一种脱硫废水回用及盐资源化的处理系统的制作方法

本发明涉及工业废水处理领域，具体地说是一种脱硫废水回用及盐资源化的处理系统。

背景技术：

现有脱硫废水回用或零排放处理主要是采用石灰纯碱双碱软化法联合反渗透膜浓缩或者蒸发工艺。石灰纯碱双碱软化法虽适合于高硬度水处理，但是由于化学药剂的投加增加了处理后水的含盐量高，而且化学污泥产量大，造成环境的污染或二次污染。反渗透膜浓缩或者蒸发浓缩工艺均只能得到混合盐类，混合盐类没法资源化而且还需要做为危险废品进行处理，处理费用相当高。随着脱硫废水或者其他高硬度、高硫酸根、高氯离子废水处理深度趋于零排放的要求，需要一种合理的处理系统适应社会的要求。

技术实现要素：

本发明的技术任务是提供一种投资成本低，可连续、稳定运行的脱硫废水回用及盐资源化的处理系统。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，该脱硫废水回用及盐资源化的处理系统包括预处理单元、纳滤分离单元、反渗透浓缩单元、硫酸钙结晶单元以及氯化钠结晶单元；

所述的预处理单元用于去除水中的重金属和悬浮物、胶体及部分有机物；包括调节池、反应池、沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水机、清水池和过滤器；

所述的纳滤分离单元用于提高水中硫酸钙的过饱和浓度，使之与氯化钠分离；包括纳滤装置；

所述的反渗透浓缩单元用于浓缩纳滤分离单元的产水，提高本单元浓水的含盐量；包括高压反渗透装置；

所述的硫酸钙结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；包括硫酸钙晶体浓缩机和离心机一；

所述的氯化钠结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；包括氯化钠晶体浓缩机、氯化钠蒸发器、冷凝器和离心机二。

所述的预处理单元中的调节池内安装有搅拌器一，调节池的进水口连通废水管道和氢氧化钠溶液管道，调节池的出水口通过管道连通反应池的进水口，反应池的出水口通过管道连通沉淀池，沉淀池的上部出水口通过管道连通清水池，清水池的出口通过管道与过滤器的进口连通；所述的沉淀池的底部出口通过管道分别连通反应池的进水口和污泥浓缩池的进口。

所述的反应池内安装搅拌器二；所述的沉淀池内安装有刮泥机一；所述的污泥浓缩池内安装有刮泥机二。

所述的沉淀池与反应池连通的管道上安装有污泥循环泵，所述的沉淀池与污泥浓缩池连通的管道上安装有污泥排出泵；所述的污泥浓缩池的底部出口管道上安装有排泥泵，排泥泵的出口通过管道与污泥脱水机连通；所述的清水池与过滤器连通的管道上安装有清水泵。

所述的纳滤分离单元中的纳滤装置的进口通过管道与过滤器的出口连通，所述的纳滤装置与过滤器之间的管道上安装有保安过滤器一和NF高压泵。

所述的反渗透浓缩单元中的高压反渗透装置的进口通过管道与纳滤装置的侧面出口连通，所述的高压反渗透装置与纳滤装置之间连通的管道上安装有保安过滤器二和反渗透高压泵；所述的高压反渗透装置的出口与产水回用管道接通。

所述的高压反渗透装置为DTRO膜组件、STRO膜组件或高压卷式膜组件。

所述的硫酸钙结晶单元中硫酸钙晶体浓缩机的进口通过管道与纳滤装置的底部出口连通，硫酸钙晶体浓缩机的底部出口通过管道与离心机一连通；硫酸钙晶体浓缩机的顶部出口和离心机一的分离液出口通过回流管道与沉淀池的进口连通。

所述的氯化钠结晶单元中的氯化钠晶体浓缩机的顶部进口通过管道与高压反渗透装置的底部出口连通，氯化钠晶体浓缩机的底部出口通过管道与离心机二连通；氯化钠晶体浓缩机的上部出口通过管道与氯化钠蒸发器连通，氯化钠蒸发器的排出管道上安装有冷凝器。

