二氧化碳辅助强化软化的低成本脱硫废水软化处理工艺的制作方法

本发明涉及一种处理工艺，尤其是涉及一种二氧化碳辅助强化软化的低成本脱硫废水软化处理工艺，它属于废水处理技术领域。

背景技术：

目前燃煤电厂脱硫废水软化处理的具体工艺主要有以下几种：

①脱硫废水→加药软化处理→管式微滤处理方法。如申请号为201610950009.8的中国专利为先对脱硫废水进行加石灰软化处理，然后对处理出水进行管式微滤膜处理，管式微滤膜处理出水再加两种软化药剂进一步软化处理，之后再进入管式微滤膜系统处理。该工艺需要投加三种药剂实现脱硫废水的软化处理，且采用管式微滤膜，设备投资大、运行成本高。

②采用脱硫废水→加药除镁→晶种法软化工艺。如申请号为cn2017/072023的中国专利为通过投加晶种实现脱硫废水的钙离子和重金属离子去除，并通过加药的方式去除脱硫废水中的镁离子，从而实现脱硫废水的软化处理。该装置及方法能够对脱硫废水进行软化处理，不过由于单纯依靠晶种难以对脱硫废水中的钙离子有效去除，处理出水中钙离子浓度依然较高，仍具有较高的结垢倾向，难以满足后续膜系统对进水的硬度要求。

③高盐废水→石灰中和处理→聚合氯化铝混凝处理→烟气二氧化碳循环软化处理→陶瓷膜除浊处理→反渗透浓缩处理→旁路烟道蒸发处理。如申请号为201710240968.5的中国专利将脱硫废水进行石灰中和-加药混凝-二氧化碳循环软化-超滤-反渗透-旁路烟道蒸发工艺，实现脱硫废水的零排放处理。该工艺流程较长并且系统相对较为复杂，系统运行产生的污泥需要考虑处理处置，系统运行成本较高。

因此，为了克服上述各种处理工艺的缺点，市场急需开发一种能耗较小，投资和运行费用低的燃煤电厂脱硫废水软化处理工艺及系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种处理工艺简单合理，能耗较小，投资和运行费用低的二氧化碳辅助强化软化的低成本脱硫废水软化处理工艺。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该二氧化碳辅助强化软化的低成本脱硫废水软化处理工艺，包括一体化中和-沉淀装置、污泥浓缩箱、污泥脱水装置、强化软化装置、软化污泥收集池、石灰石-石膏湿法脱硫系统、后续处理装置或灰渣系统和脱硫废水缓冲池，所述一体化中和-沉淀装置与脱硫废水缓冲池连接，一体化中和-沉淀装置与强化软化装置连接，强化软化装置与后续处理装置或灰渣系统连接；污泥浓缩箱与一体化中和-沉淀装置连接，污泥脱水装置与污泥浓缩箱连接；软化污泥收集池与强化软化装置连接，石灰石-石膏湿法脱硫系统与软化污泥收集池连接，其特征在于：具体步骤如下：

s1：将脱硫废水缓冲池中的脱硫废水依次通过一体化中和-沉淀装置和强化软化装置进行处理，经处理后的脱硫废水引入后续处理装置或灰渣系统中回用，本工艺处理后脱硫废水中的钙、镁离子浓度均可以降低到20mg/l以下，达到超滤、反渗透等膜系统的进水硬度要求；

s2：脱硫废水在一体化中和-沉淀装置中，在naoh和混凝剂的作用下，镁离子形成mg(oh)2絮体并和脱硫废水中的其他悬浮物一起形成沉淀，沉淀经沉淀装置内的斜板澄清器进入到污泥浓缩箱；

s3：污泥浓缩箱中的污泥通过污泥输送泵进入污泥脱水装置，污泥脱水装置产生的污泥外运，产生的上清液返回到一体化中和-沉淀装置处理；

s4：向强化软化装置中加入晶种并鼓入二氧化碳（或含有二氧化碳的空气、烟气等），脱硫废水在强化软化装置中，二氧化碳与废水中的钙镁离子反应生成碳酸钙和碳酸镁沉淀附着在晶种上，从而使得晶种逐渐长大，通过循环泵的作用使废水在强化软化系统内循环流动，并使晶种处于悬浮翻滚状态，长大后的晶种在自身重力作用下克服水流的紊动沉淀形成颗粒状的软化污泥并排入软化污泥收集池；

