湿法脱硫废水零排放及资源回收系统的制作方法

本发明涉及火力发电厂的资源、能源回收利用，节能环保技术领域，尤其涉及一种湿法脱硫废水零排放及资源回收系统。

背景技术：

目前，中国电力能源结构中，煤电约占75%，而且在今后相当长的时期不会有很大的变化。燃煤火电厂在将一次能源煤炭转换为二次能源电力的过程中，会产生废气、废水、灰渣及噪声等污染物，其废气中的SO₂是大气的主要污染物之一，SO₂的排放造成我国大面积的酸雨危害，为了减少空气污染，我国颁布了一系列鼓励资源回收利用以及节能减排的法律法规、技术标准等。

在现有的烟气脱硫工艺中，石灰石－石膏湿法烟气洗涤工艺最为成熟、运行可靠性最高、吸收剂资源丰富，是目前世界上应用最广的脱硫技术，市场占有率80％以上。在石灰石－石膏湿法脱硫过程中由于浆液吸收烟气中的F^-和Cl^-的溶解，会使浆液中这两种离子浓度逐渐升高，引起设备腐蚀、脱硫效率下降、石膏品质下降。为了维持系统稳定运行、保证石膏产品质量和保证脱硫效率，需要定期排出部分浆液。对于2×600 MW机组，一般脱硫废水产生量为15~20 m³ /h，尽管总量不大，由于其水质成分复杂，主要包括悬浮物、高浓度的亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物、氟化物及微量的重金属离子( Hg、As、Cr、Ni、Pb 等)，对管道系统、设备具有很强的腐蚀性，导致该部分废水处理和回收利用非常困难，脱硫废水是火力发电厂中处理难度最大的废水。

当前，我国废水排放标准的要求日益严格，尤其是最新颁布的 《水污染防治行动计划》“水十条”，更是将水环境保护上升到了国家战略层面。火电作为用水、排水大户，用水占工业总量的20%，从经济运行和保护环境出发，节约用水，提高水的重复利用率，实现火电厂脱硫废水“零排放”意义重大。

为实现脱硫废水“零排放”，其核心为高浓度含盐废水的处理。目前，“膜过滤蒸发结晶”技术被认为比较适合电厂的脱硫废水处理，在国内外已有工程项目投建并使用。其原理为：通过膜过滤、蒸发和干燥设备让脱硫废水分离成为高质量的水或水蒸气以及固体废弃物，实现水的循环使用。该方法可以有效完成火力发电厂废水零排放，但是，此方法的缺点是需要高额的投资和运行成本。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种能够对脱硫废水进行回收工业盐，实现脱硫废水的零排放、资源化的湿法脱硫废水零排放及资源回收系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：湿法脱硫废水零排放及资源回收系统包括有脱硫装置，还包括有预处理装置和盐回收装置；所述脱硫装置通过废水输送管道与所述预处理装置中的反应池相连；经所述预处理装置处理的废水形成的澄清盐水通过盐回收管道至所述盐回收装置的盐水饱和器中；所述脱硫装置中的脱硫塔外接有锅炉来烟气管道，所述锅炉来烟气管道具有支管，所述支管与所述盐水饱和器相连。

利用脱硫装置对锅炉来烟气进行前期脱硫处理，形成的废水通过废水输送管道与所述预处理装置中的反应池相连，采用预处理装置处理脱硫装置产生的废水，得到低硬度的澄清盐水；再将澄清盐水送入盐回收装置，在上述技术方案中，锅炉来烟气管道具有支管，所述支管与所述盐水饱和器相连，利用锅炉来烟气与澄清盐水在盐水饱和器内混合，其水分被烟气余热蒸发带走，使得澄清盐水浓缩得到晶浆，实现对脱硫废水进行回收工业盐，脱硫废水的零排放、资源化回收。

进一步的改进在于，所述反应池与絮凝池相通；所述絮凝池中的物料通过管道输送至澄清池中，所述澄清池底部连接有污泥输送泵，所述污泥输送泵连接有污泥脱水机，所述污泥脱水机设置有连接至所述澄清池的污泥水回料管。

