CN107399863B - 锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***及方法 - Google Patents

锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***及方法，包括锅炉化学清洗废水输出管道、收集池、#1调节池、曝气沉淀池、#2氢氧化钠加药***、曝气***、硫酸加药***、中间水池、电催化氧化反应***、#2调节池、#2反应池、#2助凝剂加药***、清水池、空预器冲洗水管道、#1反应池及综合加药***，该***及方法能够实现锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的处理和回用。

Description

锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***及方法
技术领域
本发明属于节能环保领域，涉及一种具体联合处理***及方法，涉及一种锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***及方法。
背景技术
锅炉化学清洗废水是新建锅炉清洗和运行锅炉周期清洗时排放的酸洗废液，酸洗废液具有排放时间短、排放量大和废液中的污染物浓度高的特点。大型锅炉化学清洗多采用有机酸作清洗主剂，配合使用的缓蚀、漂洗、钝化等药剂也以有机类居多，羟基乙酸和甲酸的复合有机酸清洗剂由于除垢能力强、腐蚀性小及阴离子含量低，逐渐成为锅炉清洗的首选介质。
锅炉化学清洗废水通常都有很高的COD、色度、浊度、氨氮，远超火电厂外排废水标准，电厂现有的工业废水处理站主要去除悬浮物，对COD和氨氮去除能力不足，因此火电厂传统的处理方法是将有机酸清洗废液按一定比例和灰水掺和排入灰场，但存在稀释比例大、处理时间长、易造成地下水污染等缺点，且目前大部分电厂均采用干除灰，该方法不适用。
空预器冲洗水废水中主要含有硫酸、亚硫酸等酸性物质，其pH值在3～7之间，呈酸性，悬浮物主要是空预器中烟灰及大量的重金属等物质，该废水也具有排放时间短、排放量大和废液中的污染物浓度高的特点，电厂现有的工业废水处理站无法满足处理后回用的要求。
国家和地方对水污染防治越来越重视，火电厂是工业用水大户，新建电厂环评批复均要求全厂废水零排放，山东、北京、天津等地区对外排废水污染物浓度限值要求越来越低，并限制了外排废水含盐量，因此，锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水高效处理及回用是火电厂亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***及方法，该***及方法能够实现锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的处理和回用。
为达到上述目的，本发明所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***包括锅炉化学清洗废水输出管道、收集池、#1调节池、曝气沉淀池、#2氢氧化钠加药***、曝气***、硫酸加药***、中间水池、电催化氧化反应***、#2调节池、#2反应池、#2助凝剂加药***、清水池、空预器冲洗水管道、#1反应池及综合加药***；
锅炉化学清洗废水输出管道与收集池的入口及#1调节池的入口相连通，#1调节池的出口经预沉池与曝气沉淀池的入水口相连通，#2氢氧化钠加药***的出口与曝气沉淀池的加药口相连通，曝气***的出口与曝气沉淀池的曝气入口相连通，曝气沉淀池的出水口及硫酸加药***的出口与中间水池的入口相连通，中间水池的出口经电催化氧化反应***与#2调节池的入水口相连通，收集池的出水口与#2调节池的入水口相连通，#2调节池的出水口及#2助凝剂加药***的出口与#2反应池的入口相连通，#2反应池的出口经#2澄清池与清水池相连通，空预器冲洗水管道、综合加药***的出口与#1反应池的入口相连通，#1反应池的出口经#1澄清池与#1调节池的入口相连通。