所述的离心机一和离心机二为三足式离心机。

本发明的一种脱硫废水回用及盐资源化的处理系统和现有技术相比，具有以下特点：

1）该处理系统实现了零排放，投资成本低，可连续、稳定运行。

2）通过该系统实现了盐的资源化，能够直接得到可利用的工业级产品，进一步提升了处理系统的工业价值。

3）该处理系统除了投加稳定剂提高硫酸钙的过饱和度，投加破稳剂使硫酸钙结晶以外，不再引入其他盐类，降低了脱盐处理的能耗，运行费用得到进一步降低。

4）该处理系统的药剂成本、设备成本、能耗都较低，从而可使整体运行管理成本明显低于现有工艺的成本。

附图说明

附图1为一种脱硫废水回用及盐资源化的处理系统的结构示意图。

图中：1、调节池，101、搅拌器一，2、反应池，201、搅拌器二，3、沉淀池，301、刮泥机一，4、污泥循环泵，5、污泥排出泵，6、污泥浓缩池，601、刮泥机二，7、排泥泵，8、清水池，9、清水泵，10、过滤器，11、保安过滤器一，12、NF高压泵，13、纳滤装置，14、硫酸钙晶体浓缩机，15、离心机一，16、保安过滤器二，17、反渗透高压泵，18、高压反渗透装置，19、氯化钠晶体浓缩机，20、氯化钠蒸发器，21、冷凝器，22、离心机二，23、污泥脱水机。

具体实施方式

实施例1：

该脱硫废水回用及盐资源化的处理系统包括预处理单元、纳滤分离单元、反渗透浓缩单元、硫酸钙结晶单元以及氯化钠结晶单元；

所述的预处理单元用于去除水中的重金属和悬浮物、胶体及部分有机物；包括调节池1、反应池2、沉淀池3、污泥浓缩池6、污泥脱水机23、清水池8和过滤器10；所述的调节池1内安装有搅拌器一101，调节池1的进水口连通废水管道和氢氧化钠溶液管道，通过氢氧化钠溶液调节PH值9-10；调节池1的出水口通过管道连通反应池2的进水口，反应池2的出水口通过管道连通沉淀池3，沉淀池3的上部出水口通过管道连通清水池8，清水池8的出口通过管道与过滤器10的进口连通；过滤器10为多介质机械过滤器；所述的清水池8与过滤器10连通的管道上安装有清水泵9；所述的沉淀池3的底部出口通过管道分别连通反应池2的进水口和污泥浓缩池6的进口。所述的沉淀池3与反应池2连通的管道上安装有污泥循环泵4，所述的沉淀池3与污泥浓缩池6连通的管道上安装有污泥排出泵5；所述的污泥浓缩池6的底部出口管道上安装有排泥泵7，排泥泵7的出口通过管道与污泥脱水机23连通，脱水后的泥饼外运填埋处理。所述的污泥脱水机23为自动板框式压滤机。所述的反应池2内安装搅拌器二201；所述的沉淀池3内安装有刮泥机一301，沉淀池3配套PAC和PAM加药装置；所述的污泥浓缩池6内安装有刮泥机二601。

所述的纳滤分离单元用于提高水中硫酸钙的过饱和浓度，使之与氯化钠分离；包括纳滤装置13；所述的纳滤装置13的进口通过管道与过滤器10的出口连通，所述的纳滤装置13与过滤器10之间的管道上安装有保安过滤器一11和NF高压泵12。纳滤装置13采用的膜组件为对Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等二价和多价离子高截留，对Na⁺、K⁺、Cl^-等单价离子低截留的专用分离膜。提高硫酸钙的过饱和度是通过投加稳定剂（PT-504）来实现的，稳定剂投加浓度25ppm。

所述的反渗透浓缩单元用于浓缩纳滤分离单元的产水，提高本单元浓水的含盐量；包括DTRO膜组件的高压反渗透装置18；所述的高压反渗透装置18的进口通过管道与纳滤装置13的侧面出口连通，所述的高压反渗透装置18与纳滤装置13之间连通的管道上安装有保安过滤器二16和反渗透高压泵17；所述的高压反渗透装置13的出口与产水回用管道接通。

所述的硫酸钙结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；硫酸钙结晶是通过投加破稳剂实现的，破稳剂投加装置主要由溶液箱、搅拌器、液位计、计量泵及附件组成。硫酸钙结晶单元包括硫酸钙晶体浓缩机14和三足式离心机一15；所述的硫酸钙晶体浓缩机14的进口通过管道与纳滤装置13的底部出口连通，硫酸钙晶体浓缩机14的底部出口通过管道与三足式离心机一15连通；硫酸钙晶体浓缩机14的顶部出口和三足式离心机一15的分离液出口通过回流管道与沉淀池3的进口连通。

所述的氯化钠结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；包括氯化钠晶体浓缩机19、氯化钠蒸发器20、冷凝器21和三足式离心机二22。所述的氯化钠晶体浓缩机19的顶部进口通过管道与高压反渗透装置18的底部出口连通，氯化钠晶体浓缩机19的底部出口通过管道与三足式离心机二22连通；氯化钠晶体浓缩机19的上部出口通过管道与氯化钠蒸发器20连通，氯化钠蒸发器20的排出管道上安装有冷凝器21。

