本发明涉及脱硫废水处理领域，特别涉及一种火力发电厂脱硫废水的处理系统。
背景技术：
当火力发电厂采用石灰石-石膏法对烟气进行脱硫处理时，所排出的脱硫废水中含有悬浮物、钙镁离子、重金属等杂质，若不对脱硫废水进行处理而直接外排，会污染环境，因此有必要提供一种火力发电厂脱硫废水的处理系统。
现有技术提供了一种火力发电厂脱硫废水的处理系统，该系统包括：废水收集池；进口与废水收集池的出口连通的三联箱，用于沉淀脱硫废水中的悬浮物、钙镁离子、重金属等杂质；进口与三联箱的出口连通的澄清池，用于分离脱硫废水中的沉淀物；进口与澄清池的出口连通的污泥输送泵；进口与污泥输送泵的出口连通的污泥脱水系统，用于制备泥饼。
发明人发现现有技术至少存在以下问题：
上述泥饼中含有重金属离子，若将泥饼随意丢弃在灰厂，重金属离子会随雨水进入地表径流和地下水体系，造成环境的二次污染。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种火力发电厂脱硫废水的处理系统，可以解决上述问题。所述技术方案如下：
一种火力发电厂脱硫废水的处理系统，所述处理系统包括：
废水收集池，用于收集脱硫废水；
进口与所述废水收集池的出口连通的澄清池，用于沉淀并分离所述脱硫废水中的悬浮物；
进口与所述澄清池的第一出口连通的反应器，用于沉淀所述脱硫废水中的钙镁离子，获取含有所述钙镁离子的一级沉淀物；
进口与所述反应器的出口连通的第一过滤器，用于将所述一级沉淀物与脱硫废水分离；
进口与所述第一过滤器的第一出口连通的重金属收集装置，用于沉淀所述脱硫废水中的重金属离子，获取含有所述重金属离子的二级沉淀物；
第一进口与所述重金属收集装置的出口连通的第二过滤器，用于将所述二级沉淀物与脱硫废水分离。
作为一种可能的设计中，所述处理系统还包括：进口与所述第二过滤器的出口连通的结晶装置。
作为一种可能的设计中，所述处理系统还包括：浓缩装置；
所述浓缩装置的进口与所述第二过滤器的出口连通，第一出口与所述结晶装置的进口连通。
作为一种可能的设计中，所述处理系统还包括：纳滤装置，用于对所述脱硫废水进行分盐处理；
所述纳滤装置的进口与所述第二过滤器的出口连通，出口与所述浓缩装置的进口连通。
作为一种可能的设计中，所述处理系统还包括：反洗水箱，用于清洗所述第二过滤器；
所述反洗水箱的进口与所述浓缩装置的第二出口连通，出口与所述第二过滤器的第二进口连通。
作为一种可能的设计中，所述第二过滤器包括：一级过滤器、二级过滤器；
所述一级过滤器的第一进口与所述重金属收集装置的出口连通，第一出口与所述二级过滤器的第一进口连通；
所述二级过滤器的第一出口与所述纳滤装置的进口连通。
作为一种可能的设计中，所述一级过滤器为双介质过滤器。
作为一种可能的设计中，所述一级过滤器的过滤介质包括层叠的无烟煤与石英砂；
所述二级过滤器的过滤介质为纳米膜滤芯。
作为一种可能的设计中，所述处理系统还包括：
进口与所述澄清池的第二出口连通的第一脱水机，用于干燥所述悬浮物；
进口与所述第一过滤器的第二出口连通的第二脱水机，用于干燥所述一级沉淀物；
进口与所述一级过滤器的第二出口连通的第三脱水机，用于干燥部分所述二级沉淀物；
