水中可沉淀的离子以沉淀的形式析出，但其无法去除溶于废水中的氯离子等，依然会造成二次污染;蒸发结晶法将废水中的水份蒸发，其内部的盐份以结晶的形式析出，这种方法可以达到废水零排放，蒸发的水蒸汽可以二次利用，但其一次投资和运行的成本高;烟道处理法是把废水以雾化的形式喷入烟道，利用烟气中的余热将其蒸发，最后利用除尘器将蒸发后的盐份捕集，但这种方法会增加除尘器的负荷，同时降低除尘器烟气温度， 降低酸露，可能造成烟道和除尘器腐蚀，不利于电除尘和袋式过滤除尘。
[0003]中国专利201010548211.0公开一种脱硫废水处理工艺，其是蒸发结晶法，其原理是将脱硫废水经脱色和过滤后，再经双效蒸发装置负压浓缩，最后再将浓缩后的废水在结晶分享器中冷却到35?50°C析出。所述的双效蒸发装置包括一效蒸发器、一效分离器及二效蒸发器、二效分离器。
[0004]中国专利201510553944.6公开一种脱硫废水预蒸发零排放处理装置，把脱硫废水雾化自上向下喷入一蒸发器中，同时从空预器和脱硝装置之间烟道引入300?400°C气源， 使之形成螺旋上升气流，螺纹气流会与雾化后液滴强烈混合，使用之蒸发，盐份析出随烟气进入空预器和除尘器之间的烟道中，最后被除尘器捕集。
[0005]中国专利201010548211.0利用双效蒸发器来二级蒸发脱硫废水，使之在负压下降温结晶析出。蒸发器所用热源为外介蒸汽热源，消耗能源大，投资成本和运行费用高。
[0006]中国专利201510553944.6利用高温烟气来蒸发雾化的脱硫废水，需要引出大量烟气，可能要对烟道进行重新布置。最后把析出的盐份随烟气通入除尘器烟道中，其盐份中存在大量重金属和离子会增加除尘器的负荷，而且一些重金属会重新通入烟道后，会造成二次污染，比如汞，国家已出台相关标准要求控制电厂汞的排放。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的是提供可达到零排放，避免二次污染，节能，避免腐蚀烟道的一种脱硫废水零排放处理系统。
[0008]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0009]第一技术方案:
[0010]—种脱硫废水零排放处理系统，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器；
[0011]锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口接蒸发罐进口， 蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口，冷却罐出口接离心机进口，离心机出口分别接结晶器进口和蒸发罐进口。
[0012]第二技术方案:
[0013]一种脱硫废水零排放处理系统，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器；
[0014]锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口接第一蒸发罐进口，第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口，第二蒸发罐出口接离心机进口，离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。
[0015]第三技术方案:
[0016]一种脱硫废水零排放处理系统，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器；
[0017]锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的脱硝装置与空气预热器之间；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口分别接第一蒸发罐进口和第二蒸发罐进口，第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口，第二蒸发罐出口接离心机进口，离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。
[0018]第四技术方案:
