本实用新型涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种脱硫废水的零排放后续处理装置。
背景技术：
中国是一个水资源贫乏和紧缺的国家，随着中国经济建设的发展和工业化进程的加快，工业用水需求量大幅度提高，工业废水的排放量也随之增加，水资源的供需矛盾将更加突出。在中国，水资源严重短缺，水资源利用率也很低，因此，各行业的工业废水回用问题对国家的经济可持续发展具有重要的战略意义。废水“零排放”这一概念在这个时候应运而生。
废水零排放(ZeroLiquidDischarge，简称ZLD)是首先由欧美经济发达的国家于20世纪70年代提出的概念，是一项对于工业废水进行复杂处理的综合性应用技术，已经基本形成了比较完整的设计和应用体系。工厂里的全部废水经ZLD通过各种方法处理成干净的水在厂区内部循环使用，不向外排放任何废水，水循环中积累的各种杂质，例如各种无机盐以及不溶性悬浮物，富集后处理成结晶盐和污泥以固体形式集中处理，工厂只需补充由于水蒸发以及其他方式造成的自然损失。
在中国，基于水资源紧缺和水污染形势严重才逐渐提出ZLD概念，相比国外的技术，在不到20年时间内，虽然取得一些进步，但是与国外的差距较大。我国是以煤炭资源为基础进行电能转换的大国，2014年底，火力发电厂占能源结构的70％，我国火力发电厂取水量约占总工业取水量的30％-40％。为了节约水资源，治理环境污染，国家有关部门将出台一系列政策，对火电厂生产的总体目标要求实现零排放，燃煤电厂废水零排放是电厂用水的最高水平。
20世纪90年代国内提出了火电厂废水零排放概念，很多电厂曾做过许多尝试和研究，部分宣称实现了废水零排放。实际上，这些电厂仅仅实现部分废水的减排，或仅仅实现了部分种类废水处理后回用，而其他废水如循环冷却系统排污水、脱硫废水、非经常性废水等处理后则直接排放或部分用于干灰加湿，没有真正实现废水零排放。从可持续发展的观点看，随着水资源日益的匮乏，环保要求的逐步严格，废水的零排放是电厂用水发展的一种趋势。
火电厂脱硫废水来源于湿法脱硫工艺产生的废水，其特征为高浓度悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度重金属废水，对环境污染性极强，处理难度也较大，是火电厂实现废水零排放的最大难点。ZLD在中国的应用集中在各种化工厂的废水处理中，其中使用最多的是MBR(MembraneBio-Reactor)技术，即使用化学处理，膜处理，生物处理相结合的方式处理各种工业废水，但是这种技术规模巨大，所需处理技术复杂，并不适合火电厂脱硫废水的处理。
专利CN205241430U提供了一种适用于电厂脱硫废水零排放的系统，其包括：用于降低脱硫废水硬度得到第一脱硫废水的药剂软化处理装置；用于去除第一脱硫废水中残余钙镁离子得到第二脱硫废水的树脂软化装置；用于过滤第二脱硫废水中杂质及重金属得到第三脱硫废水的反渗透处理装置；用于蒸发结晶第三脱硫废水的蒸发结晶装置；所述药剂软化处理装置的出水口导通连接至所述树脂软化装置的进水口，所述树脂软化装置的出水口导通连接至所述反渗透处理装置的进水口，所述反渗透处理装置的出水口导通连接至所述蒸发结晶装置的进水口。该装置主要是采用了膜过滤蒸发结晶技术，但是经过长时间的使用发现这种装置的运行费用较高。
技术实现要素：
针对上述运行费用较高的问题，本实用新型的目的是提供一种运行费用较低的脱硫废水的零排放后续处理装置。
本实用新型的技术方案如下：
一种脱硫废水的零排放后续处理装置，所述所述处理装置的进水为脱硫废水经过废水处理后的合格排放废水，所述处理装置包括依次连接的储水槽、离子膜反应器、浓缩水水箱和蒸发器；
脱硫废水经过废水处理后得到的合格排放废水储存在所述储水槽中，储水槽中的合格排放废水进入所述离子膜反应器进行浓缩处理后得到浓缩水和淡盐水，所述淡盐水回用，所述浓缩水进入浓缩水水箱储存，储存在所述浓缩水水箱中的浓缩水进入所述蒸发器蒸发处理得到盐结晶物。
其中，所述离子膜反应器的进水量与出水量之比为8~20:1。
其中，所述离子膜反应器的进水条件为COD≤ 200 mg/L ，硬度≤50 mg/L，SS≤1。
其中，所述离子膜反应器包括膜堆、极区和压紧装置，其中所述膜堆中阴离子膜和阳离子膜间隔设置。
其中，所述离子膜反应器包括一台压紧装置和二组膜堆，所述二组膜堆设置在一台压紧装置中。
其中，所述处理装置包括两组并列设置的离子膜反应器，所述两组离子膜反应器的进水口均与所述储水槽连通，所述两组离子膜反应器的出水口均连接至所述浓缩水水箱。
其中，所述零排放处理装置还包括设置在所述储水槽与所述离子膜反应器之间的预过滤器。