进口与所述二级过滤器的第二出口连通的第四脱水机，用于干燥剩余部分的所述二级沉淀物。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的处理系统通过设置有澄清池、反应器、第一过滤器、重金属收集装置、第二过滤器，可对脱硫废水中的悬浮物、钙镁离子、重金属离子进行分级沉淀与分离，既能避免现有技术中的泥饼含有重金属离子，也可对脱硫废水中的悬浮物、钙镁离子进行回收利用，降低了脱硫废水的运行费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的火力发电厂脱硫废水的处理系统的结构示意图。
下面就附图中的各个标号进行说明：
1-废水收集池；
2-澄清池；
3-反应器；
4-第一过滤器；
5-重金属收集装置；
6-第二过滤器；
601-一级过滤器；
602-二级过滤器；
7-结晶装置；
8-浓缩装置；
9-纳滤装置；
10-反吸水箱；
11-第一脱水机；
12-第二脱水机；
13-第三脱水机；
14-第四脱水机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种火力发电厂脱硫废水的处理系统，如图1所示，该处理系统包括：废水收集池1，用于收集脱硫废水；进口与废水收集池1的出口连通的澄清池2，用于沉淀并分离脱硫废水中的悬浮物；进口与澄清池2的第一出口连通的反应器3，用于沉淀脱硫废水中的钙镁离子，获取含有钙镁离子的一级沉淀物；进口与反应器3的出口连通的第一过滤器4，用于将一级沉淀物与脱硫废水分离；进口与第一过滤器4的第一出口连通的重金属收集装置5，用于沉淀脱硫废水中的重金属，获取含有重金属离子的二级沉淀物；进口与重金属收集装置5的出口连通的第二过滤器6，用于将二级沉淀物与脱硫废水分离。
需要说明的是，为了便于对本发明实施例提供的火力发电厂脱硫废水的处理系统的工作过程进行描述，将去除悬浮物后的脱硫废水称为一级脱硫废水，去除悬浮物、钙镁离子后的脱硫废水称为二级脱硫废水，去除悬浮物、钙镁离子、重金属离子后的脱硫废水称为三级脱硫废水。则，进入第一过滤器4的溶液为二级脱硫水与一级沉淀物的混合溶液；进入第二过滤器6的溶液为三级脱硫水与二级沉淀物的混合溶液。
下面就本发明实施例提供的火力发电厂脱硫废水的处理系统的工作原理给予描述：
脱硫废水首先进入并储存至废水收集池1内，然后流入澄清池2中，并向澄清池2中加入混凝剂(例如聚合铁、聚合铝、聚合氯化铝铁等)、助凝剂(例如聚丙烯酰胺)，使脱硫废水中的悬浮物以物理沉淀的方式下沉至澄清池2的底部。
待澄清池2内的上清液的浊度符合标准后，举例来说，澄清池2内的上清液的浊度小于或等于15ntu(nephelometricturbidityunit，散射浊度单位)，将上清液(即一级脱硫废水)输送至反应器3中，并向反应器3中加入ph调节剂、反应剂(例如磷酸盐、铵盐等)，使一级脱硫废水中的钙镁离子生成一级沉淀物(例如磷酸钙、磷酸镁铵)；之后，二级脱硫废水与一级沉淀物进入至第一过滤器4内，第一过滤器4过滤二级脱硫废水中的一级沉淀物。
二级脱硫废水进入至重金属收集装置5内，并向重金属收集装置5内加入沉淀剂(例如氢氧化钠、有机硫)、絮凝剂(聚合硫酸铝)或利用电化学方式将二级脱硫废水中的重金属离子以氢氧化物、硫化物或单质的形式沉淀出来，即将二级脱硫废水中的重金属离子生成二级沉淀物；之后，三级脱硫废水与二级沉淀物流入至第二过滤器6内，第二过滤器6过滤三级脱硫废水中的二级沉淀物。