[0019]一种脱硫废水零排放处理系统，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废水预处理装置、换热器、负压蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器；
[0020]锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的空气预热器之后；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口分别接负压蒸发罐进口和冷却罐进口，负压蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口，冷却罐出口接离心机进口，离心机出口分别接结晶器进口和负压蒸发罐进口。
[0021]与现有技术比较，本发明的有益效果如下:
[0022]1、节能，无需蒸发法中的加热装置，充分利用烟道中的温度，耗能少，运行成本低。
[0023]2、废水不与烟道直接接触，不会腐蚀烟道。[〇〇24]3、结构简单，占地面积小，[〇〇25]4、解决蒸发用热源问题；
[0026]5、控制脱硫废水零排放的工艺及循环装置的设计；[〇〇27]6、减少投资成本和运行成本。【附图说明】[〇〇28]图1为本发明实施例1结构示意图。
[0029]图2为本发明实施例2结构示意图。[〇〇3〇]图3为本发明实施例3结构示意图。[〇〇31]图4为本发明实施例4结构示意图。[〇〇32] 在图1?4中，各标记表示:1为锅炉;2为烟道;3为除尘器;4为湿法脱硫装置;5为废水预处理装置;6为换热器;7为第一蒸发罐;7 ’为第二蒸发罐;7”为负压蒸发罐;8为冷却罐； 9为离心机;10为结晶器。【具体实施方式】[〇〇33]实施例1(对应第一技术方案)[〇〇34]参见图1，一种脱硫废水零排放处理系统，设有锅炉1、烟道2、除尘器3、湿法脱硫装置4、废水预处理装置5、换热器6、第一蒸发罐7、冷却罐8、离心机9及结晶器10;
[0035]锅炉1烟气出口经烟道2接除尘器3进口，换热器6设于烟道2内，且位于本系统界外已有的脱硝装置(未画出)与空气预热器(未画出)之间；除尘器3出口经烟道接湿法脱硫装置4进口，湿法脱硫装置4出口接废水预处理装置5进口，废水预处理装置5出口接换热器6进口，换热器6出口接第一蒸发罐7进口，第一蒸发罐7出口分别接冷却罐8进口和废水预处理装置5出口，冷却罐8出口接离心机9进口，离心机9出口分别接结晶器10进口和第一蒸发罐7 进口。[〇〇36] 本实施例1的工作原理如下:
[0037]烟气走向为锅炉1经除尘器3,再经湿法脱硫装置4,两装置之间都有烟道连接。本装置的主要原理是把湿法脱硫装置4排出的脱硫废水经过废水预处理装置5处理，废水预处理装置5把脱硫废水絮凝，并除去沉淀污泥，得到主要含氯化钙的废水;所述主要含氯化钙的废水一般在常温20°C左右，废水通入锅炉后端脱硝装置之后，空预器之前的烟道2中的换热器6中，所述烟道2中烟气温度一般在300?400°C，所述换热器6进行加压处理，使换热器6 中的废水沸点超过200°C，换热器6中的废水会与烟气进行热传递，废水的温度被加热到超过200°C，然后再把废水通入常压的第一蒸发罐7中，废水在第一蒸发罐7中沸腾蒸发，废水瞬间降到l〇〇°C，生成的水蒸汽排出，再把废水通入加压的换热器6中，使废水再次被加热， 然后再通入第一蒸发罐7中，使其蒸发，如此循环，当第一蒸发罐7中氯化钙溶液接近饱和时，把100°C氯化钙溶液通入冷却罐8中，所述冷却罐8装有冷却装置，由于氯化钙溶液在降温的过程中，其饱和度会随溶液温度的降低而减小，氯化钙溶液会在降温过程中，会有大量的氯化钙晶体析出，再经过离心机9分离晶体和溶液，分离的晶体再经过结晶器10，所述结晶器10设有热风吹扫装置和带式传送装置，晶体通过热风吹扫和带式传送后，得到干燥的工业用盐；同时离心机9分离的常温下的饱和溶液再次通入常压常温的第一蒸发罐7中储存，此时的氯化钙溶液如果量比较多，可以再次通入加压换热器6中，然后再经过第一蒸发罐7、冷却罐8、离心机9,最后得到少量的氯化钙溶液后，再通入第一蒸发罐7中储存；当需要再次处理脱硫废水时，少量的饱和溶液再与经换热器6处理后的脱硫废水混合，再经上述循环，如此可以达到脱硫废水零排放，同时又可以充分利用烟道中温度加热脱硫废水，达到有效节省能源的目的。