s5：软化污泥为颗粒状，主要成分为碳酸钙和少部分碳酸镁，定期清理并运至石灰石-石膏湿法脱硫系统的制浆回收利用。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）本申请处理工艺利用二氧化碳与钙离子反应生成碳酸钙晶体的原理，以天然矿物粉末颗粒作为晶种，从而实现了二氧化碳辅助强化废水中钙离子结晶的目的，实现了脱硫废水的低成本软化处理，并将软化污泥颗粒回用于湿法脱硫系统，不仅实现了污泥的资源化处理，而且能够节约部分脱硫剂，具有较好的经济效益和突出的环保效益；（2）本申请处理工艺不仅能够实现脱硫废水的低成本软化处理和软化污泥的资源化利用，而且处理出水钙镁离子浓度显著降低，处理出水钙镁离子均能降低到20mg/l以下，能够满足超滤、反渗透等膜系统对进水硬度的要求。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：一体化中和-沉淀装置1，污泥浓缩箱2，污泥脱水装置3，强化软化装置4，软化污泥收集池5，石灰石-石膏湿法脱硫系统6，后续处理装置或灰渣系统7，脱硫废水缓冲池8。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，一种二氧化碳辅助强化软化的低成本脱硫废水软化处理工艺包括脱硫废水缓冲池8、一体化中和-沉淀装置1、污泥浓缩箱2、污泥脱水装置3、强化软化装置4、软化污泥收集池5、石灰石-石膏湿法脱硫系统6、后续处理装置或灰渣系统7；一体化中和-沉淀装置1与脱硫废水缓冲池8连接，一体化中和-沉淀装置1与强化软化装置4连接，强化软化装置4与后续处理装置或灰渣系统7连接；污泥浓缩箱2与一体化中和-沉淀装置1连接，污泥脱水装置3与污泥浓缩箱2连接；软化污泥收集池5与强化软化装置4连接，石灰石-石膏湿法脱硫系统6与软化污泥收集池5连接。

某火电机组产生脱硫废水的水质水量如下：电导率58000μs/cm、tds46000mg/l、钙离子浓度520mg/l、镁离子浓度2360mg/l，水量15~20m³/h。采用此工艺处理，通过中和-沉淀一体化处理，钙离子去除率达到20%左右，镁离子去除率达到90%以上，处理出水的总硬度显著降低。一体化处理出水进入强化软化处理系统，在二氧化碳的作用下，钙离子、镁离子与碳酸根离子反应，在晶种表面形成碳酸盐结晶沉淀，从而将钙离子和镁离子进一步去除，处理出水的钙镁离子浓度均低于20mg/l。采用本工艺将脱硫废水进行软化处理，相较于常规的石灰/naoh-na2co3工艺，吨水处理成本下降约50%，并且软化污泥可以回用于湿法脱硫系统作为脱硫剂，不仅实现了污泥的资源化利用，而且能够节约脱硫剂的使用量，具有较好的经济效益和环保效益。

上述的二氧化碳辅助强化软化的低成本脱硫废水软化处理工艺步骤如下：

s1：将脱硫废水缓冲池8中的脱硫废水依次通过一体化中和-沉淀装置1和强化软化装置4进行处理，经处理后的脱硫废水引入后续处理装置或灰渣系统7中回用，本工艺处理后脱硫废水中的钙、镁离子浓度均可以降低到20mg/l以下，达到超滤、反渗透等膜系统的进水硬度要求。

s2：脱硫废水在一体化中和-沉淀装置1中，在naoh和混凝剂的作用下，镁离子形成mg(oh)2絮体并和脱硫废水中的其他悬浮物一起形成沉淀，沉淀经沉淀装置内的斜板澄清器进入到污泥浓缩箱2。

s3：污泥浓缩箱2中的污泥通过污泥输送泵进入污泥脱水装置3，污泥脱水装置3产生的污泥外运，产生的上清液返回到一体化中和-沉淀装置1处理。

s4：向强化软化装置4中加入晶种并鼓入二氧化碳（或含有二氧化碳的空气、烟气等），脱硫废水在强化软化装置4中，二氧化碳与废水中的钙镁离子反应生成碳酸钙和碳酸镁沉淀附着在晶种上，从而使得晶种逐渐长大，通过循环泵的作用使废水在强化软化系统内循环流动，并使晶种处于悬浮翻滚状态，长大后的晶种在自身重力作用下克服水流的紊动沉淀形成颗粒状的软化污泥并排入软化污泥收集池5。

s5：软化污泥为颗粒状，主要成分为碳酸钙和少部分碳酸镁，定期清理并运至石灰石-石膏湿法脱硫系统6的制浆回收利用。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。