CN109384332A - 一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，处理步骤为：⑴预沉淀：脱硫废水送入预沉池，除去悬浮物；⑵曝气：进入曝气调节池，鼓入空气进行曝气，除去还原性物质；⑶三联箱一级澄清处理：在三联箱***进行絮凝沉淀，调节pH值为11～13，然后进入一级澄清池澄清；⑷四联箱二级澄清：送入四联箱***进行絮凝沉淀，然后进入二级澄清池澄清；⑸超滤：加入盐酸，调节PH值至6～9，进行超滤，进一步除悬浮物；⑹离子交换：进一步除去残留的钙离子；⑺纳滤：纳滤***分离废水中的SO4 2‑和Cl‑。⑻反渗透：进行反渗透处理，反渗透产水回收利用，反渗透浓水准备蒸发结晶。本发明实现了脱硫废水零排放，提升了脱硫废水处理的综合回收利用价值。

Description

一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法
技术领域
本发明属于工业排放物处理技术领域，涉及一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法。
背景技术
火电厂脱硫废水的杂质来自烟气和脱硫用的石灰，主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属。其中很多是国家环保标准中要求控制的第一类污染物由于水质的特殊性，脱硫废水处理难度较大。同时，由于各种重金属离子对环境有很强的污染性，因此，必须对脱硫废水进行单独处理。
目前，国内外燃煤电厂脱硫废水目前大部分采用混凝沉淀工艺处理后直接排放，该技术相对比较成熟，虽然对于其中重金属、悬浮物、COD、氟化物、硫化物等排放标准中所列的污染物能有效去除，但对于废水中的溶解性物质则无法有效去除，排放的废水含盐量一般在25000mg/L至35000mg/L，如排放不当，将会对环境造成污染。随着环保法规要求的逐步提高，高含盐的脱硫废水零排放成为摆在电厂面前的紧迫问题。目前国内已投建了脱硫废水零排放***，解决了脱硫废水排放问题，产生的混合盐不仅无利用价值，还需要额外的成本和场地进行固废处置，而结晶盐具有极强溶解性，处置不当将造成二次污染。提升脱硫废水零排放综合资源回收利用价值是我们所要解决的技术问题。
发明内容
本发明涉及一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，深度处理烟气脱硫废水，实现电厂脱硫废水零排放，回收利用水资源，减少水资源的浪费，增加回收产品的种类，提升脱硫废水处理综合资源回收利用价值。
本发明的技术方案是：燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，处理步骤如下：
⑴预沉淀：将脱硫废水送入预沉池，在预沉池中加入聚合硫酸铁和PAM，除去脱硫废水的悬浮物；
⑵曝气：预沉淀后硫废水进入曝气调节池，鼓入压缩空气进行曝气，除去脱硫废水中的还原性物质；
⑶三联箱处理-一级澄清：曝气调节后的脱硫废水进入三联箱***进行絮凝沉淀，三联箱分别聚合硫酸铁和PAM，通过搅拌器混合均匀，加入石灰调节脱硫废水的pH值为11～13，使脱硫废水中的Mg2+全部反应生成Mg(OH)2沉淀，Ca2+反应生成CaSO4；三联箱处理后脱硫废水依靠重力自流进入一级澄清池澄清；
⑷四联箱处理-二级澄清：一级澄清处理后的脱硫废水送入四联箱***进行絮凝沉淀，四联箱分别加入Na2CO3、聚合硫酸铁及PAM，通过搅拌器混合均匀，使水中的Ca2+反应生成CaCO3沉淀，使废水中的钙离子降至50mg/L以下，四联箱处理后脱硫废水依靠重力自流进入二级澄清池澄清；
⑸超滤处理：二级澄清池澄清后脱硫废水加入盐酸，调节PH值至6～9，然后经过超滤***进行超滤，进一步除去脱硫废水中的悬浮物；
⑹离子交换处理：超滤处理后脱硫废水进入钠离子交换***进行离子交换，进一步除去废水中残留的钙离子，使离子交换***出水硬度为零；
⑺纳滤处理：硬度为零的离子交换后脱硫废水进入纳滤***进行纳滤处理，分离废水中的SO4 2-和Cl-；
⑻反渗透处理：纳滤后的产水进入反渗透***进行反渗透处理，反渗透浓水(即净化后的盐水，主要成分为NaCl，TDS约为60000mg/L)进入结晶***给料罐准备蒸发，反渗透产水回收利用。
