一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，调节池入口接脱硫废水，调节池出口接1号反应池入口，1号反应池入口接石灰，1号反应池出口接2号反应池入口，2号反应池入口接纯碱，2号反应池出口接浓缩水箱入口，浓缩水箱出口接UF膜组件的入口，UF膜组件的浓水出口接浓缩水箱入口，UF膜组件的产水出口接中和池入口，中和池入口接工业级盐酸，中和池出口接一级RO膜组件入口，一级RO膜组件的浓水出口接二级RO膜组件入口，二级RO膜组件的浓水出口接蒸发器入口，二级RO膜组件的产水出口接一级RO膜组件入口。本实用新型可以提高脱硫废水浓缩效果，降低化学药剂和运行费用，达到零排放要求。
【专利说明】
一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及电厂脱硫废水处理技术领域，尤其是指一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备。
【背景技术】
[0002]在火力发电的脱硫技术中，石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺技术成熟，应用最为广泛，但用该法进行脱硫时会排出一部分吸收塔浆液作为脱硫废水。脱硫废水中含有大量的悬浮物、C1—、F—、S042—、Ca2+、Mg2+等物质，同时含有微量的重金属离子，污染性强。
[0003]现有技术中，电厂脱硫废水常规处理方法为化学沉淀法，操作较简单，但效果不稳定，占地面积大，且会产生大量无机泥，污泥处理费用较高。随着环保要求越来越严格，常规处理方法已不能满足要求，而膜技术是一种无相变的高效分离技术，能够实现废水的低成本净化、脱盐。
[0004]申请号为201220611598.4公开一种脱硫废水膜法处理回收系统，加药预处理脱硫废水后进行纳滤分盐，纳滤产水进入反渗透浓缩后得到的产水再进入反渗透浓缩，两次的反渗透浓水都进入蒸发器处理，但浓水量偏多，处理费用高，且加药量较大，成本较高。其加药过量混凝沉淀得到上清液再过膜，需要沉淀池、多介质过滤等环节，PAC/PAM(絮凝剂)对膜性能的影响较大，且加药量较多，产生的无机泥较多，中和池调碱度时的加酸量较多。
[0005]申请号为201310112212.4公开石灰石和石膏的湿法脱硫废水处理装置，包括沉降系统、超滤系统、反渗透系统、清洗装置和冲洗装置，没有对硬度高的脱硫废水进行软化处理，后续反渗透膜污染严重，且未对反渗透产水进行利用。
[0006]申请号为201410240730.9公开一种脱硫废水循环利用及零排放系统及方法，通过纳滤装置对脱硫废水进行分盐，纳滤浓水直接返回脱硫塔循环利用，纳滤产水通过加药软化进入反渗透、电渗析、结晶组合工艺进行回收利用，处理费用较高。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于提供一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，以提高脱硫废水浓缩效果，降低化学药剂和运行费用，并达到零排放要求。
[0008]为达成上述目的，本实用新型的解决方案为:
[0009]—种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，包括调节池、I号反应池、2号反应池、浓缩水箱、UF膜组件、中和池、一级RO膜组件、二级RO膜组件和蒸发器;调节池入口接脱硫废水，调节池出口接I号反应池入口，I号反应池入口接石灰，I号反应池出口接2号反应池入口，2号反应池入口接纯碱，2号反应池出口接浓缩水箱入口，浓缩水箱出口接UF膜组件的入口，UF膜组件的浓水出口接浓缩水箱入口，UF膜组件的产水出口接中和池入口，中和池入口接工业级盐酸，中和池出口接一级RO膜组件入口，一级RO膜组件的浓水出口接二级RO膜组件入口，二级RO膜组件的浓水出口接蒸发器入口，二级RO膜组件的产水出口接一级RO膜组件入口。
[0010]进一步，还包括污泥浓缩池和板框压滤机，污泥浓缩池入口接浓缩水箱的污泥排出口，污泥浓缩池的污泥出口接板框压滤机，污泥浓缩池上清液出口和板框压滤机压滤液出口接调节池入口。
[0011 ]进一步，在浓缩水箱与UF膜组件之间依次设置进料栗和精密过滤器，进料栗入口接浓缩水箱，进料栗出口接精密过滤器入口，精密过滤器出口接UF膜组件。