实施例2：

该脱硫废水回用及盐资源化的处理系统包括预处理单元、纳滤分离单元、反渗透浓缩单元、硫酸钙结晶单元以及氯化钠结晶单元；

所述的预处理单元用于去除水中的重金属和悬浮物、胶体及部分有机物；包括调节池1、反应池2、沉淀池3、污泥浓缩池6、污泥脱水机23、清水池8和过滤器10；所述的调节池1内安装有搅拌器一101，调节池1的进水口连通废水管道和氢氧化钠溶液管道，通过氢氧化钠溶液调节PH值9-10；调节池1的出水口通过管道连通反应池2的进水口，反应池2的出水口通过管道连通沉淀池3，沉淀池3的上部出水口通过管道连通清水池8，清水池8的出口通过管道与过滤器10的进口连通；过滤器10为微滤过滤器；所述的清水池8与过滤器10连通的管道上安装有清水泵9；所述的沉淀池3的底部出口通过管道分别连通反应池2的进水口和污泥浓缩池6的进口。所述的沉淀池3与反应池2连通的管道上安装有污泥循环泵4，所述的沉淀池3与污泥浓缩池6连通的管道上安装有污泥排出泵5；所述的污泥浓缩池6的底部出口管道上安装有排泥泵7，排泥泵7的出口通过管道与污泥脱水机23连通，脱水后的泥饼外运填埋处理。所述的污泥脱水机23为自动板框式压滤机。所述的反应池2内安装搅拌器二201；所述的沉淀池3内安装有刮泥机一301，沉淀池3配套PAC和PAM加药装置；所述的污泥浓缩池6内安装有刮泥机二601。

所述的纳滤分离单元用于提高水中硫酸钙的过饱和浓度，使之与氯化钠分离；包括纳滤装置13；所述的纳滤装置13的进口通过管道与过滤器10的出口连通，所述的纳滤装置13与过滤器10之间的管道上安装有保安过滤器一11和NF高压泵12。纳滤装置13采用的膜组件为对Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等二价和多价离子高截留，对Na⁺、K⁺、Cl^-等单价离子低截留的专用分离膜。提高硫酸钙的过饱和度是通过投加稳定剂（PC-2040J）来实现的，稳定剂投加浓度80ppm。

所述的反渗透浓缩单元用于浓缩纳滤分离单元的产水，提高本单元浓水的含盐量；包括STRO膜组件的高压反渗透装置18；所述的高压反渗透装置18的进口通过管道与纳滤装置13的侧面出口连通，所述的高压反渗透装置18与纳滤装置13之间连通的管道上安装有保安过滤器二16和反渗透高压泵17；所述的高压反渗透装置13的出口与产水回用管道接通。

所述的硫酸钙结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；硫酸钙结晶是通过投加破稳剂实现的，破稳剂投加装置主要由溶液箱、搅拌器、液位计、计量泵及附件组成。硫酸钙结晶单元包括硫酸钙晶体浓缩机14和三足式离心机一15；所述的硫酸钙晶体浓缩机14的进口通过管道与纳滤装置13的底部出口连通，硫酸钙晶体浓缩机14的底部出口通过管道与三足式离心机一15连通；硫酸钙晶体浓缩机14的顶部出口和三足式离心机一15的分离液出口通过回流管道与沉淀池3的进口连通。

所述的氯化钠结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；包括氯化钠晶体浓缩机19、氯化钠蒸发器20、冷凝器21和三足式离心机二22。所述的氯化钠晶体浓缩机19的顶部进口通过管道与高压反渗透装置18的底部出口连通，氯化钠晶体浓缩机19的底部出口通过管道与三足式离心机二22连通；氯化钠晶体浓缩机19的上部出口通过管道与氯化钠蒸发器20连通，氯化钠蒸发器20的排出管道上安装有冷凝器21。

实施例3：

该脱硫废水回用及盐资源化的处理系统包括预处理单元、纳滤分离单元、反渗透浓缩单元、硫酸钙结晶单元以及氯化钠结晶单元；

所述的预处理单元用于去除水中的重金属和悬浮物、胶体及部分有机物；包括调节池1、反应池2、沉淀池3、污泥浓缩池6、污泥脱水机23、清水池8和过滤器10；所述的调节池1内安装有搅拌器一101，调节池1的进水口连通废水管道和氢氧化钠溶液管道，通过氢氧化钠溶液调节PH值9-10；调节池1的出水口通过管道连通反应池2的进水口，反应池2的出水口通过管道连通沉淀池3，沉淀池3的上部出水口通过管道连通清水池8，清水池8的出口通过管道与过滤器10的进口连通；过滤器10为超滤过滤器；所述的清水池8与过滤器10连通的管道上安装有清水泵9；所述的沉淀池3的底部出口通过管道分别连通反应池2的进水口和污泥浓缩池6的进口。所述的沉淀池3与反应池2连通的管道上安装有污泥循环泵4，所述的沉淀池3与污泥浓缩池6连通的管道上安装有污泥排出泵5；所述的污泥浓缩池6的底部出口管道上安装有排泥泵7，排泥泵7的出口通过管道与污泥脱水机23连通，脱水后的泥饼外运填埋处理。所述的污泥脱水机23为自动板框式压滤机。所述的反应池2内安装搅拌器二201；所述的沉淀池3内安装有刮泥机一301，沉淀池3配套PAC和PAM加药装置；所述的污泥浓缩池6内安装有刮泥机二601。

