CN208869425U - 一种脱硫废水浓缩减量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种脱硫废水浓缩减量装置，包括预处理单元和第一电渗析器；所述第一电渗析器包括所述第一隔室、第二隔室、第三隔室和第四隔室,所述预处理单元连通第二隔室，所述第一隔室出水端装有一纳滤***；所述纳滤***的出水一端设置有第一浓水管道和第一淡水管道，所述第一淡水管道连通所述第四隔室的进水端；第四隔室进水端设有加盐单元；第四隔室的出水端通过管道连通至所述第一隔室的进水端；还包括一纯水供应单元，所述纯水供应单元通过管道连通所述第一隔室、第三隔室和第四隔室的进水管道；本实用新型组件少，成本低，使用效果好。

Description

一种脱硫废水浓缩减量装置

技术领域

本实用新型涉及分离设备，特别是涉及一种脱硫废水浓缩减量装置。

背景技术

脱硫废水水质具有结垢倾向高、离子组成复杂和含盐量高等特点，而且脱硫废水中的硫酸钙和亚硫酸钙都处于过饱和状态，极易给废水处理设备带来结垢问题。在对脱硫废水进行浓缩减量化处理或进行零排放处理时，都必须对脱硫废水进行预处理，解决脱硫废水易结垢的问题。常规的双碱法软化预处理工艺，需要添加添加大量的化学药剂，药剂费用高昂，且产生大量的污泥。

申请号为CN201710312017.4的实用新型专利申请中公开了电厂脱硫废水的处理方法，包括以下处理步骤：

S11：提供一三联箱处理设施，将脱硫废水通过三联箱进行预处理以使得悬浮颗粒物和重金属元素的含量降低，得到初步澄清液；S12：提供一过滤装置，将所述初步澄清液进行过滤以使得过滤后的产水的悬浮固体含量小于5mg/L；

S13：提供四隔室电渗析器、纳滤***、反渗透***A、电渗析***以及反渗透***B；所述四隔室电渗析器包括相互隔离的4种隔室，每种隔室对应着一种水流道，并依次标记为1、2、3、4号水流道单元，每个水流道单元均设置相应的进水水箱和产水水箱，经过电驱动作用，各流道单元中的离子在四隔室电渗析器中进行离子重组，各流道单元获得的产水分别进入对应的产水水箱；四隔室电渗析器首次启动运行时，往2号进水水箱中加入过滤装置过滤后的产水，而往1号进水水箱、3号进水水箱、4进水水箱加入干净的纯水，并往4号进水水箱中加入盐类电解质；在首次启动过后的稳定运行状态时，将过滤装置过滤后的产水输送至2号进水水箱，进而进入四隔室电渗析器的2号水流道，并得到2号水流道的离子重组产水；将2号产水水箱中的储水分流至1号进水水箱和循环冷却塔补水或脱硫塔给水；将1号产水水箱的储水输送至纳滤***进行分盐处理，得到纳滤浓水以及纳滤淡水，往所述纳滤淡水中加入盐类电解质后，作为4号水流道的给水输送至4号进水水箱；将4号产水水箱的储水输送至所述反渗透***A处理，得到反渗透A浓水和反渗透A淡水，所述反渗透A浓水返回至所述纳滤***进行分盐处理，所述反渗透A淡水作为3号水流道的给水输送至3号进水水箱中；将3号产水水箱中的储水输送至电渗析***中进行浓缩，得到电渗析淡水和电渗析浓水。将所述电渗析淡水通过反渗透***B进行淡化处理，得到反渗透B淡水和反渗透B浓水，所述反渗透B浓水返回至所述电渗析***进行循环浓缩处理；将所述纳滤浓水和所述电渗析浓水采用蒸发结晶或烟道喷雾***处理，将废水全部蒸发。上述电厂脱硫废水的处理方法中需要的设备较多，成本高，生产效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种脱硫废水浓缩减量装置，该实用新型组件少，成本低，使用效果好。

为解决此技术问题，本实用新型的技术方案是：一种脱硫废水浓缩减量装置，包括预处理单元和第一电渗析器；

所述第一电渗析器包括阳极板、膜堆、阴极板和固定密封膜堆的压紧板；所述膜堆包括多组膜对，所述膜对依次包括隔板、阴离子交换膜、隔板和阳离子交换膜；与所述阳极板相邻的所述膜对和所述阳极板之间还装有一阳离子交换膜；