[0038]所述废水在换热器6加热后通入第一蒸发罐7中冷却至100°C，所述100°C并非固定值，也可以为其它值，只要低于l〇〇°C即可，但考虑到废水温度超过200°C蒸发至100°C，是瞬间进行的，所以选取100°c。
[0039]实施例2(对应第二技术方案)
[0040]参见图2,一种脱硫废水零排放处理系统，设有锅炉1、烟道2、除尘器3、湿法脱硫装置4、废水预处理装置5、换热器6、第一蒸发罐7、第二蒸发罐7’、离心机9及结晶器10;
[0041]锅炉1烟气出口经烟道接除尘器3进口，换热器6设于烟道2内，且位于本系统界外已有的脱硝装置(未画出)与空气预热器(未画出)之间；除尘器3出口经烟道接湿法脱硫装置4进口，湿法脱硫装置4出口接废水预处理装置5进口，废水预处理装置5出口接换热器6进口，换热器6出口接第一蒸发罐7进口，第一蒸发罐7出口分别接第二蒸发罐7 ’进口和和废水预处理装置5出口，第二蒸发罐7’出口接离心机9进口，离心机9出口分别接结晶器10进口和第一蒸发罐7进口。其它结构及其余标记与实施例1对应一致。[〇〇42] 本实施例2的工作原理如下:
[0043]虽然采用实施例1所述冷却罐8来冷却可以迅速收集到氯化钙晶体，但考虑到节能问题，本实施例2将实施例1所述冷却罐8采用第二蒸发罐7’来替代。第二蒸发罐7’可以再次蒸发出部份水蒸汽，温度降低的同时，可以蒸发出更多的晶体，比图1中的装置效率更高，但是更耗时。如果只用一个蒸发罐，由于第一蒸发罐7中会形成结晶体，结晶体在通入分离器9 分离时，无法完全清除，这样过后重新利用第一蒸发罐7时，结晶体很容易进入换热器6管道中，堵塞换热器6管道，使换热器6无法正常工作。本实施例2可以解决该问题。[〇〇44]实施例3(对应第三技术方案)
[0045]参见图3,与实施例2类似。区别仅在于:换热器6出口分别接第一蒸发罐7进口和第二蒸发罐7’进口。其它结构及其余标记与实施例2对应一致。
[0046]被实施例3工作原理如下:当废水在第一蒸发罐7与换热器6循环得到接近饱和的氯化钙溶液时，把氯化钙溶液通入换热器6中，近饱和的氯化钙溶液会被加热至高于200°C， 然后再通入第二蒸发罐7’中，此时的氯化钙溶液瞬间降到100°C，会有大量的氯化钙晶体析出，这时的氯化钙溶液又是饱和溶液，在蒸发水蒸汽和降温的时候又会有大量的晶体析出， 本实施例3可最有效的析出氣化|丐晶体，效率最尚。[〇〇47]实施例4(对应第四技术方案)
[0048]参见图4,与实施例1类似。区别在于:换热器6设置位置在除尘器3进口烟道前端。 即位于且位于本系统界外的已有的空气预热器(未画出)之后;将实施例所述的第一蒸发罐 7改为负压蒸发罐7”。换热器6出口分别接负压蒸发罐7”和冷却罐8进口。其它结构及其余标记与实施例1对应一致。
[0049]本实施例4工作原理如下:考虑到配套的空预器需要加热空气，需要用到烟道温度，实施例1?3(图1?3)的装置虽然废水的量不是很大，但也会对空预器前端的烟气温度差生一定影响。本发明把加压的换热器6设置在除尘器进口烟道前端，此时烟道在130?150 °C，所述换热器6把废水加热120°C以上，然后废水通入负压蒸发罐7”中，所述负压蒸发罐7” 是利用风机把蒸发罐抽成负压，降低了废水的沸点，加强了沸腾蒸发的效果，所述负压蒸发罐使废水的沸点在80°C以下，废水被蒸发后降到80°C以下，此时废水再通入换热器6中再加热，如此循环，可以得到80°C以下的接近饱和的氯化钙溶液，再把接近饱和的氯化钙溶液通入换热器6中加热至120°C，加热的浓缩的氯化钙溶液通入冷却罐8中，所述冷却罐8装有冷却装置，可以使氯化钙溶液的温度迅速降低，由于氯化钙溶液饱和度会随溶液温度的降低而减小，氯化钙溶液在降温的过程中，氯化钙溶液会先达到饱和，然后过饱和，最后会有氯化钙晶体析出，当降至常温时，一部分的氯化钙晶体会被析出，再经过离心机9分离晶体和溶液，分离的晶体再经过结晶器10,所述结晶器10原配设有热风吹扫装置和带式传送装置， 晶体通过热风吹扫和带式传送后，得到干燥的工业用盐。同时离心机9分离的常温下的饱和溶液再次通入负压蒸发罐7”，在常温的负压蒸发罐7”中储存，此时的氯化钙溶液如果量比较多，可以再次通入加压换热器6中，然后再经过第一蒸发罐7、冷却罐8、离心机9,得到少量的饱和溶液后，再通入负压蒸发罐7”中储存，当需要再次处理脱硫废水时，少量的饱和溶液再与经换热器6处理后的脱硫废水混合，再经上述循环，如此可以达到脱硫废水零排放，同时又可以充分利用烟道中温度加热脱硫废水，达到有效节省能源的目的。
