采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种工业废水处理领域，尤其是涉及一种采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统。

背景技术：

烟气脱硫被认为是控制SO₂最有效及经济的途径，石灰石-石膏湿法脱硫是国内最普遍采用的烟气脱硫工艺。这种湿法烟气脱硫工艺所产生的脱硫废水含有大量的悬浮物（石膏颗粒、SiO₂、铝和铁的氢氧化物）、活性硅、COD、氯离子、氟离子、钙离子、镁离子和微量的重金属离子，如砷、镉、铬、汞等，TDS一般在25000-60000mg/l，其中Cl-含量一般在5000-20000mg/l，直接排放对环境造成严重危害。常见的处理方法是化学沉淀法处理，该方法可以对废水中的重金属、悬浮物、氟离子、COD、硫化物等污染物进行部分去除，但对废水中的Ca²⁺、Cl^-、Na⁺、SO₄^2-等溶解性物质无法有效去除，且该方法投药量大，产生大量污泥，带来二次污染，且上清液中TDS浓度高达25000-60000mg/l，直接排放对水体造成很大的污染。

技术实现要素：

本实用新型主要是针对上述问题，提供一种能够避免蒸发器结垢、减低能耗、便于回收和利用杂盐、成本低、运行稳定的采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统。

本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统，包括回用水箱、高效沉淀池单元、TMF管式微滤单元、臭氧氧化系统、活性炭过滤器、SWRO反渗透单元、烟道蒸发单元、污泥脱水单元，脱硫废水通过高效沉淀池单元的输入端进入高效沉淀池单元，高效沉淀池单元的污泥端与污泥脱水系统的输入端连接，高效沉淀池单元的输出端与TMF管式微滤单元的输入端连接，TMF管式微滤单元的污泥端与污泥脱水系统的输入端连接，TMF管式微滤单元的输出端与臭氧氧化系统的输入端连接，臭氧氧化系统的输出端与活性炭过滤器的输入端连接，活性炭过滤器的反冲洗废水输出端与高效沉淀池单元的反冲洗废水输入端连接，活性炭过滤器的输出端与SWRO反渗透单元连接，SWRO反渗透单元的淡水输出端与回用水箱连接，SWRO反渗透单元的浓水输出端与烟道蒸发单元连接。针对脱硫废水的水质，采用曝气、混凝沉淀、活性炭粉末吸附后TMF管式微滤膜过滤、臭氧氧化、活性炭吸附过滤等工艺，对废水中含有的COD进行彻底的处理，杜绝由于COD污染造成膜系统不能正常运行、膜寿命降低等问题；本实用新型针对脱硫废水的水质，采用曝气、混凝沉淀工艺对废水中存在的石膏进行去除，防止石膏对TMF管式微滤膜造成通量下降、清洗无法恢复通量的问题。本实用新型针对脱硫废水水质特点，采用烟道蒸发结晶系统对SWRO浓水进行蒸发结晶，使能源能有效综合的利用，同时降低投资和运行成本。烟道蒸发结晶单元从选择性催化还原（SCR）脱硝装置引出的320℃以上的热烟气从蒸发结晶装置底部进入，废水与热烟气采用上流顺向模式在竖直烟道内混合，废水雾化区域处于流化床层，能有效延长液滴的蒸发时间，从而避免了因为雾化液滴没有完全蒸干造成的结垢和积灰现象，有利于废水蒸发系统的连续稳定运行。所述烟道蒸发装置采用外置式蒸发装置，通过蒸发装置的进出口烟气挡板可将蒸发装置可以随时从电站系统中隔离，废水系统的停运不会影响电站系统的运行。另外，因此采用外置式蒸发装置更有利于锅炉系统的安全稳定运行。