还包括铁泥利用***，预沉池的底部污泥出口及曝气沉淀池底部的污泥出口与铁泥利用***相连通。
所述综合加药***包括石灰加药***、混凝剂加药***及#1助凝剂加药***，其中，石灰加药***的石灰出口、混凝剂加药***的混凝剂出口及#1助凝剂加药***的助凝剂出口与#1反应池的入口相连通。
还包括污泥处置***，其中污泥处置***的入口与#1反应池底部的污泥出口及#2澄清池底部的污泥出口相连通。
锅炉化学清洗废水输出管道通过第一阀门与收集池的入口相连通。
锅炉化学清洗废水输出管道通过第二阀门与收集池的入口相连通。
还包括脱硫***，清水池的出口与脱硫***的工艺水入口相连通。
本发明所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法，基于锅炉化学清洗废水与空预器冲洗水联合处理和回用***，包括以下步骤：
空预器冲洗水管道输出的空预器冲洗废水进入#1反应池中，石灰加药***输出的石灰进入到#1反应池中，使#1反应池中空预器冲洗废水的pH值调节至9.0～10.0，#1助凝剂加药***输出的助凝剂及混凝剂加药***输出的混凝剂进入到#1反应池中，通过助凝剂及混凝剂使#1反应池内空预器冲洗废水中的悬浮物沉降，#1反应池输出的空预器冲洗废水进入到#1澄清池中，#1澄清池的上清液进入到#1调节池中；
锅炉化学清洗废水包括水冲洗排水、过热器保护液、化学清洗后水冲洗后期排水、化学清洗废水、化学清洗后水冲洗前期排水及钝化废液，其中，锅炉化学清洗废水输出管道输出的水冲洗排水、过热器保护液及化学清洗后水冲洗后期排水经收集池收集后进入到#2调节池中；
锅炉化学清洗废水输出管道输出的化学清洗废水、化学清洗后水冲洗前期排水及钝化废液进入到#1调节池中，#1调节池输出的废水经预沉池沉淀去除悬浮物后进入到曝气沉淀池中，#2氢氧化钠加药***输出的氢氧化钠进入到曝气沉淀池中，并使曝气沉淀池内废水中的Fe2+及Fe3+转换为Fe(OH)2及Fe(OH)3，然后再在曝气***输出的曝气的作用下将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3，从而去除废水中Fe2+及Fe3+；同时将废水中的铵根离子转化为游离氨，所述游离氨通过曝气进行剥离，从而去除废水中的铵根离子，同时废水中的SO3 2-在曝气作用下氧化为SO4 2-；
曝气沉淀池输出的废水进入到中间水池中，硫酸加药***输出的硫酸进入到中间水池中，使中间水池中废水的pH至调节至4.0～6.0，中间水池输出的废水进入到电催化氧化反应***中，在电催化氧化反应***内废水中的SO4 2-在电催化氧化作用下产生强氧化性的自由基，在所述强氧化性的自由基的作用下去除废水中的有机物及氨氮，电催化氧化反应***输出的废水进入到#2调节池中，#2调节池输出的废水进入到#2反应池中，#2助凝剂加药***输出的助凝剂进入到#2反应池中，通过助凝剂加速#2反应池内废水中沉淀物的沉积，#2反应池输出的废水进入到#2澄清池进行固液分离，其中，#2澄清池中的上清液进入到清水池中，完成锅炉化学清洗废水与空预器冲洗水联合处理和回用。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***及方法在具体操作时，先对锅炉化学清洗废水分类处理，然后再与空预器冲洗水进行混合处理，从而实现锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理，解决了火电厂非经常性废水处理的难题，同时可以同时对两种非经常废水进行处理。另外，需要说明的是，本发明结合电化学原理，利用空预器冲洗水中的SO4 2-产生强氧化性的自由基，以去除锅炉化学清洗废水中的有机物及空预器冲洗水中的氨氮，实现以废治废的目的。同时通过电催化氧化产生大量热量，以强化有机物及氨氮的去除效果。
进一步，清水池的出口与脱硫***的工艺水入口相连通，可以将处理后的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗废水作为脱硫工艺水回用，实现节水及减排。
