脱硫废水零排放工艺的制作方法

本发明涉及废水处理技术领域，尤其是一种脱硫废水零排放工艺。

背景技术：

现有的脱硫废水零排放工程中包括三个步骤：预处理步骤、浓缩减量步骤及固化步骤。预处理步骤主要是去除废水中的固体悬浮物(ss)、重金属离子、硬度离子(ca²⁺、mg²⁺)等，目前主要的预处理技术有石灰-碳酸钠软化法(如三联箱工艺)等。浓缩减量步骤主要是通过浓缩，降低进入固化步骤的水量，目前，其主要方法包括蒸发浓缩(预浓缩med、极浓缩mvr)，膜浓缩(正渗透fo、反渗透ro、碟管式膜技术dtro、电渗析ed)等。固化步骤主要有蒸发塘、机械雾化蒸发、多效强制循环蒸发、降膜机械蒸汽压缩蒸发、低温蒸发、烟道喷雾蒸发等。

但是该脱硫废水零排放工艺仅为简单的固液分离，而未对废水中部分可用离子进行有效利用；其次，脱硫废水水质复杂多变，预处理+浓缩减量+固化所需的设备繁多、工艺复杂，管理难度高，降低了整体工艺的可靠性；再次，浓缩减量步骤多为膜法处理，在高盐废水的使用上，性能衰减快，清洗频繁，而清洗产生的大量废水，增加了新的废水处理负担；一次性投入巨大，并且运行费用高，运行负担重，而且设备占地面积达、运行管里难度高，项目实施及系统后期运营难度大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能合理利用废水资源的脱硫废水零排放工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种脱硫废水零排放工艺，包括预处理步骤、二次过滤步骤及电解制氯步骤。预处理步骤包括加入不超过300ppm的复合试剂后将脱硫废水中的重金属、cod物质及悬浮物形成沉淀物，并一次过滤掉沉淀物；二次过滤步骤包括调节一次过滤后的滤液的ph至8～8.5，二次过滤掉沉淀物；及电解制氯步骤包括将二次过滤后的滤液通过电解制氯。

可选的，预处理步骤在脱硫废水调节池中进行。

可选的，预处理步骤中的一次过滤掉沉淀物包括用板框式过滤器过滤沉淀物。

可选的，二次过滤步骤中的二次过滤沉淀物包括通过管式微滤系统过滤沉淀物，通过管式微滤系统过滤过后的滤液的浊度在1.0ntu以下。

可选的，管式微滤系统过滤后产生浆液，浆液传回至脱硫废水调节池中。

可选的，管式微滤系统包括浓缩槽、管式膜及过滤水槽，调节ph至8～8.5的滤液进入浓缩槽中被浓缩后进入管式膜内回流，然后至过滤水槽内完成二次过滤。

可选的，脱硫废水零排放工艺还包括除氟步骤，除氟步骤包括通过除氟装置将氟离子的浓度降至1ppm以下，除氟步骤在电解制氯步骤之前。

可选的，除氟装置为高效氟铁锰过滤器，分别将脱硫废水中的铁离子和锰离子的浓度降至0.1mg/l、0.01mg/l以下。

可选的，复合试剂的添加量为100ppm～200ppm。

可选的，重金属包括铁和锰。

综上，本发明仅用到脱硫废水的装置、一次过滤装置、二次过滤装置、ph调节装置及除氟装置，设备简单，运行管理便利，一次性投入成本相对较低，对于现有的零排放工艺，设备投资成本低。并且整个过程中仅有一次过滤中会产生沉淀物制成泥饼，其余无任何排放，为零排放工艺。再者，本发明利用脱硫废水氯离子含量高的特点，所产出的有效氯，用于电解制氯，且能产生较高的收益，降低企业的环保压力及投入，这在典型的零排放工艺中是不具备的。整个过程可实现自我处理，无二次污染。

附图说明

图1是本发明中的实施例一提供的脱硫废水零排放工艺的流程示意图；

图2是本发明中的实施例二提供的脱硫废水零排放工艺的流程示意图；

图3是本发明中的实施例一提供的除氟装置示意图；

图4是本发明中的实施例一提供的管式微滤系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明中提到的cod物质指以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。废水、废水处理厂出水和受污染的水中，能被强氧化剂氧化的物质(一般为有机物)的氧当量。在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数，常以符号cod表示。