可见，本发明实施例提供的处理系统通过设置有澄清池2、反应器3、第一过滤器4、重金属收集装置5、第二过滤器6，可对脱硫废水中的悬浮物、钙镁离子、重金属离子进行分级沉淀与分离，既能避免现有技术中的泥饼含有重金属离子，也可对脱硫废水中的悬浮物、钙镁离子进行回收利用，降低了脱硫废水的运行费用。
由于脱硫废水中还含有钠盐，待去除脱硫废水中的重金属离子后，可分离脱硫废水中的钠盐，并运输至碱厂、盐化工厂，以提高脱硫废水的资源利用率。因此，如图1所示，本发明实施例中，该处理系统还包括：进口与第二过滤器6的出口连通的结晶装置7。
上述结晶装置7可将钠盐从第三脱硫废水中结晶出来，制成固态盐颗粒；另外，第三脱硫废水经结晶装置7结晶后的蒸馏水可进行回收利用。
其中，分离重金属离子后的第三脱硫废水主要包括氯化钠、硫酸钠以及水，且氯化钠、硫酸钠的总质量分数仅为4％，为了能快速地将钠盐从第三脱硫废水中结晶出来，如图1所示，本发明实施例中，该处理系统还包括：浓缩装置8；浓缩装置8的进口与第二过滤器6的出口连通，第一出口与结晶装置7的进口连通。
上述浓缩装置8可包括碟管式反渗透装置、机械式蒸汽再压缩蒸发器、多效蒸发器至少一种。
举例来说，本发明实施例中的浓缩装置8包括顺次连通的碟管式反渗透装置、机械式蒸汽再压缩蒸发器。其中，经碟管式反渗透装置处理后的脱硫废水中固体盐的质量分数为6％～8％，之后再经机械式蒸汽再压缩蒸发器处理后的脱硫废水中固体盐的质量分数可至20％～25％。
如上所述，去除重金属离子后的第三脱硫废水主要为混合钠盐溶液，本发明实施例为了提高对钠盐的利用率，在第三脱硫废水进入至浓缩装置702之前，可对第三脱硫废水中的混合盐溶液进行分盐处理，故如图1所示，本发明实施例中，该处理系统还包括：纳滤装置9，用于对脱硫废水进行分盐处理；纳滤装置9的进口与第二过滤器6的出口连通，出口与浓缩装置8的进口连通。
在应用时，由于第二过滤器6用于过滤脱第三硫废水中的二级沉淀物，需对第二过滤器6的滤芯进行清洗，以避免重二级沉淀物堵住第二过滤器6的滤芯的过滤孔。因此，如图1所示，该处理系统还包括：反洗水箱10，用于清洗第二过滤器6；反洗水箱10的进口与浓缩装置8的第二出口连通，出口与第二过滤器6的第二进口连通。
当第二过滤器6包括一级过滤器601和二级过滤器602时，反洗水箱10的出口分别与一级过滤器601和二级过滤器602的第二进口连通。
需要说明的是，三级脱硫废水经浓缩装置8处理后的蒸馏水也可由浓缩装置8的第二出口排出。
为了能有效分离三级脱硫废水中的二级沉淀物，如图1所示，本发明实施例中，第二过滤器6包括：一级过滤器601、二级过滤器602；一级过滤器601的进口与重金属收集装置5的出口连通，第一出口与二级过滤器602的进口连通；二级过滤器602的第一出口与纳滤装置9的进口连通。
需要说明的是，上述二级过滤器602所过滤的颗粒直径小于上述一级过滤器601。
本发明实施例为了进一步地对脱硫废水中的重金属离子进行有效分离，一级过滤器601为双介质过滤器。
基于上述第二过滤器6的结构，为了能对脱硫废水中的重金属离子进行三次有效分离，本发明实施例中，一级过滤器601的过滤介质包括层叠的无烟煤与石英砂；二级过滤器602的过滤介质为纳米膜滤芯。