每一张隔板设有一隔室；两组相邻膜对中包含有四个隔室，依次为第一隔室、第二隔室、第三隔室和第四隔室；

四个所述隔室分别具备单独的水流通道，每一个隔室通过与其对应的水流通道连通相应的进水水箱和产水水箱；

所述预处理单元连通第二隔室，所述第一隔室出水端装有一纳滤***；所述纳滤***的出水一端设置有第一浓水管道和第一淡水管道，所述第一淡水管道连通所述第四隔室的进水端；

第四隔室进水端设有加盐单元；第四隔室的出水端通过管道连通至所述第一隔室的进水端；

还包括一纯水供应单元，所述纯水供应单元通过管道连通所述第一隔室、第三隔室和第四隔室的进水管道。

本实用新型中所述第一隔室处于邻近阳极板设置的阳离子交换膜或两膜对中第二组膜对中的阳离子交换膜与第一膜对中阴离子交换膜之间；所述第二隔室处于所述第一膜对中的阴离子交换膜和第一膜对中的阳离子交换膜之间；所述第三隔室处于第一膜对阳离子交换膜和第二膜对阴离子交换膜之间；第四隔室处于第二膜对阴离子交换膜和第二膜对阳离子交换膜之间；四种隔室中分别可以进入四种液体。待处理的废水溶液中包含有多种离子，主要有Aⁿ⁺、B^n-、C⁺和D^-，其中Aⁿ⁺代表包括钙离子、镁离子、铁离子、铜离子等多价阳离子，B^n-代表硫酸根离子、磷酸根离子、碳酸根离子等多价阴离子，C⁺代表如钠离子、钾离子、铵根离子等单价阳离子，D^-代表如氯离子、硝酸根离子等单价阴离子，钙离子、镁离子与硫酸根离子、磷酸根离子、碳酸根离子之间容易结合形成沉淀，造成电渗析设备结垢。其中第一隔室和第三隔室为浓缩室，第二隔室和第四隔室为淡化室，第一隔室和第三隔室中通入不含多价离子的水溶液，第二隔室中通入待处理的废水溶液。在电驱动作用力下，第二隔室待处理的废液中Aⁿ⁺和C⁺通过阳离子交换膜迁入第三隔室，B^n-和D^-透过阴离子交换膜迁入第一隔室，获得离子均被脱除的淡水。第四隔室内溶液中的C⁺透过阳离子交换膜迁入第一隔室，D^-透过阴离子交换膜迁入第三隔室，获得离子被脱除的淡水。经过本实用新型的作用，第一隔室中形成了B^n-、C⁺和D^-离子组成的浓水，第三隔室中形成了有Aⁿ⁺、C⁺和D^-离子组成的浓水，实现了易结垢离子Aⁿ⁺和B^n-的分组；且其四个所述隔室分别具备单独的水流通道，每一个隔室通过与其对应的水流通道连通相应的进水水箱和产水水箱，通过将不同离子组成和浓度溶液分别处理，降低本实用新型发生结垢的可能性。

进一步改进，所述预处理单元包括三联箱和过滤器，所述过滤器为砂滤耦合超滤***或者通过管式微滤膜***。本实用新型中首先通入三联箱对废水进行中和、混凝和沉淀处理，向废水中加入氢氧化钙将废水的pH值调节到9至9.5，向废水中加入有机硫、混凝剂，其中有机硫加入量为10至100mg/L，聚合硫酸氯化铁(混凝剂)40至120mg/L，将上述废水进行初步澄清后进行过滤，过滤后废水中的悬浮固体小于5mg/L，防止造成设备污堵。

进一步改进，所述第三隔室出水管道连通废水浓缩装置，所述废水浓缩装置出水一端分别设有第二浓水管道和第二淡水管道，所述第二淡水管道连通所述第三隔室的进液管道且与所述纯水供应单元管道连通；本实用新型中第三隔室与废水浓缩装置连通配合形成了一个独立封闭的循环回路，减少了第三隔室的管路连接，方便安装和维护，提高了浓水的浓缩效率和效果。

优选所述废水浓缩装置为均相离子交换膜电渗析膜堆或者异相离子交换膜电渗析膜堆或半均相离子交换膜电渗析膜堆或者DTRO碟管式反渗透***。对废水进行第二次的浓缩，进一步降低浓水的量，提高浓水的浓度，获取可以利用的淡水，利于减少需末端固化处理浓水的工作量。