作为优选，所述的高效沉淀池单元包括调节池、第一废水提升泵、混凝反应池、絮凝反应池、高效沉淀池和第一污泥输送泵，脱硫废水依次通过调节池和第一废水提升泵进入混凝反应池，混凝反应池的输出端与絮凝反应池的输入端连接，絮凝反应池的输出端与高效沉淀池的输入端连接，高效沉淀池的输出端与TMF管式微滤单元连接，高效沉淀池的污泥端通过第一污泥输送泵与混凝反应池的污泥回流端连接，第一污泥输送泵还与污泥脱水系统连接。将电厂脱硫废水通过曝气、中和、混凝、沉淀等预处理，脱除脱硫废水中包括重金属、COD、氟离子，石膏、二氧化硅、铁和铝的氢氧化物在内的不溶性颗粒物，获得澄清的上清液，为后续TMF管式微滤膜减轻压力，防止石膏在TMF管式膜上结垢。废水在调节池中调匀水质，通过曝气，使无机还原性物质（如Na₂SO₃、Na₂S₂O₃）氧化,降低COD，同时改善水质，使后续的混凝沉淀能顺利进行，重金属、COD、氟离子，石膏、活性硅、铁和铝的氢氧化物在内的不溶性颗粒物通过中和、混凝、沉淀去除。

作为优选，所述的TMF管式微滤单元包括TMF反应水箱、TMF浓缩水箱、TMF循环泵、TMF管式微滤膜、TMF产水箱和第二污泥输送泵，TMF反应水箱的输入端与高效沉淀池的输出端连接，TMF反应水箱的输出端与TMF浓缩水箱的输入端连接，TMF浓缩水箱的污泥端通过第二污泥输送泵与污泥脱水系统连接，TMF浓缩水箱的输出端通过TMF循环泵与TMF管式微滤膜连接，TMF管式微滤膜的循环浓缩输出端与TMF浓缩水箱连接，TMF管式微滤膜的输出端与TMF产水箱输入端连接，TMF产水箱的输出端与臭氧氧化系统的输入端连接。获得的澄清上清液进行软化、混凝、活性炭粉末吸附、TMF管式微滤膜过滤后获得滤出液，滤出液的硬度、重金属、COD、氟离子，石膏、活性硅得到进一步的降低。通过投加Na₂CO₃形成CaCO₃沉淀降低废水硬度，投加活性炭粉末吸附胶体、COD 等污染物，投加FeClSO₄混凝悬浮物，通过TMF管式微滤膜将不溶性物质截留并浓缩后排入污泥浓缩脱水系统。

作为优选，所述的臭氧氧化系统包括第二废水提升泵、臭氧氧化塔、臭氧发生器、冷干机、空压机、中间水池和活性炭过滤泵，空压机通过冷干机与臭氧发生器连接，臭氧发生器的输出端与臭氧氧化塔的臭氧输入端连接，TMF产水箱的输出端通过第二废水提升泵与臭氧氧化塔的输入端连接，臭氧氧化塔的输出端依次通过中间水池和活性炭过滤泵与活性炭过滤器的输入端连接。TMF滤出液通过臭氧氧化单元进一步去除COD，为后续膜系统稳定运行创造条件。通过臭氧的氧化作用，去除废水中剩余的绝大部分COD，该工艺采用高长径比的臭氧氧化塔，塔内装填料，使臭氧的利用率及氧化作用充分发挥。

作为优选，所述的活性炭过滤器的反冲洗废水端与调节池连接，活性炭过滤器的输出端与SWRO反渗透单元连接。臭氧氧化后出水通过活性炭过滤器，通过活性炭的吸附作用，降低悬浮物、胶体、COD，获得的滤出液满足后续膜系统进水要求。臭氧氧化塔出水中仍旧含有少量的COD、悬浮物等污染物，通过活性炭过滤器后，COD、悬浮物被活性炭大量截留、吸附，滤出液在纳滤给水箱储存，为后续的膜处理系统稳定运行创造可靠的条件，活性过滤器反洗产生的反洗水回流至调节池。