所述的纳滤分离单元用于提高水中硫酸钙的过饱和浓度，使之与氯化钠分离；包括纳滤装置13；所述的纳滤装置13的进口通过管道与过滤器10的出口连通，所述的纳滤装置13与过滤器10之间的管道上安装有保安过滤器一11和NF高压泵12。纳滤装置13采用的膜组件为对Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等二价和多价离子高截留，对Na⁺、K⁺、Cl^-等单价离子低截留的专用分离膜。提高硫酸钙的过饱和度是通过投加稳定剂（PT-504）来实现的，稳定剂投加浓度150ppm。

所述的反渗透浓缩单元用于浓缩纳滤分离单元的产水，提高本单元浓水的含盐量；包括高压卷式膜组件的高压反渗透装置18；所述的高压反渗透装置18的进口通过管道与纳滤装置13的侧面出口连通，所述的高压反渗透装置18与纳滤装置13之间连通的管道上安装有保安过滤器二16和反渗透高压泵17；所述的高压反渗透装置13的出口与产水回用管道接通。

所述的硫酸钙结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；硫酸钙结晶是通过投加破稳剂实现的，破稳剂投加装置主要由溶液箱、搅拌器、液位计、计量泵及附件组成。硫酸钙结晶单元包括硫酸钙晶体浓缩机14和三足式离心机一15；所述的硫酸钙晶体浓缩机14的进口通过管道与纳滤装置13的底部出口连通，硫酸钙晶体浓缩机14的底部出口通过管道与三足式离心机一15连通；硫酸钙晶体浓缩机14的顶部出口和三足式离心机一15的分离液出口通过回流管道与沉淀池3的进口连通。

所述的氯化钠结晶单元用于结晶析出硫酸钙晶体；包括氯化钠晶体浓缩机19、氯化钠蒸发器20、冷凝器21和三足式离心机二22。所述的氯化钠晶体浓缩机19的顶部进口通过管道与高压反渗透装置18的底部出口连通，氯化钠晶体浓缩机19的底部出口通过管道与三足式离心机二22连通；氯化钠晶体浓缩机19的上部出口通过管道与氯化钠蒸发器20连通，氯化钠蒸发器20的排出管道上安装有冷凝器21。

该脱硫废水回用及盐资源化的处理系统运行时，脱硫废液经加入氢氧化钠调节PH9-10后进入调节池1，然后自流进入反应池2，在进入反应池2前加入有机硫和PAC，在沉淀池3里水中的重金属离子与有机硫反应析出，并在PAC的作用下形成絮状物。反应池2出水加入助凝剂PAM后进入沉淀池3，沉淀池3出水自流进入清水池8，经清水泵9提升加酸调节PH6-7后进入过滤器10，过滤器10出水加入稳定剂后进入保安过滤器一11，保安过滤器一11出水进入NF高压泵12进入纳滤装置13。在纳滤装置13中90%的水透过纳滤膜成为主要含氯化钠的纳滤产水；10%的水截留为主要含硫酸钙和硫酸钠的纳滤浓水。纳滤装置13浓水经加破稳剂后形成硫酸钙的悬浊液，经硫酸钙晶体浓缩机14浓缩后进入离心机一15，离心分离出硫酸钙晶体，离心分离液体和硫酸钙晶体浓缩机14上清液回流至沉淀池3。纳滤装置13产水进入保安过滤器二16然后经反渗透高压泵17进入高压反渗透装置18，经浓缩后的含氯化钠浓水进入氯化钠蒸发器20，蒸发浓缩得到的含氯化钠晶体的悬浊液进入氯化钠晶体浓缩机19，经浓缩后进入离心机二22，离心分离得到晶体氯化钠。氯化钠晶体浓缩机19上清液和离心机二22分离液返回到氯化钠蒸发器20蒸汽经冷凝器21冷凝后回用，高压反渗透装置18的产水回用。

沉淀池3产生的污泥一部分经污泥循环泵4循环，一部分经污泥排出泵5排至污泥浓缩池6，浓缩后的污泥经排泥泵7送入污泥脱水机23脱水，脱水后的泥饼外运填埋处理。污泥脱水机出水和污泥浓缩池6溢流水回流至反应池2再处理。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的几种具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。