进一步改进，每一张所述隔板包括中间板和位于中间板两侧的支撑板。所述隔板为三层夹芯结构，中间板中部设有中间孔，所述隔网铺满所述中间孔，中间板的上端和下端分别设有数量相同位置对应的多个集水孔；位于所述中间板一侧的所述集水孔包括水流孔和连通孔；所述连通孔的长度小于所述水流孔的长度；每一块中间板上端和下端的连通孔交错设置；在所述中间板的上端和下端分别设有数量相同的流道，所述流道一端连通其所在中间板的中间孔，所述流道的另一端指向与其同侧的所述连通孔；

所述支撑板中部设有连通所述中间孔的第一孔，所述支撑板的上端和下端设有数量和位置与集水孔相同的第二孔，第二孔的大小与所述水流孔相同；

所述中间板的所述中间孔与其两侧支撑板的第一孔构成所述第一隔室或第二隔室或第三隔室或第四隔室；

所述中间板上端的连通孔以及与该连通孔对应位置的其两侧的第二孔构成所述第一隔板或第二隔板或第三隔板或第四隔板的出水孔或进水孔；所述中间板下端的连通孔以及与该连通孔对应位置的其两侧的第二孔构成所述第一隔板或第二隔板或第三隔板或第四隔板的进水孔或出水孔；位于所述中间板上端或者下端的所述流道指向其对应的所述连通孔的一端位于两侧所述支撑板的所述第二孔之间；所述流道的剩余部分由两侧的所述支撑板覆盖。本实用新型中通过将隔板设置为三层夹芯结构，即位于中间的中间板和位于中间板两侧的支撑板，支撑板将中间板上的流道覆盖，防止阳离子交换膜或者阴离子交换膜由于来自压紧板的紧固压力在流道处产生压痕，避免离子交换膜凹陷入流道中，一方面防止流道阻塞，另一方面还能防止流道阻塞后水流不畅造成热扩散慢而发生烧膜现象；因此本实用新型针对废水进行离子重组分离的过程中，隔室与隔室之间分离效果好，各离子交换膜受到两侧支撑板的保护，防止离子交换膜出现压痕，利于延长本实用新型的使用寿命，具有良好的分离重组效果，安全可靠。

进一步改进，位于所述中间板上侧或者下侧每一个连通孔分别通过一组流道连通其所在所述中间板的中间孔，每一组流道的数量为5至15条；同一组所述流道从其对应的所述连通孔向着所述中间孔呈放射状分布。由于支撑板的支撑作用，可以避免膜对中相邻两块隔板的流道交叉处在流道两侧均产生对离子交换膜的压力，从而避免离子交换膜在流道交叉处两侧面均产生压痕，因此三层夹芯结构的隔板流道的设置不受相邻两块隔板流道不能交叉的限制，即相邻两隔板的流道可以交叉设置，提高流道设置的均匀性，因而流道能够在隔室一端分布的范围较广较均匀，保证隔室进水或者出水均匀，防止产生流动的死区。

进一步改进，位于所述隔室两侧的所述流道连通所述隔室的一端均匀分布在所述中间板上，所述流道连通所述连通孔的另一端均匀分布在所述中间板上。进一步均匀流道在隔室进水或者出水一侧的分布，使得隔室的布水更加均匀，防止隔室中产生死区。

进一步改进，每一条所述流道宽度相等，每一条流道的宽度为0.5至2.5mm，每个所述连通孔对应的流道数量为5至15条；所述中间板的厚度为0.3至1mm；所述支撑板厚度为0.15至0.5mm。通过调整流道个数和中间板厚度保证每个所述连通孔对应的所述流道的总过水截面积为5至12mm²。结合流道选择的宽度和支撑板的厚度，以保证支撑板在0.5Mpa压强下支撑板在流道处不产生明显压痕。每一条所述流道从所述中间孔向其对应的所述连通孔的转向处为圆弧状，圆弧半径为5至10mm。流道在拐弯处呈圆弧状设计，圆滑的流道减小了水流阻力，同时还可以减轻水中颗粒物的沉淀造成流道的阻塞。