作为优选，所述的SWRO反渗透单元包括SWRO增压泵和SWRO反渗透膜，纳滤产水箱的输出端通过SWRO增压泵与SWRO反渗透膜连接，SWRO反渗透膜的淡水输出端与回用水箱连接，SWRO反渗透膜的输出端与反渗透浓水箱连接。活性炭过滤器滤出液通过保安过滤器的过滤，去除废水中浊度1度以上的微粒物，进入海水反渗透膜，使脱硫废水浓缩至TDS>60000mg/l，为烟道蒸发结晶单元进水减量化，节省投资及运行成本，淡水符合回用水标准。

作为优选，烟道蒸发结晶单元包括烟道给水泵和S烟道蒸发装置，反渗透浓水箱输出端通过烟道给水泵与烟道蒸发结晶装置入口相连接。

作为优选，所述的污泥脱水系统包括污泥浓缩池、污泥脱水泵和污泥脱水机，污泥脱水池的输入端分别与第一污泥输送泵和第二污泥输送泵连接，污泥脱水池的输出端通过污泥脱水泵与污泥脱水机连接。

因此，本实用新型的采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统具备下述优点：针对脱硫废水的水质，采用曝气、混凝沉淀工艺对废水中存在的石膏进行去除，防止石膏对TMF管式微滤膜造成通量下降、清洗无法恢复通量的问题。针对脱硫废水水质特点，利用烟道蒸发结晶系统对SWRO反渗透浓水进行蒸发结晶，使能源能有效综合的利用，同时降低投资和运行成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种整体结构示意图；