其中，所述预过滤器为筒式PP过滤器，所述筒式PP过滤器的滤膜的孔径为0.6~2.0μm。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的脱硫废水的零排放后续处理装置采用了离子膜反应器来对合格排放废水进行浓缩，浓缩后的水量仅为膜过滤后的水量的四分之一左右，整个处理装置的运行费用仅为膜过滤浓缩方式的40%左右，具有长远经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的硫废水的零排放后续处理装置的整体示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实用新型提供一种脱硫废水的零排放后续处理装置，该处理装置的进水为脱硫废水经过废水处理后的合格排放废水，这种合格排放废水符合国家的废水处理排放标准。也就是说本实用新型提供的一种补充性的后续处理装置，其主要目的是利用处理后的合格废水中的盐分，实现经济效益和环保效益。
参见图1，具体的，所述处理装置包括依次连接的储水槽1、离子膜反应器2、浓缩水水箱3和蒸发器4；脱硫废水经过废水处理后得到的合格排放废水储存在所述储水槽1中，储水槽1中的合格排放废水进入所述离子膜反应器2进行浓缩处理后得到浓缩水和淡盐水，所述淡盐水回用，所述浓缩水进入浓缩水水箱3储存，储存在所述浓缩水水箱3中的浓缩水进入所述蒸发器4蒸发处理得到盐结晶物。
本实用新型采用离子膜反应器和蒸发相结合的处理工艺对合格排放废水进行处理，最后得到淡盐水和盐结晶物，其中淡盐水可以回用，盐结晶物（硫酸钠）可以用作工业原料。由此脱硫废水整体实现了零排放，同时取得了较好的经济效益。
本实用新型主要是采用离子膜反应器对合格排放废水进行浓缩，离子膜反应器采用的离子膜法为电渗析法中采用特殊浓缩离子膜的一种技术路线，其技术特点对水中溶解盐进行高倍浓缩为目的。其原理为离子交换膜在直流电场下对溶液中电解质的阴阳离子进行选择透过，即阳离子可以透过阳膜，阴离子可以透过阴膜。离子膜设备中通常包括由隔板和膜组成的隔室，其浓室中的阴离子向阳极方向迁移通过阴模而被淡室中的阳膜阻留在淡室中，阳离子则向阴极方向迁移通过阳膜而被浓室中的阴膜阻留在浓室中，由此淡室中的溶液可以淡化，浓室中的溶液则增加浓度，从而过到淡化，浓缩、精制的目的。离子交换膜是离子膜装置的最关键部分。一般认为实用的离子交换膜应具备：选择透过性良好，膜电阻小，较好的化学稳定性，较高的机械强度和良好的尺寸稳定性，较低的扩散性能和价格便宜等。本实用新型采用的离子膜反应器浓缩倍数高，能耗水平低。经测试本工艺中膜堆平均电流效率≥85%，远高于一般电渗析装置的电流效率水平。
本实用新型的工艺与采用膜过滤（反渗透膜进行浓缩）的工艺对比如下表：
表1
通过表1的对比可以看出，采用离子膜浓缩后的设备投资费用虽然略高于膜浓缩单元的投资费用，但是其运行费用大大降低，因此采用离子膜浓缩长久的经济效益更佳。
在其中一个实施例中，所述离子膜反应器的进水量与出水量之比为8~20：1。本实施例采用的离子膜反应器采用了定均相离子交换膜（AMX/CMX），稳定工作状态下两相浓差倍数甚至可达10-20倍，大大减少了蒸发器的处理量。
在其中一个实施例中，所述离子膜反应器的进水条件为COD≤200 mg/L ，硬度≤50 mg/L，SS≤1。为了保护离子膜反应器，延长离子膜反应器的使用寿命，本实施例中限定了离子膜反应器的进水条件。
在其中一个实施例中，所述离子膜反应器包括膜堆、极区和压紧装置，其中所述膜堆中阴离子膜和阳离子膜间隔设置。进一步的，其中，所述离子膜反应器包括一台压紧装置和二组膜堆，所述二组膜堆设置在一台压紧装置中。离子膜反应器中采用离子膜膜堆；膜堆可以事先组装现场进行安装。作为核心设备的离子膜反应器，由1台压紧装置内的2组膜堆组成，其整套尺寸仅为2.5m×0.8m×1.6m，整套装置构造紧凑，清洗时可一人完成拆解和安装，便于现场管理和维护。本实用新型的离子膜反应器的（吨盐用电量折算）≤160kW·h/ t NaCl，以进水水量（吨）折算计≤ 3 kW·h/t，能耗性能达到国内（国际）先进水平。
在其中一个实施例中，所述处理装置包括两组并列设置的离子膜反应器，所述两组离子膜反应器的进水口均与所述储水槽连通，所述两组离子膜反应器的出水口均连接至所述浓缩水水箱。为了保证处理量，本实施例设置了两组离子膜反应器并列使用。
进一步的，为了避免储水槽中可能存在的泥沙等杂质，本实施例在所述储水槽与所述离子膜反应器之间设置了预过滤器。设置预过滤器能够保护离子膜反应器，避免离子膜反应器堵塞。
更佳的，所述预过滤器为筒式PP过滤器，所述筒式PP过滤器的滤膜的孔径为0.6~2.0μm。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求为准。