优选所述中间板上端或者下端的所述集水孔的数量为4n个，n为正整数；所述中间板上端或者下端的所述连通孔的数量为n个；每一块所述中间板位于下端的所述连通孔与位于所述中间板上端的所述连通孔间隔相等数量的所述水流孔交错设置。在一张中间板上设置多组进水或者出水的连通孔，随着n的增加，隔室的进水或者出水均会更加均匀，也会减小流道拐弯的弧度，降低液体流动的阻力，防止液体中颗粒沉积阻塞流道。每一块所述中间板位于下端的所述连通孔与位于所述中间板上端的所述连通孔间隔一个所述水流孔交错设置，保证隔室的浓水或者淡水都能充分流动，防止死区的产生。

进一步改进，所述第一隔室在进水一端设有一第一进水水箱，所述第一隔室在出水一端设有一第一产水水箱；所述第一产水水箱与所述纳滤***的进水一端连通；

所述第二隔室在进水一端设有一第二进水水箱，所述第二隔室在出水一端设有一第二产水水箱；所述第二进水水箱连通所述预处理单元；

所述第三隔室在进水一端设有一第三进水水箱，所述第三隔室在出水一端设有一第三产水水箱；所述第三产水水箱出水端连通所述废水浓缩装置，所述废水浓缩装置的所述第二淡水管道连通所述第三进水水箱；所述第三进水水箱上装有盐酸加药单元；

所述第四隔室在进水一端设有一第四进水水箱，所述第四隔室在出水一端设有一第四产水水箱；所述第四产水水箱的出水端连通所述第一进水水箱；

所述第一进水水箱、第三进水水箱和第四进水水箱分别与所述纯水供应单元连通。

本实用新型中通过设置对第一隔室、第二隔室、第三隔室和第四隔室相应的进水水箱和出水水箱利于控制各个隔室进出水的管控，同时也具有一定的缓存作用，利于提高本实用新型运行的稳定性和可靠性。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过预处理单元对待处理的废水进行澄清和过滤，然后将符合第一电渗析器进水要求的废水通入第一电渗析器的第二隔室，第二隔室将废水中的易形成沉淀的多价阳离子和多价阴离子分组置于相邻的第一隔室和第三隔室中，第一隔室出水端连通纳滤***，纳滤***对第一隔室中出水进行分盐处理，纳滤***的第一浓水管道将进一步浓缩的浓水导出，进行下一步的处理，而第一淡水管道将不含有多价离子的淡水通入至第四隔室，经过第四隔室的进一步淡化的淡水连通至第一隔室的进水端，减少了第一隔室对纯水的需求，第四隔室的产出的淡水不含有多价阳离子和多价阴离子，防止第一隔室和纳滤***中结垢，利于设备的长期稳定运行；同时减少了设备的使用，减少了使用过程中的工艺步骤，减少了各个隔室之间的进出水的联系，本实用新型中仅有第一隔室和第四隔室存在进出水的循环，第二隔室和第三隔室均独立进出水，且通过第一隔室与第四隔室的配合减少了纯水的用量，可以循环使用待处理废水以及其中的盐类电解质，降低了在实际运行中的运行成本，使用方便。

从而实现本实用新型的上述目的。

附图说明

图1是本实用新型涉及的一种脱硫废水浓缩减量装置的结构示意图；

图2是使用本实用新型进行浓缩减量的工艺流程图；

图3是本实用新型中第一电渗析器的结构示意图；

图4是本实用新型中第一电渗析器在脱硫废水进行浓缩减量工艺的的原理图；

图5是本实用新型中相邻两膜对的剖面图；

图6是本实用新型中具有三层夹芯结构的隔板的局部立体示意图；

图7是本实用新型中中间板的主视图；

图8是本实用新型中支撑板的主视图。

图中：

预处理单元100；三联箱101；过滤器102；第一电渗析器200；压紧板201；膜对210；阳离子交换膜211；阴离子交换膜212；隔板2；第一隔板2a；第二隔板2b；第三隔板2c；第四隔板2d；隔室21；第一隔室21a；第二隔室21b；第三隔室21c；第四隔室21d；隔网22；中间板23；中间孔231；集水孔232；水流孔233；连通孔234；流道235；支撑板24；第一孔241；第二孔242；进水水箱25；第一进水水箱25a；第二进水水箱25b；第三进水水箱25c；第四进水水箱25d；产水水箱26；第一出水水箱26a；第二出水水箱26b；第三出水水箱26c；第四出水水箱26d；盐酸加药单元27；纳滤***3；加盐单元4；纯水供应单元5；废水浓缩装置6。