实施例一

请参考图1、图3及图4。本发明的实施例一提供的一种脱硫废水零排放工艺，脱硫废水零排放工艺以下称为wdsc工艺(watersoundhigh-efficiencydesulfurizationwastewaterzerodischargeprocess)，包括预处理步骤、二次过滤步骤及电解制氯步骤。预处理步骤包括加入200ppm的复合试剂11后将脱硫废水10中的重金属、cod物质及悬浮物形成沉淀物，并一次过滤掉沉淀物；二次过滤步骤包括调节一次过滤后的滤液的ph至8～8.5，二次过滤掉沉淀物；及电解制氯步骤包括将二次过滤后的滤液通过电解制氯。于本实施例中，脱硫废水零排放工艺还包括除氟步骤，除氟步骤包括通过除氟装置5将氟离子的浓度降至1ppm以下，除氟步骤在电解制氯步骤之前。

本发明中仅用到脱硫废水的装置、一次过滤装置、二次过滤装置、ph调节装置及除氟装置，设备简单，运行管理便利，一次性投入成本相对较低，对于现有的零排放工艺，设备投资成本低。并且整个过程中仅有一次过滤中会产生沉淀物制成泥饼，其余无任何排放，为零排放工艺。再者，本发明利用脱硫废水氯离子含量高的特点，所产出的有效氯，用于电解制氯，且能产生较高的收益，降低企业的环保压力及投入，这在典型的零排放工艺中是不具备的。整个过程可实现自我处理，无二次污染。

于本实施例中，除氟装置5为高效氟铁锰过滤器，分别将脱硫废水中的铁离子和锰离子的浓度降至0.1mg/l、0.01mg/l以下，氟铁锰系统氟化物降至1mg/l以下。除氟装置5具有进水口51，反洗排水口52，反洗进水口53级产水口54。

更为具体地，脱硫废水10经脱硫废水调节池1收集后，经复合试剂11沉淀析出重金属(主要为铁、锰)、cod等物质，经板框压滤机2过滤后，泥饼12外运，滤液进入滤液调节池3，后经碱液13调节ph至8-8.5后，后续沉淀物经管是管式微滤系统4过滤，浆液14可直接进入板框压滤机2进行固液分离，过滤水经高效氟铁锰过滤器去除氟离子、铁离子及锰离子后可直接进入电解制氯系统6，用于电解制氯。

于本实施例中，预处理步骤在脱硫废水调节池1中进行，脱硫废水调节池1为混凝土水槽，本实施例的混凝土水槽内面设有玻璃钢防腐层。于其他实施例中，脱硫废水调节池1还可以是碳钢内衬玻璃钢水槽。采用玻璃钢内衬，可以有效防止腐蚀的发生。于本实施例中，调节ph在滤液调节池3内进行，滤液调节池3内面设有玻璃钢防腐层。于其他实施例中，滤液调节池3还可以是碳钢内衬玻璃钢水槽。

于本实施例中，二次过滤步骤中的二次过滤沉淀物包括通过管式微滤系统4过滤沉淀物，通过管式微滤系统4过滤过后的滤液的浊度在1.0ntu以下。管式微滤系统4过滤后产生浆液，浆液传回至脱硫废水调节池1中。于本实施例中，管式微滤系统4包括浓缩槽41、管式膜42及过滤水槽43，调节ph至8～8.5的滤液进入浓缩槽41中被浓缩后进入管式膜42内回流，然后至过滤水槽43内完成二次过滤。滤液在浓缩槽41的停留时间为30min，浓缩槽41的入口侧安装网篮式过滤器以截留可能进入管式膜42系统的杂质成分，避免这些垃圾杂物破坏循环泵和管式膜42的膜层。在管式微滤系统4中，为液体的流动提供动力的为循环泵，循环泵最优为无堵塞离心泵，或化工流程泵，亦可考虑普通废水离心泵。管式膜42的可以处理高固体含量(固含量可达5％以上，重量比)的废水，并且运行通过量可达600lmh～800lmh，ph在1～14的范围内，均具有优异的化学性能，并且可以反洗。