[0050]本装置脱硫废水由于量不是非常多，通入换热器6为间隔性通入，当处理完循环中的废水后，再次通入。
[0051]综上所述，上述加压换热器6是使脱硫废水能够吸收更多的热量，通入第一蒸发罐 7时，可以蒸发更多的水份，得到更浓的溶液;上述提到冷却罐8,可以快速的降低氯化钙溶液温度，这样可以使氯化钙溶液达到过饱和，析出氯化钙晶体。上述提到的冷却罐8可以理解为现有冷却器技术，可以采用喷淋式冷却器等。上述提到负压蒸发罐7”，是使氯化钙溶液沸点降低，可以蒸发出更多的水份，氯化钙溶液浓度更高。上述提到的废水预处理装置5把脱硫废水絮凝，并除去沉淀污泥为现有常规技术。
【主权项】
1.脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废 水预处理装置、换热器、蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器；锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的脱 硝装置与空气预热器之间；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接 废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口接蒸发罐进口，蒸发 罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口，冷却罐出口接离心机进口，离心机出口 分别接结晶器进口和蒸发罐进口。2.脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废 水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器；锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的脱 硝装置与空气预热器之间；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接 废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口接第一蒸发罐进口， 第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口，第二蒸发罐出口接离心机 进口，离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。3.脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废 水预处理装置、换热器、第一蒸发罐、第二蒸发罐、离心机及结晶器；锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的脱 硝装置与空气预热器之间；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接 废水预处理装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口分别接第一蒸发罐 进口和第二蒸发罐进口，第一蒸发罐出口分别接第二蒸发罐进口和废水预处理装置出口， 第二蒸发罐出口接离心机进口，离心机出口分别接结晶器进口和第一蒸发罐进口。4.脱硫废水零排放处理系统，其特征在于，设有锅炉、烟道、除尘器、湿法脱硫装置、废 水预处理装置、换热器、负压蒸发罐、冷却罐、离心机及结晶器；锅炉烟气出口经烟道接除尘器进口，换热器设于烟道内，且位于本系统界外已有的空 气预热器之后；除尘器出口经烟道接湿法脱硫装置进口，湿法脱硫装置出口接废水预处理 装置进口，废水预处理装置出口接换热器进口，换热器出口分别接负压蒸发罐进口和冷却 罐进口，负压蒸发罐出口分别接冷却罐进口和废水预处理装置出口，冷却罐出口接离心机 进口，离心机出口分别接结晶器进口和负压蒸发罐进口。
【文档编号】C02F1/04GK106007142SQ201610515643
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】张晖栋, 娄彤, 陈奎续, 赖碧伟
【申请人】福建龙净环保股份有限公司