附图说明
图1为本发明的原理图。
其中，1为#1反应池、2为#1澄清池、3为石灰加药***、4为混凝剂加药***、5为#1助凝剂加药***、6为污泥处置***、F1为第一阀门、F1为第二阀门、7为收集池、8为#1调节池、9为预沉池、10为曝气沉淀池、11为#2氢氧化钠加药***、12为铁泥利用***、13为曝气***、14为硫酸加药***、15为中间水池、16为电催化氧化反应***、17为#2调节池、18为#2反应池、19为#2澄清池、20为#2助凝剂加药***、21为清水池、22为脱硫***。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***包括锅炉化学清洗废水输出管道、收集池7、#1调节池8、曝气沉淀池10、#2氢氧化钠加药***11、曝气***13、硫酸加药***14、中间水池15、电催化氧化反应***16、#2调节池17、#2反应池18、#2助凝剂加药***20、清水池21、空预器冲洗水管道、#1反应池1及综合加药***；锅炉化学清洗废水输出管道与收集池7的入口及#1调节池8的入口相连通，#1调节池8的出口经预沉池9与曝气沉淀池10的入水口相连通，#2氢氧化钠加药***11的出口与曝气沉淀池10的加药口相连通，曝气***13的出口与曝气沉淀池10的曝气入口相连通，曝气沉淀池10的出水口及硫酸加药***14的出口与中间水池15的入口相连通，中间水池15的出口经电催化氧化反应***16与#2调节池17的入水口相连通，收集池7的出水口与#2调节池17的入水口相连通，#2调节池17的出水口及#2助凝剂加药***20的出口与#2反应池18的入口相连通，#2反应池18的出口经#2澄清池19与清水池21相连通，空预器冲洗水管道、综合加药***的出口与#1反应池1的入口相连通，#1反应池1的出口经#1澄清池2与#1调节池8的入口相连通。
本发明还包括铁泥利用***12，预沉池9的底部污泥出口及曝气沉淀池10底部的污泥出口与铁泥利用***12相连通；本发明还包括污泥处置***6，其中污泥处置***6的入口与#1反应池1底部的污泥出口及#2澄清池19底部的污泥出口相连通。本发明还包括脱硫***22，清水池21的出口与脱硫***22的工艺水入口相连通。
综合加药***包括石灰加药***3、混凝剂加药***4及#1助凝剂加药***5，其中，石灰加药***3的石灰出口、混凝剂加药***4的混凝剂出口及#1助凝剂加药***5的助凝剂出口与#1反应池1的入口相连通。
锅炉化学清洗废水输出管道通过第一阀门F1与收集池7的入口相连通；锅炉化学清洗废水输出管道通过第二阀门F2与收集池7的入口相连通。
收集池7收集水冲洗排水、过热器保护液、化学清洗后水冲洗后期排水，该部分废水中仅悬浮物及pH超标，通过收集池7收集这部分废水；化学清洗废水、化学清洗后水冲洗前期排水及钝化废液通过#1调节池8进行收集，该部分废水中含有大量的铁及悬浮物，并且COD和色度很高。
本发明所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法包括以下步骤：
空预器冲洗水管道输出的空预器冲洗废水进入#1反应池1中，石灰加药***3输出的石灰进入到#1反应池1中，使#1反应池1中空预器冲洗废水的pH值调节至9.0～10.0，#1助凝剂加药***5输出的助凝剂及混凝剂加药***4输出的混凝剂进入到#1反应池1中，通过助凝剂及混凝剂使#1反应池1内空预器冲洗废水中的悬浮物沉降，#1反应池1输出的空预器冲洗废水进入到#1澄清池2中，#1澄清池2的上清液进入到#1调节池8中；
锅炉化学清洗废水包括水冲洗排水、过热器保护液、化学清洗后水冲洗后期排水、化学清洗废水、化学清洗后水冲洗前期排水及钝化废液，其中，锅炉化学清洗废水输出管道输出的水冲洗排水、过热器保护液及化学清洗后水冲洗后期排水经收集池7收集后进入到#2调节池17中；