具体实施方式

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

本实用新型公开一种脱硫废水浓缩减量装置，如图1至图8所示，包括预处理单元100和第一电渗析器200；

所述第一电渗析器200包括阳极板、膜堆、阴极板和固定密封膜堆的压紧板201；所述膜堆包括多组膜对210，所述膜对210依次包括隔板2、阴离子交换膜212、隔板2和阳离子交换膜211；与所述阳极板相邻的所述膜对210和所述阳极板之间还装有一阳离子交换膜211；

每一张隔板2设有一隔室21；两组相邻膜对210中包含有四个隔室21，依次为第一隔室21a、第二隔室21b、第三隔室21c和第四隔室21d；

四个所述隔室21分别具备单独的水流通道，每一个隔室通过与其对应的水流通道连通相应的进水水箱25和产水水箱26；

所述预处理单元100连通第二隔室21b，所述第一隔室21a出水端装有一纳滤***3；所述纳滤***3的出水一端设置有第一浓水管道和第一淡水管道，所述第一淡水管道连通所述第四隔室21d的进水端；

第四隔室21d进水端的设有加盐单元4；第四隔室21d的出水端通过管道连通至所述第一隔室21a的进水端；

还包括一纯水供应单元5，所述纯水供应单元5通过管道连通所述第一隔室21a、第三隔室21c和第四隔室21d的进水管道。

待处理的废水溶液中包含有多种离子，主要有Aⁿ⁺、B^n-、C⁺和D^-，其中Aⁿ⁺代表包括钙离子、镁离子、铁离子、铜离子等多价阳离子，B^n-代表硫酸根离子、磷酸根离子、碳酸根离子等多价阴离子，C⁺代表如钠离子、钾离子、铵根离子等单价阳离子，D^-代表如氯离子、硝酸根离子等单价阴离子，钙离子、镁离子与硫酸根离子、磷酸根离子、碳酸根离子之间容易结合形成沉淀，造成电渗析设备结垢。

本实用新型通过预处理单元100对待处理的废水进行澄清和过滤，然后将符合第一电渗析器200进水要求的废水通入第一电渗析器200的第二隔室21b。在电驱动作用力下，第二隔室21b待处理的废液中Aⁿ⁺和C⁺通过阳离子交换膜211迁入第三隔室21c，B^n-和D^-透过阴离子交换膜212迁入第一隔室21a，获得离子被脱除的淡水。经过本实用新型的作用，第一隔室21a中形成了B^n-、C⁺和D^-离子组成的浓水，第三隔室21c中形成了有Aⁿ⁺、C⁺和D^-离子组成的浓水，实现了易结垢离子Aⁿ⁺和B^n-的分组。第一隔室21a出水端连通纳滤***3，纳滤***3对第一隔室21a中出水进行分盐处理，纳滤***3的第一浓水管道将进一步浓缩的浓水导出，进行下一步的处理，而第一淡水管道将不含有多价离子的淡水通入至第四隔室21d，第四隔室21d内废水中的C⁺透过阳离子交换膜211迁入第一隔室21c，D^-透过阴离子交换膜212迁入第三隔室21a，获得离子被脱除的淡水。经过第四隔室21d的进一步淡化的淡水连通至第一隔室21a的进水端，减少第一隔室21a对纯水的需求，由于纳滤***3的纳滤淡水通入第四隔室21d的第四进水水箱25d，保证了第四隔室21d产出的淡水不含有Aⁿ⁺和B^n-，防止第一隔室21a和纳滤***3中结垢，利于设备的长期稳定运行；同时减少了设备的使用，减少了使用过程中的工艺步骤，减少了各个隔室之间的进出水的联系，本实用新型中仅有第一隔室21a和第四隔室21d存在进出水的循环，第二隔室21b和第三隔室21c均独立进出水，且通过第一隔室21a与第四隔室21d的配合减少了纯水的用量，可以循环使用待处理废水以及其中的盐类电解质，降低了在实际运行中的运行成本，使用方便。

本实施例中所述预处理单元100包括三联箱101和过滤器102，所述过滤器102为砂滤耦合超滤***或者通过管式微滤膜***。利用本实用新型首先通入三联箱101对废水进行中和、混凝和沉淀处理，向废水中加入氢氧化钙将废水的pH值调节到9至9.5，向废水中加入有机硫、混凝剂，其中有机硫加入量为10至100mg/L，聚合硫酸氯化铁(混凝剂)40至120mg/L，将上述废水进行初步澄清后进行过滤器102过滤，过滤后废水中的悬浮固体小于5mg/L防止造成设备污堵。