由于脱硫废水中含有大量的氯离子，而金属(主要为铁、锰)、cod及脱硫废水中悬浮物及氟离子会大大影响电解制氯的过程，影响制氯的纯度。本发明的工艺通过去除重金属(主要为铁、锰)、cod及脱硫废水中悬浮物及氟离子后，使脱硫废水达到电解制氯的基本要求，并通过电解制氯将脱硫废水中的氯离子转换成有效氯，以作为厂区其他是水处理系统的杀菌剂。

本实施例中的复合试剂11为美国aiolia公司生产的dwdoctor复合试剂11，本实施例中提供的复合试剂11具有很长的分子链，长分子链不断的在水体中吸附胶体及颗粒物，并且同一条分子链可同时吸附不同的颗粒物，但是单个颗粒物又可同时依附于不同的分子链上，导致水体中的胶体及颗粒物在其作用下不断的成长，最终形成易被过滤或进行固液分离的粗大矾花。复合试剂11的作用为去除脱硫废水中固体悬浮物(ss)、重金属、cod等主要达标排放监测物，同时具备对mn²⁺和fe²⁺的特殊去除能力，于本实施例中，复合试剂11的添加量为200ppm，但是于其他实施例中，复合试剂11的添加量还可以是100ppm、300ppm、150ppm、250ppm、50ppm等等任意在小于等于300ppm的范围内，更优的，复合试剂11的添加量为100ppm～200ppm。添加量根据脱硫废水的水质具体调节。脱硫废水中的重金属絮凝物(或沉淀物)、非溶解性cod以及颗粒物及胶体等，其在水中均保持着良好的扩散状态，难以聚集，其扩散状态主要来自于以下三种因素的影响：

(1)动力学稳定性(如颗粒间的布朗运动)；

(2)相互之间的电位斥性(一般为带负电)；及

(3)胶体间的化水作用(亲水，吸附水分子会减少带电性产生水分子隔离)。

其中相互之间的电位斥性是影响颗粒物聚集的主要原因，复合试剂11可以通过改变零电位，来改变胶极的电位斥性，并减弱其水化作用。当试剂有效破坏了扩散层电位后，胶极之间的电位斥性减弱，相互之间的接触距离变短。试剂表面脱稳后，经进一步反应可实现水体颗粒物的聚集和成长。

而由于脱硫废水达标排放指标主要针对的对象为重金属及有机物，对此现有技术中三联箱所用的化学沉淀法。由于不同金属的化合物之间的溶度积常数不同，重金属之间的去除效率往往差异较大，需要进行过量投加。

而wdsc工艺其采用的复合试剂11对于金属沉淀物的去除主要采用的是有机类物质，通过有机体的对于重金属离子的极性吸附作用于重金属离子产生联系，并在高分子链的作用下，逐渐将其包裹于机体内，一旦包裹，很难脱附。

同时，本实施例中的复合试剂11对有机物也具有良好的去除能力。复合试剂11中的部分成分在水体中进行水解，其水解产物类似于层状的氢氧化物，对阴离子及非离子型有机物形成吸附性，而该类试剂和有机物相互结合后其盘根错节的分子链就像一张张开的网，该类网状结构在水流的流动或下沉过程中将胶体及其余有机物不断的捕捉聚集，从而有效的降低废水的cod。

综上，重金属及有机物在复合试剂11的作用下，最终生成絮凝状胶体类物质或悬浮性颗粒物，并通过相互之间的不断聚集成更大的胶团，最终实现水体的固液分离而得以去除。

实施例二

如图2所示，实施例二中的预处理步骤和二次过滤步骤与实施例一中的步骤完全一致，相同的仪器采用相同的编号，在此不再赘述，以下仅不同之处予以说明。电解制氯步骤包括将二次过滤后的滤液通过电解制氯制得杀菌剂16。该16含有高有效氯含量，以作为厂区其他水处理系统的杀菌剂(如絮凝澄清池杀菌剂加药)。同时，为防治脱硫废水的排放不足以满足厂区对于杀菌剂的需求，可在电解制氯步骤中额外加入氯化钠15以满足匹配性。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。