一种湿法烟气脱硫废水处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种湿法烟气脱硫废水的处理装置，属于水处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 世界上普遍使用的烟气脱硫是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在 脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用 含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设 备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在二次污染问题，因此，需对湿法烟气脱硫的废水进 行处理，使其能够回用或者达标排放。
[0003] 湿法烟气脱硫废水的主要特征是呈现弱酸性，pH值低于5.7;悬浮物高，但颗粒细 小，主要成份为粉尘和脱硫产物(CaS0 4和CaS03);含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸盐等； 还有取、？13、附^8、0(1、(>等重金属离子。这类废水必须经适当处理达标后才能外排。
[0004] 针对钙法湿法脱硫废水处理，已有一些技术公开报导。CN103896420A公开了采用 蒸发和旋流分离的方法来处理脱硫废水，该工艺通过旋流分离器将废水与石膏分离，经过 蒸发器将废水分成浓水和水蒸气，冷凝器则将水蒸气冷凝后得到纯水。CN102020369A公开 了一种脱硫废水处理工艺，该工艺将废水脱色、过滤后进入双效蒸发装置进行浓缩，浓缩后 的废水进行冷却结晶分离，晶体干燥后得到含硫复盐，废液循环利用。上述两种工艺存在能 耗高，分离不彻底、废液排放量大等问题。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是提供一种湿法脱硫废水的膜法处理装置，该方法具有重金属 离子去除彻底、分离效率高，不需要采用蒸发等步骤，能耗低。
[0006] -种湿法烟气脱硫废水的处理方法，包括如下步骤：
[0007] 第1步、将锅炉烟气采用石灰吸收法产生的脱硫废水进行固液分离后，得到废液；
[0008] 第2步、在废液中加入C0,和/或0!Γ离子作为沉淀剂，将杂质离子进行沉淀，再送 入分离膜中进行过滤，得到膜滤过液；
[0009] 第3步、将膜滤过液再用反渗透膜进行过滤，得到反渗透透过液。
[0010]在第1步之后，还可以对废液进行预过滤之后，再进入第2步。
[0011] 所述的第1步中的固液分离是采用旋流分离器和/或板框压滤机进行过滤。
[0012] 所述的预过滤是采用带式过滤机和/或旋流分离器进行过滤。
[0013] 所述的杂质离子选自1%、取、？13、附^8、0(1或者〇离子。
[0014] 所述的沉淀剂选自NaOH和/或Na2C03。
[0015] 所述的分离膜的材质选自聚合物、陶瓷或者金属。
[0016] 所述的分离膜的平均孔径范围是5nm~5μηι，更优选是20~500nm，最优是50~ 200nm〇
[0017] C0,和0!Γ离子的加入顺序是先加入0!Γ离子再加入C〇32'
[0018]湿法烟气脱硫废水的处理装置，包括有依次连接的预过滤装置、反应槽、膜过滤器 和反渗透膜。
[0019]在预过滤装置的料液入口还连接有固液分离装置。
[0020]固液分离装置与喷淋塔的料液出口连接。
[0021 ]固液分离装置是指依次连接的第一旋流分离器和板框压滤机。
[0022] 所述的预过滤装置是指依次连接的带式过滤机和第二旋流分离器。
[0023] 在反应槽上带设置有沉淀剂投加装置。
[0024]有益效果
[0025] 本实用新型采用石灰石浆液喷淋脱除烟气中的硫，采用沉淀反应和陶瓷膜技术结 合，添加两碱，使得废水中的杂质离子生成沉淀，并通过陶瓷膜过滤器一次性截留，后续采 用反渗透膜系统回收废水中的氯化钠和碳酸钠，反渗透膜出水可以直接回用。该方法能高 效去除脱硫废水中的杂质，分离效率高，不需要采用蒸发等步骤、能耗低，出水水质优于传 统工艺。
【附图说明】
[0026] 图1是本实用新型提供的处理装置的结构示意图；
[0027] 其中，1、喷淋塔;2、第一旋流分离器;3、板框压滤机;4、预过滤装置;5、反应槽;6、 沉淀剂投加装置;7、膜过滤器;8、反渗透膜。
【具体实施方式】