图2为本实用新型中调节池至TMF产水箱的结构示意图；

图3为本实用新型中臭氧氧化塔至烟道蒸发结晶的结构示意图；

图中：S1、高效沉淀池单元，S2、TMF管式微滤单元，S3、臭氧氧化单元，S4、活性炭过滤器，S5、SWRO反渗透单元，S6、烟道蒸发结晶单元，S11、污泥脱水系统， 1、调节池，2、第一废水提升泵，3、混凝反应池，4、絮凝反应池，5、高效沉淀池，6、第一污泥输送泵，7、TMF反应水箱，8、TMF浓缩水箱，9、第二污泥输送泵，10、污泥浓缩池，11、污泥脱水泵，12、污泥脱水机，13、TMF循环泵，14、TMF管式微滤膜，15、TMF产水箱，16、第二废水提升泵，17、空压机，18、冷干机，19、臭氧发生器，20、臭氧氧化塔，21、中间水池，22、活性炭过滤泵，23、活性炭过滤器，24、RO进水箱，25、超滤给水泵，26、超滤膜，27、SWRO增压泵，28、保安过滤器，29、SWRO反渗透膜，30、回用水箱，31、反渗透浓水箱，32、烟道给水泵，33、烟道蒸发装置，34、鼓风机。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例1：如图1、2、3所示，一种采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统，对脱硫废水进行处理，包括回用水箱30，高效沉淀池单元S1，TMF管式微滤单元S2，臭氧氧化单元S3，活性炭过滤器S4，SWRO反渗透单元S5，烟道蒸发结晶单元S6，污泥脱水系统S11，所述脱硫废水通过高效沉淀池单元的输入端进入高效沉淀池单元，高效沉淀池单元的污泥端与污泥脱水系统的输入端连接，高效沉淀池单元的输出端与TMF管式微滤单元的输入端连接，TMF管式微滤单元的污泥端与污泥脱水系统的输入端连接，TMF管式微滤单元的污泥端与污泥脱水系统的输入端连接，TMF管式微滤单元的输出端与臭氧氧化系统的输入端连接，臭氧氧化系统的输出端与活性炭过滤器的输入端连接，活性炭过滤器的反冲洗废水输出端与高效沉淀池单元的反冲洗废水输入端连接，活性炭过滤器的输出端与SWRO反渗透单元连接，SWRO反渗透单元的淡水输出端与所述回用水箱连接，SWRO反渗透单元的浓水输出端与所述反渗透浓水箱相连接，反渗透浓水箱输出端通过烟道给水泵与所述烟道蒸发装置相连接。所述高效沉淀池单元包括调节池1、第一废水提升泵2、混凝反应池3、絮凝反应池4、高效沉淀池5和第一污泥输送泵6，所述脱硫废水依次通过调节池和第一废水提升泵进入混凝反应池，混凝反应池的输出端与絮凝反应池的输入端连接，絮凝反应池的输出端与高效沉淀池的输入端连接，高效沉淀池的输出端与TMF管式微滤单元连接，高效沉淀池的污泥端通过第一污泥输送泵与混凝反应池的污泥回流端连接，第一污泥输送泵还与污泥脱水系统连接。将电厂脱硫废水通过曝气、中和、混凝、沉淀等预处理，脱除脱硫废水中包括重金属、COD、氟离子，石膏、二氧化硅、铁和铝的氢氧化物在内的不溶性颗粒物，获得澄清的上清液，为后续TMF管式微滤膜减轻压力，防止石膏在TMF管式膜上结垢。废水在调节池中调匀水质，通过曝气，使无机还原性物质（如Na₂SO₃、Na₂S₂O₃）氧化,降低COD，同时改善水质，使后续的混凝沉淀能顺利进行，重金属、COD、氟离子，石膏、活性硅、铁和铝的氢氧化物在内的不溶性颗粒物通过中和、混凝、沉淀去除。所述TMF管式微滤单元包括TMF反应水箱7、TMF浓缩水箱8、TMF循环泵13、TMF管式微滤膜14、TMF产水箱15和第二污泥输送泵9，TMF反应水箱的输入端与高效沉淀池的输出端连接，TMF反应水箱的输出端与TMF浓缩水箱的输入端连接，TMF浓缩水箱的污泥端通过第二污泥输送泵与污泥脱水系统连接，TMF浓缩水箱的输出端通过TMF循环泵与TMF管式微滤膜连接，TMF管式微滤膜的循环浓缩输出端与TMF浓缩水箱连接，TMF管式微滤膜的输出端与TMF产水箱输入端连接，TMF产水箱的输出端与臭氧氧化系统的输入端连接。获得的澄清上清液进行软化、混凝、活性炭粉末吸附、TMF管式微滤膜过滤后获得滤出液，滤出液的硬度、重金属、COD、氟离子，石膏、活性硅得到进一步的降低。通过投加Na₂CO₃形成CaCO₃沉淀降低废水硬度，投加活性炭粉末吸附胶体、COD 等污染物，投加硫酸铁混凝悬浮物，通过TMF管式微滤膜将不溶性物质截留并浓缩后排入污泥浓缩脱水系统。所述臭氧氧化系统包括第二废水提升泵16、臭氧氧化塔20、臭氧发生器19、冷干机18、空压机17、中间水池21和活性炭过滤泵22，所述空压机通过冷干机与所述臭氧发生器连接，臭氧发生器的输出端与臭氧氧化塔的臭氧输入端连接，所述TMF产水箱的输出端通过第二废水提升泵与臭氧氧化塔的输入端连接，臭氧氧化塔的输出端依次通过中间水池和活性炭过滤泵与活性炭过滤器的输入端连接。TMF滤出液通过臭氧氧化单元进一步去除COD，为后续膜系统稳定运行创造条件。通过臭氧的氧化作用，去除废水中剩余的绝大部分COD，该工艺采用高长径比的臭氧氧化塔，塔内装填料，使臭氧的利用率及氧化作用充分发挥。所述活性炭过滤器的反冲洗废水端与调节池连接，活性炭过滤器的输出端与SWRO反渗透单元连接。臭氧氧化后出水通过活性炭过滤器，通过活性炭的吸附作用，降低悬浮物、胶体、COD，获得的滤出液满足后续膜系统进水要求。臭氧氧化塔出水中仍旧含有少量的COD、悬浮物等污染物，通过活性炭过滤器后，COD、悬浮物被活性炭大量截留、吸附，滤出液在RO进水箱储存，为后续的膜处理系统稳定运行创造可靠的条件，活性过滤器反洗产生的反洗水回流至调节池。所述SWRO反渗透单元包括RO进水箱24、超滤进水泵25、超滤膜26、SWRO增压泵27、保安过滤器28、SWRO反渗透膜29、回用水箱30、反渗透浓水箱31，RO进水箱的输出端通过超滤进水泵与超滤膜连接，超滤膜浓水返回调节池，超滤膜出水端通过SWRO增压泵与SWRO反渗透膜连接，SWRO反渗透膜的淡水输出端与所述回用水箱连接， SWRO反渗透膜的浓水输出端与所述反渗透浓水箱相连接。活性炭过滤器滤出液通过纳虑和保安过滤器的过滤，去除废水中浊度1度以上的微粒物，进入海水反渗透膜（SWRO），使脱硫废水浓缩至TDS>60000mg/l，为烟道蒸发结晶单元进水减量化，节省投资及运行成本，淡水符合回用水标准。所述烟道蒸发装置包括烟道给水泵32、烟道蒸发装置33，反渗透浓水箱输出端通过烟道给水泵与所述烟道蒸发装置相连接。所述烟道蒸发结晶单元从选择性催化还原（SCR）脱硝装置引出的320℃以上的热烟气从蒸发结晶装置底部进入，废水与热烟气采用上流顺向模式在竖直烟道内混合，废水雾化区域处于流化床层，能有效延长液滴的蒸发时间，从而避免了因为雾化液滴没有完全蒸干造成的结垢和积灰现象，有利于废水蒸发系统的连续稳定运行。所述烟道蒸发装置采用外置式蒸发装置，通过蒸发装置的进出口烟气挡板可将蒸发装置可以随时从电站系统中隔离，废水系统的停运不会影响电站系统的运行。另外，采用因此采用外置式蒸发装置更有利于锅炉系统的安全稳定运行。所述污泥脱水系统包括污泥浓缩池10、污泥脱水泵11和污泥脱水机12，所述污泥脱水池的输入端分别与第一污泥输送泵和第二污泥输送泵连接，污泥脱水池的输出端通过污泥脱水泵与污泥脱水机连接。