本实施例中所述第三隔室21c出水管道连通废水浓缩装置6，所述废水浓缩装置6出水一端分别设有第二浓水管道和第二淡水管道，所述第二淡水管道连通所述第三隔室21c的进液管道且与所述纯水供应单元5管道连通；本实用新型中第三隔室21c与废水浓缩装置6连通配合形成了一个独立封闭的循环回路，减少了第三隔室21c的管路连接，方便安装和维护，提高了浓水的浓缩效率和效果。

优选所述废水浓缩装置6为均相离子交换膜电渗析膜堆或者异相离子交换膜电渗析膜堆或半均相离子交换膜电渗析膜堆或者DTRO碟管式反渗透***。对废水进行第二次的浓缩，进一步降低浓水的量，提高浓水的浓度，获取可以利用的淡水，利于减少需末端固化处理浓水的工作量。

本实施例中每一张所述第一隔板2a、第二隔板2b、第三隔板2c或者第四隔板2d均包括中间板23和位于中间板23两侧的支撑板24。第一隔板2a、第二隔板2b、第三隔板2c或者第四隔板2d为三层夹芯结构，中间板23中部设有中间孔231，所述隔网22铺满所述中间孔231，中间板23的上端和下端分别设有数量相同位置对应的多个集水孔232；位于所述中间板23一侧的所述集水孔232包括水流孔233和连通孔234；所述连通孔234的长度小于所述水流孔233的长度；每一块中间板23上端和下端的连通孔234交错设置；在所述中间板23的上端和下端分别设有数量相同的流道235，所述流道235一端连通其所在中间板23的中间孔231，所述流道235的另一端指向与其同侧的所述连通孔234；

所述支撑板24中部设有连通所述中间孔231的第一孔241，所述支撑板24的上端和下端设有数量和位置与集水孔232相同的第二孔242，第二孔242的大小与所述水流孔233相同；

所述中间板23的所述中间孔231与其两侧支撑板24的第一孔241构成所述第一隔室21a或第二隔室21b或第三隔室21c或第四隔室21d；

所述中间板23上端的连通孔234以及与该连通孔234对应位置的其两侧的第二孔242构成所述第一隔板2a或第二隔板2b或第三隔板2c或第四隔板2d的出水孔或进水孔；所述中间板23下端的连通孔234以及与该连通孔234对应位置的其两侧的第二孔242构成所述第一隔板2a或第二隔板2b或第三隔板2c或第四隔板2d的进水孔或出水孔；位于所述中间板23上端或者下端的所述流道235指向其对应的所述连通孔234的一端位于两侧所述支撑板24的所述第二孔242之间；所述流道235的剩余部分由两侧的所述支撑板24覆盖。本实用新型中通过将隔板设置为三层夹芯结构，即位于中间的中间板23和位于中间板23两侧的支撑板24，支撑板24将中间板23上的流道235覆盖，防止阳离子交换膜211、阴离子交换膜212、阳离子交换膜211或者阴离子交换膜212由于来自压紧板201的紧固压力在流道235处产生压痕，避免离子交换膜凹陷入流道235中，一方面防止流道235阻塞，另一方面还能防止流道235阻塞后水流不畅造成热扩散慢而发生烧膜现象；因此本实用新型针对废水进行离子重组分离的过程中，隔室与隔室之间分离效果好，各离子交换膜受到两侧支撑板24的保护，防止离子交换膜出现压痕，利于延长本实用新型的使用寿命，具有良好的分离重组效果，安全可靠。

本实施例中位于所述中间板23上侧或者下侧每一个连通孔234分别通过一组流道235连通其所在所述中间板23的中间孔231，每一组流道235的数量为5至15条；同一组所述流道235从其对应的所述连通孔234向着所述中间孔231呈放射状分布。由于支撑板24的支撑作用，可以避免膜对中相邻两块隔板的流道235交叉处在流道235两侧均产生对离子交换膜的压力，从而避免离子交换膜在流道235交叉处两侧面均产生压痕，因此三层夹芯结构的隔板流道235的设置不受相邻两块隔板流道235不能交叉的限制，即相邻两隔板的流道235可以交叉设置，提高流道235设置的均匀性，因而流道235能够在隔室一端分布的范围较广较均匀，保证隔室进水或者出水均匀，防止产生流动的死区。