步骤⑺纳滤处理后的一部分纳滤浓水(主要可溶性成分为Na2SO4)回用至曝气调节池进入一级澄清***，一部分到灰渣仓用于渣仓加湿搅拌。步骤⑻中反渗透浓水经预热器预热至其沸点温度，送入蒸发结晶装置进行循环蒸发结晶，蒸发至含固量约为30％(重量)时，通过输送泵送至离心机进行离心脱水，控制离心后的NaCl结晶的含水率＜3％(重量)，然后将NaCl结晶送入干燥床中继续干燥脱水，得到含水率＜0.1％(重量)的NaCl结晶。结晶蒸发为两效结晶蒸发。反渗透产水的TDS＜1000mg/L，Ca2+和Mg2+含量为零。步骤⑴中聚合硫酸铁和PAM的加入量分别为10mg/L和2mg/L；所述步骤⑶中聚合硫酸铁和PAM的加入量分别为35mg/L和3mg/L；步骤⑷中Na2CO3的加药量根据一级澄清池出水中的钙离子确定，聚合硫酸铁和PAM的加入量分别为5mg/L和1mg/L。
步骤⑶三联箱处理后生成的Mg(OH)2和CaSO4沉淀物沉积在一级澄清池底，收集后用板框式压滤机进行脱水处理用作环保砖材料。步骤⑷四联箱处理后反应生成的CaCO3沉淀物沉积在二级澄清池底，收集后用板框式压滤机进行脱水处理用作脱硫***脱硫剂使用。
本发明燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法通过预沉淀、曝气、三联箱澄清处、四联箱澄清处理、超滤和超滤处理除去脱硫废水中悬浮物和钙、镁离子等沉淀物，处理后出水的硬度为零，在经过经过纳滤处理和反渗透处理，分理处出水中SO42-和Cl-，得到TDS＜1000mg/L、可以回收利用反渗透产水，实现了电厂烟气脱硫废水零排放，有利于环境保护，减少水资源的浪费。本发明利用脱硫废水深度处理后的反渗透浓水生产一级精制工业盐，四联箱澄清处理后CaCO3沉淀污泥用于脱硫过程的脱硫剂，三联箱澄清处理后的Mg(OH)2和CaSO4沉淀的污泥制成环保砖，使排放废物形成有经济价值的物质，有效提高废水的利用率，减少了污泥的产生量，增加回收产品的种类，提升了脱硫废水零排放综合资源回收利用价值。部分纳滤浓水的回流(主要成分是硫酸钠)，可以大幅度降低石灰和碳酸钠的使用量，降低运行成本。本发明采用净化处理与两效蒸发工艺及***，能够连续不断地生产出高纯度的NaCl，NaCl的纯度>98.5％(重量)。
附图说明
图1为本发明燃煤锅炉烟气脱硫废水处理过程的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
本发明燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的过程如图1所示，处理的步骤为：
⑴预沉淀：将脱硫废水送入预沉池，在预沉池中加入聚合硫酸铁和PAM(聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺)进行絮凝沉淀，除去脱硫废水的悬浮物；聚合硫酸铁的加入量为10mg/L，PAM的加入量为2mg/L；
⑵曝气，预沉淀后硫废水进入曝气调节池，鼓入压缩空气进行曝气，除去脱硫废水中的还原性物质；
⑶三联箱处理-一级澄清：曝气调节后的脱硫废水进入三联箱***进行絮凝沉淀，三联箱分别加入聚合硫酸铁和PAM，聚合硫酸铁加入量为35mg/L，PAM的加入量为3mg/L，通过搅拌器混合均匀；加入石灰调节脱硫废水的pH值为11～13，使水中的Mg2+全部反应生成Mg(OH)2沉淀，Ca2+反应生成CaSO4；三联箱处理后脱硫废水依靠重力自流进入一级澄清池澄清；
⑷四联箱处理-二级澄清：一级澄清处理后的脱硫废水送入四联箱***进行絮凝沉淀，四联箱分别加入Na2CO3、聚合硫酸铁的加入量为5mg/L，PAM的加入量为1mg/L，Na2CO3的加入量根据一级澄清池出水钙离子的浓度确定，通过搅拌器混合均匀，使水中的Ca2+反应生成CaCO3沉淀，使废水中的钙离子降至50mg/L以下，四联箱处理后脱硫废水依靠重力自流进入二级澄清池澄清；
⑸超滤处理：二级澄清池澄清后脱硫废水加入盐酸，调节PH值至6～9，然后经过超滤***进行超滤，进一步除去脱硫废水中的悬浮物；超滤所用的滤膜孔径为0.01微米。
⑹离子交换处理：超滤处理后脱硫废水进入钠离子交换***进行离子交换，进一步除去废水中残留的钙离子，离子交换***出水硬度为零；
⑺纳滤处理：硬度为零的离子交换后脱硫废水进入纳滤***进行纳滤处理，分离废水中的SO4 2-和Cl-；纳滤回收率保持在90％(重量)以上，纳滤浓水中主要可溶性物质成分为NaSO4；纳滤浓水约1/3回用至曝气调节池进入一级澄清***进行循环，约有2/3到灰渣仓用于渣仓加湿搅拌，纳滤浓水量约为脱硫废水总处理水量的11％(重量)左右；
⑻反渗透处理：纳滤后的产水进入反渗透***进行反渗透处理，TDS小于1000mg/L的反渗透产水回收利用，反渗透产水的质量分析结果见表1；主要成分为NaCl、TDS≥60000mg/L的反渗透浓水即净化后的盐水进入结晶***给料罐准备蒸发。