锅炉化学清洗废水输出管道输出的化学清洗废水、化学清洗后水冲洗前期排水及钝化废液进入到#1调节池8中，#1调节池8输出的废水经预沉池9沉淀去除悬浮物后进入到曝气沉淀池10中，#2氢氧化钠加药***11输出的氢氧化钠进入到曝气沉淀池10中，并使曝气沉淀池10内废水中的Fe2+及Fe3+转换为Fe(OH)2及Fe(OH)3，然后再在曝气***13输出的曝气的作用下将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3，从而去除废水中Fe2+及Fe3+；同时将废水中的铵根离子转化为游离氨，所述游离氨通过曝气进行剥离，从而去除废水中的铵根离子，同时废水中的SO3 2-在曝气作用下氧化为SO4 2-；
曝气沉淀池10输出的废水进入到中间水池15中，硫酸加药***14输出的硫酸进入到中间水池15中，使中间水池15中废水的pH至调节至4.0～6.0，中间水池15输出的废水进入到电催化氧化反应***16中，在电催化氧化反应***16内废水中的SO4 2-在电催化氧化作用下产生强氧化性的自由基，在所述强氧化性的自由基的作用下去除废水中的有机物及氨氮，电催化氧化反应***16输出的废水进入到#2调节池17中，#2调节池17输出的废水进入到#2反应池18中，#2助凝剂加药***20输出的助凝剂进入到#2反应池18中，通过助凝剂加速#2反应池18内废水中沉淀物的沉积，#2反应池18输出的废水进入到#2澄清池19进行固液分离，其中，#2澄清池19中的上清液进入到清水池21中，完成锅炉化学清洗废水与空预器冲洗水联合处理和回用。
另外，预沉池9底部污泥出口输出的污泥沉淀与曝气沉淀池10底部污泥出口输出的污泥沉淀一起进入到铁泥利用***12中，并经铁泥利用***12回收后作为混凝剂使用。#2澄清池19底部污泥出口输出的污泥进入到污泥处置***6中进行处理。
本发明中的#1反应池1、#1澄清池2、石灰加药***3、混凝剂加药***4、#1助凝剂加药***5、污泥处置***6、#2调节池17、#2反应池18、#2澄清池19、#2助凝剂加药***20及清水池21均可利用电厂现有的工业废水处理站，从而降低投资费用。
以上所述仅是本发明的实施步骤的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法，其特征在于，基于锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***，所述锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理***包括锅炉化学清洗废水输出管道、收集池(7)、#1调节池(8)、曝气沉淀池(10)、#2氢氧化钠加药***(11)、曝气***(13)、硫酸加药***(14)、中间水池(15)、电催化氧化反应***(16)、#2调节池(17)、#2反应池(18)、#2助凝剂加药***(20)、清水池(21)、空预器冲洗水管道、#1反应池(1)及综合加药***；
锅炉化学清洗废水输出管道与收集池(7)的入口及#1调节池(8)的入口相连通，#1调节池(8)的出口经预沉池(9)与曝气沉淀池(10)的入水口相连通，#2氢氧化钠加药***(11)的出口与曝气沉淀池(10)的加药口相连通，曝气***(13)的出口与曝气沉淀池(10)的曝气入口相连通，曝气沉淀池(10)的出水口及硫酸加药***(14)的出口与中间水池(15)的入口相连通，中间水池(15)的出口经电催化氧化反应***(16)与#2调节池(17)的入水口相连通，收集池(7)的出水口与#2调节池(17)的入水口相连通，#2调节池(17)的出水口及#2助凝剂加药***(20)的出口与#2反应池(18)的入口相连通，#2反应池(18)的出口经#2澄清池(19)与清水池(21)相连通，空预器冲洗水管道、综合加药***的出口与#1反应池(1)的入口相连通，#1反应池(1)的出口经#1澄清池(2)与#1调节池(8)的入口相连通；
所述综合加药***包括石灰加药***(3)、混凝剂加药***(4)及#1助凝剂加药***(5)，其中，石灰加药***(3)的石灰出口、混凝剂加药***(4)的混凝剂出口及#1助凝剂加药***(5)的助凝剂出口与#1反应池(1)的入口相连通；