本实施例针对脱硫废水的水质，采用曝气、混凝沉淀、活性炭粉末吸附后TMF管式微滤膜过滤、臭氧氧化、活性炭吸附过滤等工艺，对废水中含有的COD进行彻底的处理，杜绝由于COD污染造成膜系统不能正常运行、膜寿命降低等问题；本实施例针对脱硫废水的水质，采用曝气、混凝沉淀工艺对废水中存在的石膏进行去除，防止石膏对TMF管式微滤膜造成通量下降、清洗无法恢复通量的问题。本实施例针对脱硫废水水质特点，采用SWRO对废水进行减量化，利用烟道蒸发结晶单元对SWRO反渗透浓水进行蒸发结晶，使能源能有效综合的利用，同时降低投资和运行成本。所述烟道蒸发结晶单元从选择性催化还原（SCR）脱硝装置引出的320℃以上的热烟气从蒸发结晶装置底部进入，废水与热烟气采用上流顺向模式在竖直烟道内混合，废水雾化区域处于流化床层，能有效延长液滴的蒸发时间，从而避免了因为雾化液滴没有完全蒸干造成的结垢和积灰现象，有利于废水蒸发系统的连续稳定运行。所述烟道蒸发装置采用外置式蒸发装置，通过蒸发装置的进出口烟气挡板可将蒸发装置可以随时从电站系统中隔离，废水系统的停运不会影响电站系统的运行。另外，采用因此采用外置式蒸发装置更有利于锅炉系统的安全稳定运行。

应理解，该实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。