本实施例中位于同一块所述中间板233的所述流道235连通所述中间孔231的一端均匀分布在所述中间板23上，所述流道235连通所述连通孔234的另一端均匀分布在所述中间板23上。进一步均匀流道235在隔室进水或者出水一侧的分布，使得隔室的布水更加均匀，防止隔室中产生死区。

本实施例中每一条所述流道235宽度相等，每一条流道235的宽度为0.5至2.5mm，每个所述连通孔234对应的流道235数量为5至15条；所述中间板23的厚度为0.3至1mm；所述支撑板24厚度为0.15至0.5mm。通过调整流道235个数和中间板23厚度保证每个所述连通孔234对应的所述流道235的总过水截面积为5至12mm²。结合流道235选择的宽度和支撑板24的厚度，以保证支撑板24在0.5Mpa压强下支撑板24在流道235处不产生明显压痕。每一条所述流道235从所述隔室向其对应的所述连通孔234的转向处为圆弧状，圆弧半径为5至10mm。流道235在拐弯处呈圆弧状设计，圆滑的流道235减小了水流阻力，同时还可以减轻水中颗粒物的沉淀造成流道235的阻塞。

优选所述中间板23上端或者下端的所述集水孔232的数量为4n个，n为正整数；所述中间板23上端或者下端的所述连通孔234的数量为n个；每一块所述中间板23位于下端的所述连通孔234与位于所述中间板23上端的所述连通孔234间隔相等数量的所述水流孔233交错设置。在一张中间板23上设置多组进水或者出水的连通孔234，随着n的增加，隔室的进水或者出水均会更加均匀，也会减小流道235拐弯的弧度，降低液体流动的阻力，防止液体中颗粒沉积阻塞流道235。每一块所述中间板23位于下端的所述连通孔234与位于所述中间板23上端的所述连通孔234间隔一个所述水流孔233交错设置，保证隔室的浓水或者淡水都能充分流动，防止死区的产生。通过交错设置连通孔和流道，从而形成了四种不同的中间板，即获得了第一隔板2a、第二隔板2b、第三隔板2c或者第四隔板2d。

本实施例中所述第一隔室21a在进水一端设有一第一进水水箱25a，所述第一隔室21a在出水一端设有一第一产水水箱26a；所述第一产水水箱26a与所述纳滤***3的进水一端连通；

所述第二隔室21b在进水一端设有一第二进水水箱25b，所述第二隔室21b在出水一端设有一第二产水水箱26b；所述第二进水水箱25b连通所述预处理单元100；

所述第三隔室21c在进水一端设有一第三进水水箱25c，所述第三隔室21c在出水一端设有一第三产水水箱26c；所述第三产水水箱26c出水端连通所述废水浓缩装置6，所述废水浓缩装置6的所述第二淡水管道连通所述第三进水水箱25c；所述第三进水水箱25c上装有盐酸加药单元27；

所述第四隔室21d在进水一端设有一第四进水水箱25d，所述第四隔室21d在出水一端设有一第四产水水箱26d；所述第四产水水箱26d的出水端连通所述第一进水水箱25a；

所述第一进水水箱25a、第三进水水箱25c和第四进水水箱25d分别与所述纯水供应单元5连通。

本实用新型中通过设置对第一隔室21a、第二隔室21b、第三隔室21c和第四隔室21d相应的进水水箱和产水水箱利于控制各个隔室进出水的管控，同时也具有一定的缓存作用，利于提高本实用新型运行的稳定性和可靠性。

通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：使用本实用新型中的一种脱硫废水浓缩减量装置具体的工艺步骤如下：

A、向含有Aⁿ⁺、B^n-、C⁺和D^-离子的废水通入三联箱101加入氢氧化钙将废水的pH值调节到9至9.5，向废水中加入有机硫、混凝剂，其中有机硫加入量为10至100mg/L，聚合硫酸氯化铁(混凝剂)40至120mg/L，将上述废水进行初步澄清后进行过滤，过滤后废水中的悬浮固体小于5mg/L防止造成设备污堵。

B、将步骤A获得产水通入第一电渗析器200进行离子重组；

将步骤A获得产水输送至所述第一电渗析器200的第二隔室21b获得产水；其中第二隔室21b和第四隔室21d为淡室，第一隔室21a和第三隔室21c为浓室；第一隔室21a的产水含有B^n-、C⁺和D^-离子，第三隔室21c的产水含有Aⁿ⁺、C⁺和D^-离子，实现了易结垢离子Aⁿ⁺和B^n-的分组；四个所述隔室分别具备单独的水流通道，每一个隔室通过与其对应的水流通道连通相应的进水水箱和产水水箱；