其中，上述无烟煤所对应的过滤孔直径为1.2mm～1.8mm，石英砂所对应的过滤孔直径为0.5mm～1.0mm，纳米膜滤芯的过滤孔直径为10nm～15nm。
如上所述，澄清池2主要用于沉淀并分离脱硫废水中的悬浮物。其中，脱硫废水未进行处理之前的ph为5～7，且悬浮物的成分主要为石膏，含量约为10000-18000mg/l。当脱硫废水进入至澄清池2中，向澄清池2内加入混凝剂、助凝剂，使脱硫废水中的悬浮物进行聚集、长大，并下沉至澄清池2的底部，而澄清池2的上清液进入至反应器3内。
需要说明的是，上述混凝剂、助凝剂不能使脱硫废水中的钙镁离子、重金属离子以化合物或单质的形式进行聚集。
为了能对脱硫废水中的悬浮物进行回收利用，本发明实施例中，如图1所示，该处理系统还包括：进口与澄清池2的第二出口连通的第一脱水机11，用于干燥悬浮物。待脱硫废水中的悬浮物经第一脱水机11干燥后，可作为建筑材料或水泥缓凝剂。
如上所述，反应器3主要用于将一级脱硫废水中的钙镁离子以化合物的形式进行沉淀。其中，去除悬浮物后的脱硫废水的ph未发生变化，脱硫废水中的钙镁离子的浓度为1000-5000ppm。
本发明实施例为了能对脱硫废水中的钙镁离子进行回收利用，在反应器3中加入磷酸盐、铵盐、氢氧化钠，使脱硫废水中的钙镁离子分别生成磷酸镁铵、磷酸钙。由于磷酸镁铵、磷酸钙为磷肥的主要成分，故本发明实施例提供的处理系统可将脱硫废水中的钙镁离子制成较高附加值的磷酸镁铵、磷酸钙，进而可降低脱硫废水处理运行费用。
需要说明的是，虽然上述反应器3中通常加有氢氧化钠以将脱硫废水中的ph值调整至7～9，使得脱硫废水中的部分重金属离子以氢氧化物的形式进行沉淀，但是上述反应器3具有溶液循环功能，可使磷酸镁铵和磷酸钙晶体不断长大，进而可得到直径为0.5mm以上的磷酸镁铵和磷酸钙晶体，由于脱硫废水中的重金属离子浓度一般小于5mg/l，即使产生沉淀，金属颗粒也较小，通常在1微米以下，因此可以通过第一过滤器4(可设置为斜板过滤器)将脱硫废水中的磷酸镁铵和磷酸钙进行有效分离，而细小的金属氢氧化合物进入重金属收集装置5内。
为了能对脱硫废水中的钙镁离子进行回收利用，本发明实施例中，如图1所示，该处理系统还包括：进口与第一过滤器4的第二出口连通的第二脱水机10，用于干燥一级沉淀物。待一级沉淀物经第二脱水机12干燥后，可作为磷肥的原材料。
如上所述，重金属收集装置5用于沉淀脱硫废水中的重金属离子。当二级脱硫废水进入至重金属收集装置5内时，将脱硫废水的ph值调整为10～12，并加入有机硫、絮凝剂，将脱硫废水中的重金属离子发生化学反应，并进行聚集、长成，最后生成大颗粒的重金属化合物。
为了能对脱硫废水中的重金属离子进行有效处理，本发明实施例中，如图1所示，该处理系统还包括：进口与一级过滤器601的第二出口连通的第三脱水机13，用于干燥部分二级沉淀物；进口与二级过滤器602的第二出口连通的第四脱水机14，用于干燥剩余部分的二级沉淀物。
上述第一脱水机11中的上清液可流入至澄清池2中，进而可依次沉淀并分离上清液中的悬浮物、钙镁离子、重金属离子；而上述第二脱水机12、上述第三脱水机13、第四脱水机14中的上清液可流入至反应器3中，进而沉淀并分离上清液中的钙镁离子、重金属离子。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。