[0012]进一步，在UF膜组件与一级RO膜组件之间依次设置进料栗、精密过滤器、增压栗及在线增压栗，进料栗入口接UF膜组件，进料栗出口接精密过滤器，精密过滤器接增压栗，增压栗接在线增压栗，在线增压栗接一级RO膜组件。
[0013]进一步，在一级RO膜组件与二级RO膜组件之间依次设置增压栗及在线增压栗，增压栗入口接一级RO膜组件，增压栗出口接在线增压栗，在线增压栗接二级RO膜组件。
[0014]—种电厂脱硫废水膜法浓缩工艺，包括以下步骤:
[0015]—，脱硫废水在调节池中调节水量和水质后在I号反应池内与质量浓度为1.8-2.3%的石灰反应，以混凝液状态进入2号反应池内与质量浓度为2.0-2.5%的纯碱反应后以混凝液状态进入浓缩水箱；
[0016]二，浓缩水箱里的废水通过栗提升到管式UF膜组件，经管式UF膜组件过滤后的产水进入中和池，并用工业级盐酸调节酸碱度，浓水回流至浓缩水箱;石灰和纯碱的加药量根据废水进入UF膜组件的水质中Ca2+控制在450-650mg/L，Mg2+控制在200-600mg/L调整确定；
[0017]三，在中和池调好酸碱度的超滤产水由栗打入一级RO膜组件进行浓缩，得到的浓水由栗打入二级RO膜组件再浓缩后的浓水进入蒸发器，二级RO膜组件产水回流至一级RO膜组件处理，一级RO膜组件产水和蒸发器冷凝水回用于生产工艺药剂调浆。
[0018]进一步，浓缩水箱定期外排污泥，排放的污泥到污泥浓缩池进行浓缩后进入板框压滤处理，泥饼定期外运或利用，污泥浓缩池的上清液和板框压滤的压滤液回流到调节池处理。
[0019]进一步，所述调节池、I号反应池、2号反应池和中和池的池体均为PE防腐材料。
[0020]进一步，所述废水在I号反应池中与质量浓度为1.8-2.3%的石灰不断搅拌反应10-20min，以混凝液状态进入2号反应池，与质量浓度为2.0-2.5%的纯碱不断搅拌反应10-20min，以混凝液状态进行超滤除硬实验。
[0021 ]进一步，所述浓缩水箱内混凝液质量浓度为0.5-5%。
[0022]进一步，所述混凝液进入UF膜组件先经过Imm的蓝式过滤器或袋式保安过滤器过滤。
[0023]进一步，所述UF膜组件为抗污染的管式UF膜组件，截留分子量为10-25万Dalton，运行压力为I _6bar，管式膜流道直径为6-12mm。
[0024]进一步，所述工业级盐酸质量浓度为30-37%，碱度调节HCO3-至300-500mg/L。
[0025]进一步，所述调好碱度的超滤产水进入一级RO膜浓缩前由进料栗将其打入5μπι的芯式过滤器或袋式保安过滤器进行过滤，经过增压栗增压后的料液进入在线增压栗进一步增压，在高压的驱动下，部分浓水回流至在线增压栗。
[0026]进一步，所述一级RO膜组件为耐高压，脱盐率可选择的DTRO膜组件(碟管式反渗透膜组件)，运行压力为30-75bar。
[0027]进一步，所述一级RO膜组件能将含盐量从30000-40000mg/L浓缩到100000-
110000mg/Lo
[0028]进一步，所述一级RO膜浓水进入二级RO膜浓缩前经过增压栗增压，再进入在线增压栗进一步增压，在高压的驱动下，部分浓水回流至在线增压栗。
[0029]进一步，所述二级RO膜组件为耐高压，脱盐率可选择的DTRO膜组件，运行压力为50-85baro
[0030]进一步，所述二级RO膜组件的截留率较一级RO膜组件的低，浓缩时所需渗透压较一级RO膜组件低，将一级RO膜浓水浓缩到含盐量120000-130000mg/L。在高压运行情况下，截留率较低的二级RO膜组件能够进一步提高脱硫废水的浓缩倍数，进一步减少浓水体积。
[0031]采用上述方案后，本实用新型脱硫废水在调节池中调节水量和水质后在I号反应池内与质量浓度为1.8-2.3%的石灰反应，以混凝液状态进入2号反应池内与质量浓度为2.0-2.5%的纯碱反应后以混凝液状态进入浓缩水箱，具有以下有益效果:
[0032]本实用新型采用脱硫废水加药软化后以混凝液状态进入管式超滤膜过滤作为预处理单元，石灰和纯碱的加药量是根据浓缩单元进水水质中Ca2+和Mg2+的控制要求来调整确定的，与常规加药过量混凝沉淀得到上清液再过膜的工艺相比，省去了沉淀池、多介质过滤等环节，减少PAC/PAM对膜性能的影响，且加药量更少，产生的无机泥更少，中和池调碱度时的加酸量更少；与管式微滤膜相比，管式超滤膜过滤精度更高，硬度去除效率更高，且无须反洗。
[0033]浓缩水箱里混凝液质量浓度控制在0.5-5%，通过栗提升到管式UF膜组件，混凝液的颗粒物在错流循环过程中的紊流运动阻止了污染物在超滤膜面上聚积，产生的错流剪切力对膜表面的污染物起剪切、擦洗作用，减缓了膜污染，可维持更高的膜通量。