反渗透浓水经预热器预热至其沸点温度，送入蒸发结晶装置进行两效循环蒸发结晶，蒸发至含固量约为30％(重量)时，通过输送泵送至离心机进行离心脱水，控制离心后的NaCl结晶的含水率<3％(重量)，然后将NaCl结晶送入干燥床中继续干燥脱水，得到含水率<0.1％(重量)的NaCl结晶，结晶NaCl的质量分析结果见表2。
步骤⑶三联箱处理后生成的Mg(OH)2和CaSO4沉淀物沉积在一级澄清池底，收集后用板框式压滤机进行脱水处理用作环保砖材料。步骤⑷四联箱处理后反应生成的CaCO3沉淀物沉积在二级澄清池底，收集后用板框式压滤机进行脱水处理后污泥用作脱硫***脱硫剂使用。
表1反渗透产水质量分析结果
表2结晶氯化钠质量分析结果
序号 项目 含量
1 氯化钠/(g/100g) 98.6
2 水分/(g/100g) 0.4
3 水不溶物/(g/100g) 0.1
4 钙镁离子总量/(g/100g) 未检出
5 硫酸根离子/(g/100g) 0.1

Claims (8)

1.一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述处理的步骤如下：
⑴预沉淀：将脱硫废水送入预沉池，在预沉池中加入聚合硫酸铁和PAM，除去脱硫废水的悬浮物；
⑵曝气，预沉淀后硫废水进入曝气调节池，鼓入压缩空气进行曝气，除去脱硫废水中的还原性物质；
⑶三联箱处理-一级澄清：曝气调节后的脱硫废水进入三联箱***进行絮凝沉淀，三联箱分别加入聚合硫酸铁和PAM，通过搅拌器混合均匀，加入石灰调节脱硫废水的pH值为11～13；三联箱处理后脱硫废水依靠重力自流进入一级澄清池澄清；
⑷四联箱处理-二级澄清：一级澄清处理后的脱硫废水送入四联箱***进行絮凝沉淀，四联箱分别加入Na2CO3、聚合硫酸铁及PAM，通过搅拌器混合均匀，四联箱处理后脱硫废水依靠重力自流进入二级澄清池澄清；
⑸超滤处理：二级澄清池澄清后脱硫废水加入盐酸，调节PH值至6～9，然后经过超滤***进行超滤，进一步除去脱硫废水中的悬浮物；
⑹离子交换处理：超滤处理后脱硫废水进入钠离子交换***进行离子交换，进一步除去废水中残留的钙离子，使离子交换***出水硬度为零；
⑺纳滤处理：硬度为零的离子交换后脱硫废水进入纳滤***进行纳滤处理，分离废水中的SO4 2-和Cl-；
⑻反渗透处理：纳滤后的产水进入反渗透***进行反渗透处理，反渗透浓水进入结晶***给料罐准备蒸发，反渗透产水回收利用。
2.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述步骤⑺纳滤处理后的一部分纳滤浓水回用至曝气调节池进入一级澄清***，一部分到灰渣仓用于渣仓加湿搅拌。
3.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述步骤⑻中反渗透浓水经预热器预热至其沸点温度，送入蒸发结晶装置进行循环蒸发结晶，蒸发至含固量约为30％(重量)时，通过输送泵送至离心机进行离心脱水，控制离心后的NaCl结晶的含水率<3％(重量)，然后将NaCl结晶送入干燥床中继续干燥脱水，得到含水率<0.1％(重量)的NaCl结晶。
4.根据权利要求3所述的燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述结晶蒸发为两效结晶蒸发。
5.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述反渗透产水的TDS＜1000mg/L、Ca2+和Mg2+含量为零。
6.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述步骤⑴中聚合硫酸铁和PAM的加入量分别为10mg/L和2mg/L；所述步骤⑶中聚合硫酸铁和PAM的加入量分别为35mg/L和3mg/L；所述步骤⑷中Na2CO3的加药量根据一级澄清池出水中的钙离子确定，聚合硫酸铁和PAM的加入量分别为5mg/L和及1mg/L。
7.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述步骤⑶三联箱处理生成的Mg(OH)2和CaSO4沉淀物沉积在一级澄清池底，收集后用板框式压滤机进行脱水处理后用作环保砖材料。
8.根据权利要求1所述的燃煤锅炉烟气脱硫废水处理的方法，其特征是：所述步骤⑷四联箱处理反应生成的CaCO3沉淀物沉积在二级澄清池底，收集后用板框式压滤机进行脱水处理后用作脱硫***脱硫剂使用。
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