反应池用于使脱硫废水中重金属离子、Ca²⁺、Mg²⁺以固体形式沉淀；悬浮物和沉淀物在絮凝池中絮凝；污泥输送泵用于排出澄清池中的泥渣；污泥脱水机用于脱除污泥中的水分，脱除的水分通过污泥水回料管转运至澄清池中。

进一步的改进在于，所述反应池内具有反应池搅拌器；所述絮凝池内具有絮凝池搅拌器；所述澄清池内设置有刮泥机。

进一步的改进在于，所述盐水饱和器的底部连接有出料泵，所述出料泵与工业盐脱水机相连，所述工业盐脱水机还设置有回水管与所述盐水饱和器相连；所述工业盐脱水机下方设置有工业盐料斗。

澄清盐水浓缩得到晶浆通过出料泵输送至工业盐脱水机进行脱水，脱除的水通过回水管返回至盐水饱和器中，脱水后的晶浆，即工业盐，通过工业盐脱水机下方设置的工业盐料斗外送。

进一步的改进在于，所述盐水饱和器连接有浓缩循环泵。

进一步的改进在于，所述脱硫塔的底部连接有石膏排出泵，所述石膏排出泵依次连接有石膏旋流器、废水缓冲箱和废水旋流器，所述废水旋流器连接所述废水输送管道。

脱硫塔对烟气脱除SO₂后形成的石膏通过石膏排出泵排出，石膏旋流器用于石膏浓缩，水分进入废水缓冲箱；废水旋流器针对废水缓冲箱过来的废水进行除杂、浓缩固体颗粒、降低废水悬浮物浓度。

进一步的改进在于，所述废水旋流器的底部连接皮带脱水机，所述皮带脱水机还与所述石膏旋流器相通。

废水旋流器除杂后得到的固体通过管道连接皮带脱水机；石膏旋流器对石膏浓缩后的固体也是输送至皮带脱水机中。

进一步的改进在于，所述脱硫塔的侧面还设置有脱硫循环泵；在所述脱硫塔的上端对外连接烟囱。

进一步的改进在于，所述支管与所述盐水饱和器之间设置有抽风机。

附图说明

下面结合附图和本实用新型的实施方式进一步详细说明：

图1是本实用新型的湿法脱硫废水零排放及资源回收系统结构示意图；

图2是湿法脱硫废水资源化处理流程图；

其中：1-脱硫装置；101-脱硫塔；102-脱硫循环泵；103-石膏排出泵；104-石膏旋流器；105-皮带脱水机；106-废水缓冲箱；107-废水旋流器；108-废水输送管道；109-锅炉来烟气管道；110-支管；111-烟囱；2-预处理装置；201-反应池；202-反应池搅拌器；203-絮凝池；204-絮凝池搅拌器；205-澄清池；206-刮泥机；207-污泥输送泵；208-污泥脱水机；209-污泥斗；210-盐回收管道；211-污泥水回料管；3-盐回收装置；301-抽风机；302-盐水饱和器；303-浓缩循环泵；304-出料泵；305-工业盐脱水机；306-工业盐料斗；307-回水管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的湿法脱硫废水零排放及资源回收系统包括有脱硫装置1，还包括有预处理装置2和盐回收装置3；所述脱硫装置1通过废水输送管道108与所述预处理装置2中的反应池201相连；经所述预处理装置2处理的废水形成的澄清盐水通过盐回收管道210至所述盐回收装置3的盐水饱和器302中；所述脱硫装置1中的脱硫塔101外接有锅炉来烟气管道109，所述锅炉来烟气管道109具有支管110，所述支管110与所述盐水饱和器302相连。