[0028] 在本实用新型中所需要处理的脱硫废水，主要是指电厂中采用化石燃料例如煤进 行燃烧而产生的烟气经过石灰石膏法处理后的废水，电厂的烟气送入喷淋塔之后，与喷淋 下的石灰浆进行吸收，其中的二氧化硫和三氧化硫等会转化为CaS0 4和CaS03，塔底液中会含 有较多的石膏等固体物，然后需要对塔底液进行固液分离，可以采用旋流分离器和/或板框 压滤器等方式将石膏与废水分离，废水中含有固体悬浮颗粒(SS)、Ca 2+、Mg2+、Cr、S〇42l& 少量重金属离子取113、附）8、0(1、(>等，全盐量(了03)-般在20000~5000011^/1，其中氯离 子约 15000mg/L、硫酸根约2000mg/L、钠离子 1500~6000mg/L，总硬度约 10000~20000 mg/L (以Ca⑶3计），悬浮物20000~60000mg/L，废水中的这些杂质离子会造成很大的环境污染， 破坏生态环境，因此必须进行处理后才能回用或排放;还可以对板框压滤出的废水中再次 进行过滤，去除其中的悬浮物、颗粒杂质等，过滤方式没有特别限定。作为具体的固液分离 处理的方法，可举出离心分离方式、压榨分离方式、过滤方式、上浮分离方式、沉降分离方 式。作为离心分离方式，可以例示卧式连续离心分离机(螺旋倾析器处理）、分离板式离心分 离机(De Laval处理）、离心过滤机、厦普勒斯型超离心分离机，作为过滤方式，可以例示带 式过滤机、压带机、螺杆压机、预涂过滤器、压滤机，作为上浮分离方式，可以例示连续上浮 分离装置，作为沉降分离方式，可以例示凝集沉降分离机、迅速沉降分离机等，但不特别限 定于上述的任一项。然而能够通过上述的任一项或其组合来减少精后续处理时对膜的负 荷。最好是先采用带式过滤器过滤，再用旋流分离器进行过滤处理。
[0029] 在通过上述方式过滤得到的废水中，大部分的颗粒、悬浮物都被去除，还包括有一 些有机物，主要是烃、油脂类化合物，T0C会在5~100mg/L之间。再在其中加入加入⑶ 321 口 / 或〇H_离子作为沉淀剂，由于废水中含有Ca、Mg离子，还有取113、附）8、0(1、(^等重金属离 子，加入0!Γ使Mg2+以及Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重金属离子形成对应的氢氧化物沉淀，NaOH溶 液的摩尔浓度比废水中Mg 2+以及重金属离子的摩尔浓度之和的2倍大1~10%，加入C032HlJ可 以使废水中的Ca离子形成CaC0 3沉淀，Na2C03溶液的摩尔浓度比废水中Ca2+的摩尔浓度大1~ 10%。NaOH溶液和Na 2C03溶液稍过量，可以保证废水中的Mg离子以及Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重 金属离子全部沉淀，并能够通过陶瓷膜一次性截留。沉淀剂既可以只加其中任意一种，未沉 淀的离子可以通过后续的反渗透膜进行分离，最好是两种都加入，可以尽可能使较多的离 子被沉淀，减轻反渗透的运行负担。C0,和/或0!Γ浓度过低，则不能保证废水中的杂质离子 完全沉淀;浓度过高，则会给废水中引入过多的杂质离子，造成资源浪费，也给后续的反渗 透出来带来负担。另外，最好是先加入NaOH再加入Na 2C03,可以使沉淀剂优先与Mg2+以及重 金属离子反应，减轻反渗透的结垢压力。
[0030] 沉淀后的废水进入陶瓷膜过滤器，所述陶瓷膜过滤器中的膜元件为管式陶瓷膜， 操作温度为20~80°C，压力为0 · 1~0 · 5MPa，膜面流速1~5m/s。温度、压力以及膜面流速，直 接影响到陶瓷膜的过滤效果，温度过低，则会导致膜通量过低，导致陶瓷膜设备的处理能力 过低，温度过高，则对设备材质、密封元件以及仪器仪表的要求苛刻，密封件的寿命降低。压 力过低，则直接导致膜通量低，压力过高，导致设备运行能耗增大，同时还导致膜污染加剧， 将沉淀颗粒直接压进膜孔，造成膜孔内堵塞，增加反吹以及膜清洗的频率。膜面流速过低， 则不能对膜表面的污染层进行冲刷，导致陶瓷膜的负荷急剧增大，膜面流速过高，则会破坏 膜表面由于浓差极化产生的动态膜层，不利于膜过滤过程的运行。陶瓷膜系统采用连续过 滤，定期排污的方式陶瓷膜过滤器设有反冲装置，当陶瓷膜通量衰减至起始通量的40~60% 时，反冲装置自动开启，反冲周期为10~30min，反冲时间为2~10s，陶瓷膜原水罐由两个水 罐构成，过滤过程中，两个罐出水口全开，浓缩倍数达8~12倍时，关闭其中一个水罐的出水 口，进行排污，两个水罐轮流排污，过滤过程和排污过程同时进行。膜的平均孔径范围是5nm ~5μηι，更优选是20~500nm，最优是50~200nm;孔径较小时，会导致有较大的膜阻力，使通 量偏小，而如果孔径较大时，会导致了有较多的沉淀物在膜孔径中发生阻塞，导致通量的减 小。
[0031] 陶瓷膜透过液进入反渗透膜系统，浓缩液在陶瓷膜系统中循环。浓缩倍数控制在8 ~12倍。浓缩倍数过低，则会导致最终陶瓷膜浓缩液体积过大，给后续排污处理带来负担， 浓缩倍数过高，则会导致膜运行负荷过大，膜通量降低，不利于过滤系统的运行。过滤过程 采用连续过滤，定期排污的方式，排污过程和过滤过程同时进行，当浓缩倍数达到8~12倍 时，开始排污。
[0032] 反渗透系统中，通常会产生膜垢，常见的膜垢为0&5〇4工&0)3、1%0) 3。这些膜垢形成 后，不仅使得膜通量下降，膜的寿命缩短，还增加了能耗和成本。为了防止膜面结垢，提高产 水量和产水质量，常见的