包括以下步骤：
空预器冲洗水管道输出的空预器冲洗废水进入#1反应池(1)中，石灰加药***(3)输出的石灰进入到#1反应池(1)中，使#1反应池(1)中空预器冲洗废水的pH值调节至9.0～10.0，#1助凝剂加药***(5)输出的助凝剂及混凝剂加药***(4)输出的混凝剂进入到#1反应池(1)中，通过助凝剂及混凝剂使#1反应池(1)内空预器冲洗废水中的悬浮物沉降，#1反应池(1)输出的空预器冲洗废水进入到#1澄清池(2)中，#1澄清池(2)的上清液进入到#1调节池(8)中；
锅炉化学清洗废水包括水冲洗排水、过热器保护液、化学清洗后水冲洗后期排水、化学清洗废水、化学清洗后水冲洗前期排水及钝化废液，其中，锅炉化学清洗废水输出管道输出的水冲洗排水、过热器保护液及化学清洗后水冲洗后期排水经收集池(7)收集后进入到#2调节池(17)中；
锅炉化学清洗废水输出管道输出的化学清洗废水、化学清洗后水冲洗前期排水及钝化废液进入到#1调节池(8)中，#1调节池(8)输出的废水经预沉池(9)沉淀去除悬浮物后进入到曝气沉淀池(10)中，#2氢氧化钠加药***(11)输出的氢氧化钠进入到曝气沉淀池(10)中，并使曝气沉淀池(10)内废水中的Fe2+及Fe3+转换为Fe(OH)2及Fe(OH)3，然后再在曝气***(13)输出的曝气的作用下将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3，从而去除废水中Fe2+及Fe3+；同时将废水中的铵根离子转化为游离氨，所述游离氨通过曝气进行剥离，从而去除废水中的铵根离子，同时废水中的SO3 2-在曝气作用下氧化为SO4 2-；
曝气沉淀池(10)输出的废水进入到中间水池(15)中，硫酸加药***(14)输出的硫酸进入到中间水池(15)中，使中间水池(15)中废水的pH至调节至4.0～6.0，中间水池(15)输出的废水进入到电催化氧化反应***(16)中，在电催化氧化反应***(16)内废水中的SO4 2-在电催化氧化作用下产生强氧化性的自由基，在所述强氧化性的自由基的作用下去除废水中的有机物及氨氮，电催化氧化反应***(16)输出的废水进入到#2调节池(17)中，#2调节池(17)输出的废水进入到#2反应池(18)中，#2助凝剂加药***(20)输出的助凝剂进入到#2反应池(18)中，通过助凝剂加速#2反应池(18)内废水中沉淀物的沉积，#2反应池(18)输出的废水进入到#2澄清池(19)进行固液分离，其中，#2澄清池(19)中的上清液进入到清水池(21)中，完成锅炉化学清洗废水与空预器冲洗水联合处理和回用。
2.根据权利要求1所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法，其特征在于，还包括铁泥利用***(12)，预沉池(9)的底部污泥出口及曝气沉淀池(10)底部的污泥出口与铁泥利用***(12)相连通。
3.根据权利要求1所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法，其特征在于，还包括污泥处置***(6)，其中污泥处置***(6)的入口与#1反应池(1)底部的污泥出口及#2澄清池(19)底部的污泥出口相连通。
4.根据权利要求1所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法，其特征在于，锅炉化学清洗废水输出管道通过第一阀门(F1)与收集池(7)的入口相连通。
5.根据权利要求4所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法，其特征在于，锅炉化学清洗废水输出管道通过第二阀门(F2)与收集池(7)的入口相连通。
6.根据权利要求1所述的锅炉化学清洗废水和空预器冲洗水的联合处理方法，其特征在于，还包括脱硫***(22)，清水池(21)的出口与脱硫***(22)的工艺水入口相连通。
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