[0034]本实用新型采用的RO膜组件为耐高压的DTRO膜组件，与传统的卷式RO膜组件相比，采用开放式流道，有效地避免了膜堵塞和浓差极化现象，延长了膜组件寿命，并易于清洗，且对进水水质要求更低，两级DTRO膜组件能将超滤产水从含盐量30000-40000mg/L浓缩到120000-130000mg/L，可进一步减少蒸发器处理水量，大大降低基建和运行费用，经济效果明显。
【附图说明】
[0035]图1为本实用新型的工艺流程图；
[0036]图2为本实用新型UF膜组件过滤流程图；
[0037]图3为本实用新型一级RO膜组件浓缩流程图；
[0038]图4为本实用新型二级RO膜组件浓缩流程图。
[0039]标号说明
[0040]调节池II号反应池21[0041 ]2号反应池22 浓缩水箱3
[0042]UF膜组件4中和池5
[0043]一级RO膜组件61二级RO膜组件62
[0044]蒸发器7进料栗81
[0045]精密过滤器82增压栗83
[0046]在线增压栗84污泥浓缩池91
[0047]板框压滤机92。
【具体实施方式】
[0048]以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述。
[0049]参阅图1至图3所示，本实用新型揭示的一种电厂脱硫废水膜法浓缩工艺，包括以下步骤:
[0050]—，脱硫废水在调节池I中调节水量和水质后在I号反应池内21与质量浓度为1.8-2.3%的石灰不断搅拌反应10-20min，以混凝液状态进入2号反应池21内与质量浓度为2.0-2.5%的纯碱不断搅拌反应10-20min，后以混凝液状态进入浓缩水箱3，并对混凝液不断搅拌，控制浓缩水箱3内混凝液质量浓度保持在0.5-5%。
[0051]二，浓缩水箱3里的废水通过栗提升到管式UF膜组件4，经管式UF膜组件4过滤后的产水进入中和池5，并用工业级盐酸调节酸碱度，浓水回流至浓缩水箱3。石灰和纯碱的加药量根据废水进入UF膜组件4的水质中Ca2+控制在450-650mg/L，Mg2+控制在200-600mg/L调整确定。
[0052]三，在中和池5调好酸碱度的超滤产水由栗打入一级RO膜组件61进行浓缩，得到的浓水由栗打入二级RO膜组件62再浓缩后的浓水进入蒸发器7，二级RO膜组件62产水回流至一级RO膜组件61处理，一级RO膜组件61产水和蒸发器7冷凝水回用于生产工艺药剂调浆。
[0053]如图2所示，浓缩水箱3里的废水通过栗提升到管式UF膜组件4时，通过进料栗81将浓缩水箱3内的混凝液打入Imm的精密过滤器82(蓝式过滤器或袋式保安过滤器)过滤后进入UF膜组件4进行预处理，所用UF膜(超滤膜)为抗污染有机管式超滤膜，截留分子量为10-25万Dalton，操作压力控制在l-6bar，管式膜流道直径为6-12mm，将质量浓度为0.5-5%的混凝液过滤成澄清的产水进入中和池5，产水中Ca2+为450-650mg/L，Mg2+为200-600mg/L，使用质量浓度为30-37%工业级盐酸调节碱度HC03—至300-500mg/L，超滤浓水回流至浓缩水箱3。
[0054]如图3所示，一级RO膜组件61浓水处理时，通过进料栗81将中和池5调好碱度的超滤产水引入5μπι的精密过滤器82(芯式过滤器或袋式保安过滤器)过滤后进入增压栗83加压，在线增压栗84将超滤产水和回流的部分浓水混合并进一步增压后进入一级DTRO膜浓缩处理。
[0055]如图4所示，一级DTRO膜浓水再进入另一增压栗83加压，另一在线增压栗84将一级DTRO膜浓水和回流的部分浓水混合并进一步增压后进入二级DTRO膜浓缩处理，经过两级DTRO膜分离后，超滤产水从含盐量30000-40000mg/L浓缩到120000-130000mg/L，二级DTRO膜产水可回用于生产工艺药剂调浆。
[0056]二级RO膜组件62浓水处理时，经过两级DTRO膜浓缩后，脱硫废水浓缩了4倍以上，进入蒸发器7处理的废水量很少，获得的冷凝水可回用于生产工艺药剂调浆，盐进行回收利用。
[0057]在正常的运行状态下，从浓缩水箱4中定期外排一部分污泥至污泥浓缩池91以降低污泥浓度，经浓缩后的污泥进一步进行板框压滤机92压滤处理，泥饼定期外运或利用，污泥浓缩池的上清液和板框压滤的压滤液回流到调节池处理。
[0058]所述调节池1、I号反应池21、2号反应池22和中和池5的池体均为PE防腐材料。