所述反应池201与絮凝池203相通；所述絮凝池203中的物料通过管道输送至澄清池205中，所述澄清池205的底部连接有污泥输送泵207，所述污泥输送泵207连接有污泥脱水机208，所述污泥脱水机208设置有连接至所述澄清池205的污泥水回料管211，所述反应池201内具有反应池搅拌器202；所述絮凝池203内具有絮凝池搅拌器204；所述澄清池205内设置有刮泥机206；所述盐水饱和器302的底部连接有出料泵304，所述出料泵304与工业盐脱水机305相连，所述工业盐脱水机305还设置有回水管307与所述盐水饱和器302相连；所述工业盐脱水机305下方设置有工业盐料斗306，所述盐水饱和器302的侧面设置有浓缩循环泵303，所述脱硫塔101的底部连接有石膏排出泵103，所述石膏排出泵103依次连接有石膏旋流器104、废水缓冲箱106和废水旋流器107，所述废水旋流器107连接所述废水输送管道108，所述废水旋流器107的底部连接皮带脱水机105，所述皮带脱水机105还与所述石膏旋流器104相通。

所述脱硫塔101的侧面还设置有脱硫循环泵102；在所述脱硫塔101的上端对外连接烟囱111，所述支管110与所述盐水饱和器302之间设置有抽风机301。

具体的，本实用新型上述湿法脱硫废水零排放及资源回收系统的使用方法是，如图2所示的流程图，箭头为物料的走向，首先通过用化学试剂预处理脱硫装置产生的废水，得到低硬度的澄清盐水；再利用锅炉烟气蒸发澄清盐水，浓缩得到晶浆，最后对晶浆进行固液分离，得到固体工业盐，本实用新型的装置可以对脱硫废水中的重金属、悬浮物有效分离，回收的固体工业盐可用于盐工业，废水中的水分则被用于锅炉烟气的增湿降温，本发明的适用于湿法脱硫废水资源化处理的方法，实现了废水中盐类、水分的回收利用，达到废水零排放的目的。

化学试剂处理步骤包括：化学试剂中的有效成分与废水中的H⁺中和反应，并与脱硫废水中的重金属离子、Ca²⁺、Mg²⁺以固体形式沉淀，加入絮凝剂使反应后生成的悬浮物和沉淀物絮凝沉淀，经澄清器得到污泥和澄清盐水。

通过上述处理步骤可以实现较好的脱硫废水软化、除重金属、悬浮物的效果。

在盐回收装置中，盐分离处理步骤包括：利用锅炉烟气温度高、湿度低的特点，高温烟气与预处理后的含盐废水直接接触，完成传热、传质，形成饱和烟气送回脱硫岛脱除SO₂；澄清盐水因蒸发出水分而得到提浓，形成一定固含量的晶浆；晶浆经过固液分离，得到固体工业盐。

通过上述盐回收步骤可以保证澄清盐水中的水分完全蒸发，得到固体工业盐，并且通过上述步骤得到的工业盐品质高，可作为盐化工的原材料。上述盐分离步骤利用了电厂锅炉排烟余热，脱硫废水的水分被用于烟气降温增湿，并回收了废水中的盐类。

在上述预处理装置的作用下，本实用新型可以对脱硫废水实现较好的除重金属、降低脱硫废水硬度、降低脱硫废水悬浮物的效果。

在盐回收装置的作用下，可以保证澄清盐水中的水分完全蒸发，得到固体工业盐，并且通过上述步骤得到的工业盐品质高，可作为盐化工的原材料，盐回收步骤利用了电厂锅炉排烟余热，脱硫废水的水分被用于烟气降温增湿，并回收了废水中的盐类。

与现有技术相比，本实用新型的湿法脱硫废水零排放及资源回收系统可以实现以下有益效果：

1、先对脱硫废水进行预处理得到经过软化、除重金属、悬浮物的澄清盐水，再利用烟气蒸发浓缩澄清盐水得到晶浆，最后分离晶浆得到固体工业盐。本发明的适用于湿法脱硫废水资源化处理的方法实现了废水中盐类、水分的回收利用，达到废水零排放的目的。

2、利用烟气与雾化的澄清盐水直接接触，传热面积大，传热效果好，并充分利用了锅炉排烟余热。本发明的适用于湿法脱硫废水资源化处理的提供实现了废水中盐类、水分的回收利用，达到废水零排放的目的。

3、采用烟气与液体直接接触的传热方式，效率高，无需大型换热设备，装置结构简单，对燃煤电厂其它系统无影响，工艺新颖，实用性强，投资及运行费低，具有广泛的推广和使用价值。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。