利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统及方法与流程

文档序号:12636225阅读:来源:国知局

技术特征:

1.利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统,其特征在于:所述系统包括化学沉淀絮凝单元(1)、石灰-烟道气软化单元(2)、膜浓缩单元(3)和蒸发结晶单元(4);

所述化学沉淀絮凝单元(1)由通过管道依次相连接的中和池、沉淀池、絮凝池、澄清池和1#清水池组成,中和池的进水口与脱硫废水的排放口相连;所述中和池中设置有石灰乳加药装置;所述沉淀池中设置有有机硫加药装置;所述絮凝池中设置有絮凝剂和助凝剂加药装置;所述澄清池下部有排泥口,排泥口通过管道与污泥脱水设备相连;

所述石灰-烟道气软化单元(2)由通过管道依次相连接的苛化反应池、碳化反应池和2#清水池组成,苛化反应池与化学沉淀絮凝单元(1)中的1#清水池通过管道相连;所述苛化反应池中设置有石灰乳、硫酸钠、絮凝剂和助凝剂加药装置,苛化反应池底部有排泥口,排泥口通过管道与污泥脱水设备相连;所述碳化反应池的底部布置有气体分布器,气体分布器与烟道气压缩风机相连,碳化反应池中设置有絮凝剂、助凝剂加药装置,碳化反应池底部有排泥口,排泥口通过管道与污泥脱水设备相连;所述2#清水池中设置有稀盐酸加药装置;

所述膜浓缩单元(3)由通过管道依次相连接的超滤装置、电渗析装置和反渗透装置组成;所述超滤装置的进水口与石灰-烟道气软化单元(2)的2#清水池的出水口相连,超滤装置的出水口与电渗析装置的进水口相连,超滤装置的浓水回水口与化学沉淀絮凝单元(1)的中和池相连;电渗析装置的浓水排放口与蒸发结晶单元(4)相连,淡水排放口与反渗透装置的进水口相连;所述反渗透装置反渗透的浓水排放口与电渗析装置的进水口相连。

2.根据权利要求1所述的利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统,其特征在于:所述电渗析装置为多级逆流倒极电渗析,采用了一价离子选择性膜。

3.根据权利要求1所述的利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统,其特征在于:所述反渗透装置采用了卷式反渗透膜。

4.根据权利要求1所述的利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统,其特征在于:所述蒸发结晶单元(4)采用了机械式再压缩蒸发器。

5.利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理方法,其特征在于:该方法是利用权利要求1至4任一项所述系统实现的,所述方法包括如下步骤:

(1)将脱硫废水原水依次通入化学沉淀絮凝单元(1)的中和池、沉淀池、絮凝池和澄清池进行中和、沉淀、絮凝和澄清处理,澄清液最后进入1#清水池;

(2)将上述步骤(1)中的澄清液依次通入石灰‐烟道气软化单元(2)中的苛化反应池和碳化反应池进行苛化、碳化处理,澄清液进入2#清水池;

(3)将上述步骤(2)获得的澄清液通入膜浓缩单元(3),首先对该澄清液进行超滤处理,超滤的产水通入电渗析装置进行分盐和浓缩;电渗析产生的淡水通入反渗透装置进行纯化,同时产生含有NaCl的浓水;反渗透产生的淡水回用于生产,产生的浓水重新进入电渗析装置进行处理;

(4)将上述步骤(3)电渗析装置产生的含有NaCl的浓水通入蒸发结晶单元(4),获得到工业级NaCl结晶盐和冷凝水,冷凝水回用于生产;

所述步骤(1)中,中和池中加入石灰乳,沉淀池中加入有机硫,石灰乳或有机硫与铁、铅、铬、铜、汞重金属离子反应产生氢氧化物或硫化物;

所述步骤(1)中,絮凝池中加入絮凝剂,使废水中的悬浮物产生沉淀,澄清池中加入助凝剂,使产生的沉淀物加速分离;

所述步骤(2)中,在苛化反应池加入石灰乳和硫酸钠,发生下述反应:

Ca(OH)2+MgSO4→CaSO4+Mg(OH)2

Ca(OH)2+Na2SO4→CaSO4+2NaOH

脱除废水中的Mg2+离子并产生氢氧化钠,然后向体系中加入一定的絮凝剂和助凝剂,充分絮凝澄清;

所述步骤(2)中,在碳化反应池中通入烟道气,发生下述反应:

2NaOH+CO2→Na2CO3+H2O

Na2CO3+Ca2+→CaCO3↓+2Na+

脱除废水中的Ca2+离子,然后向体系中加入一定的絮凝剂和助凝剂,充分絮凝澄清;

所述步骤(2)中,苛化反应池中石灰乳和硫酸钠的加入量应控制产生氢氧化钠的量在0.05-0.2g/L之间;

所述步骤(2)中,碳化反应池中通入的烟道气为经过脱硝、除尘和脱硫的净烟气,在常温常压下缓慢通入,烟道气的通入量应使体系的pH在9-13之间;

所述步骤(3)中,超滤的目的是脱除水中的悬浮固体(SS),使出水满足后续膜处理和蒸发结晶处理的要求,超滤浓水回流至化学絮凝沉淀单元(1)的中和池;

所述步骤(3)中,电渗析离子交换膜采用一价离子选择性膜,使废水中的Cl-在浓水中富集,而SO42-留在淡水侧,提高后续结晶的纯度;

所述步骤(3)中,反渗透装置产生的淡水中总溶解性固体TDS在0.05%以下,满足工业回用水的要求,膜浓缩单元淡水回收率不低于90%。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,絮凝池中加入的絮凝剂为聚合氯化硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或几种;澄清池中加入的助凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、壳聚糖中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,苛化反应池中加入的絮凝剂为聚合氯化硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或几种;苛化反应池中加入的助凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、壳聚糖中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤(2)中,碳化反应池中加入的絮凝剂为聚合氯化硫酸铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或几种;碳化反应池中加入的助凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、壳聚糖中的一种或几种。

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,电渗析装置采用倒极操作,避免膜面的结垢。

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