[0059]本实用新型还揭示一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，包括调节池1、I号反应池21、2号反应池22、浓缩水箱3、UF膜组件4、中和池5、一级RO膜组件61、二级RO膜组件62和蒸发器 7。
[0060]调节池IΛ 口接脱硫废水，调节池I出口接I号反应池入口 21，I号反应池21入口接石灰，I号反应池21出口接2号反应池22入口，2号反应池22入口接纯碱，2号反应池22出口接浓缩水箱3入口，浓缩水箱3出口接UF膜组件4的入口，UF膜组件4的浓水出口接浓缩水箱3入口，UF膜组件4的产水出口接中和池5入口，中和池5入口接工业级盐酸，中和池5出口接一级RO膜组件61入口，一级RO膜组件61的浓水出口接二级RO膜组件62入口，二级RO膜组件62的浓水出口接蒸发器7入口，二级RO膜组件62的产水出口接一级RO膜组件61入口。
[0061]如图2所示，在浓缩水箱3与UF膜组件4之间依次设置进料栗81和精密过滤器82，进料栗81入口接浓缩水箱3，进料栗81出口接精密过滤器82入口，精密过滤器82出口接UF膜组件4 0
[0062]如图3所示，在UF膜组件4与一级RO膜组件61之间依次设置进料栗81、精密过滤器82、增压栗83及在线增压栗84，进料栗81入口接UF膜组件4，进料栗81出口接精密过滤器82，精密过滤器82接增压栗83，增压栗83接在线增压栗84，在线增压栗84接一级RO膜组件61。
[0063]如图4所示，在一级RO膜组件61与二级RO膜组件62之间依次设置增压栗83及在线增压栗84，增压栗83入口接一级RO膜组件61，增压栗83出口接在线增压栗84，在线增压栗84接二级RO膜组件62。
[0064]如图1所示，本实用新型还包括污泥浓缩池91和板框压滤机92，污泥浓缩池91入口接浓缩水箱3的污泥排出口，污泥浓缩池91的污泥出口接板框压滤机92，污泥浓缩池91上清液出口和板框压滤机92压滤液出口接调节池I入口。
[0065]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。
【主权项】
1.一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，其特征在于:包括调节池、I号反应池、2号反应池、浓缩水箱、UF膜组件、中和池、一级RO膜组件、二级RO膜组件和蒸发器;调节池入口接脱硫废水，调节池出口接I号反应池入口，I号反应池入口接石灰，I号反应池出口接2号反应池入口，2号反应池入口接纯碱，2号反应池出口接浓缩水箱入口，浓缩水箱出口接UF膜组件的入口，UF膜组件的浓水出口接浓缩水箱入口，UF膜组件的产水出口接中和池入口，中和池入口接工业级盐酸，中和池出口接一级RO膜组件入口，一级RO膜组件的浓水出口接二级RO膜组件入口，二级RO膜组件的浓水出口接蒸发器入口，二级RO膜组件的产水出口接一级RO膜组件入口。2.如权利要求1所述的一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，其特征在于:还包括污泥浓缩池和板框压滤机，污泥浓缩池入口接浓缩水箱的污泥排出口，污泥浓缩池的污泥出口接板框压滤机，污泥浓缩池上清液出口和板框压滤机压滤液出口接调节池入口。3.如权利要求1所述的一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，其特征在于:在浓缩水箱与UF膜组件之间依次设置进料栗和精密过滤器，进料栗入口接浓缩水箱，进料栗出口接精密过滤器入口，精密过滤器出口接UF膜组件。4.如权利要求1所述的一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，其特征在于:在UF膜组件与一级RO膜组件之间依次设置进料栗、精密过滤器、增压栗及在线增压栗，进料栗入口接UF膜组件，进料栗出口接精密过滤器，精密过滤器接增压栗，增压栗接在线增压栗，在线增压栗接一级RO膜组件。5.如权利要求1所述的一种电厂脱硫废水膜法浓缩设备，其特征在于:在一级RO膜组件与二级RO膜组件之间依次设置增压栗及在线增压栗，增压栗入口接一级RO膜组件，增压栗出口接在线增压栗，在线增压栗接二级RO膜组件。
【文档编号】C02F9/10GK205616697SQ201620057081
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年1月21日
【发明人】董正军, 宋燕清, 郭珊珊, 王如顺, 蒋林煜
【申请人】厦门嘉戎技术股份有限公司