在第一电渗析器200首次运行时分别向第一隔室21a、第三隔室21c和第四隔室21d中补入纯水；随后随着第一电渗析器200的运行，第一隔室21a、第二隔室21b、第三隔室21c和第四隔室21d分别有产水；

C、将所述第一隔室21a的产水输送至纳滤***3进行分盐处理，得到纳滤浓水以及纳滤淡水，其中纳滤淡水中仅含有C⁺和D^-；

D、向步骤C中的所述纳滤淡水中通过加盐单元4加入盐类电解质，将加有盐类电解质的所述纳滤淡水输送至第四隔室21d；

E、将第四隔室21d的产水输送至第一隔室21a的进水水箱，并向第一隔室21a中补入纯水。

将步骤B中所述第二隔室21b的产水回用至脱硫塔给水或冷却塔补水。第二隔室21b产水的电导率约为5000μS/cm即可回用至脱硫塔给水或冷却塔补水，充分利用废水，减少水的使用和污染。

本实施例中将步骤B中所述第三隔室21c的产水输送至第二电渗析器或高压反渗透器中浓缩后得到淡水和浓水；将所述淡水输送至第三隔室21c的第三进水水箱25c，并向第三隔室21c的第三进水水箱25c中补充纯水。通过向第三隔室21c的第三进水水箱25c中补充少量的纯水使得第三隔室21c可以稳定运行，将第三隔室21c的第三产水水箱26c连通第二电渗析器或高压反渗透器进一步将第三隔室21c的产水进行浓缩，减少浓水的量，减少处理浓水的工作量，减少能源的使用，利于保护环境。另一方面，本实用新型通过将第三隔室21c设置为独立运行的单元，减少了各个隔室之间水流或者是离子浓度的影响，利于控制和监管，利于脱硫废水浓缩减量的进行。

本实施例中所述第三隔室21c设有盐酸加药单元27；通过盐酸加药单元27向第三隔室21c的进水水箱中添加盐酸以调节其产水水箱中的pH值为4-6。由于第三隔室21c为浓室，其中的溶液中浓度较高的钙离子和镁离子，如果第三隔室21c中溶液呈碱性，则第三隔室21c内以及相应的进水水箱和产水水箱会由于形成氢氧化钙和氢氧化镁沉淀(结垢)，因此需要将第三隔室21c、第三进水水箱25c和第三产水水箱26c中的溶液为酸性，防止结垢，堵塞设备，从而利于工艺的实现。

优选所述步骤G中的所述盐类电解质为氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾或者磺酸钠。第四隔室21d中需要向相邻的第一隔室21a和第三隔室21c提供单价阴离子和单价阳离子，以便于与废水中硫酸钙发生离子重组，使得相邻的浓室中生成易溶于水的盐类，防止设备内结垢，利于脱硫废水浓缩和减量的实现。

通过采用上述技术方案，本实用新型中包含有能够容纳四种溶液的第一隔室21a、第二隔室21b、第三隔室21c和第四隔室21d，其中第二隔室21b和第三隔室21c的产水与第一隔室21a和第四隔室21d的产水相互独立，第一隔室21a的产水经过纳滤***3分盐后将淡水重新通入至第四隔室21d的第四进水水箱25d，将纳滤***3的产水回用至第四隔室21d一方面提供了第四隔室21d的进水来源，另一方面由于第一隔室21a的进水是通过纳滤***3分盐的含有钠盐的淡水，即第四隔室21d不仅循环利用了废水中的水，还循环利用了废水中的钠盐，减少了第四隔室21d中盐类电解质的补充，第四隔室21d不仅节省了纯水的成本也在一定程度上节省了盐类电解质的成本，本实施例的有益效果是：

一、使用设备少，可循环利用废水中的水和盐类电解质，从而减少了纯水和盐类电解质的使用，节省水源，能够对脱硫废水实现有效的浓缩和减量；

二、通过使用本实施例相较于现有技术简化了工艺流程，删减了部分工艺环节，减少了设备投资和运行费用，可以节省投资10％至15％，处理每立方废水可以减少运行费用4至6元；

三、本实施例减少了第一电渗析器200四个隔室间进出水的联系，防止各个隔室间进出水联系多导致各个隔室之间相互干扰牵制多，运行稳定性差，难以操控；

四、本实施例设备运行效果得到提升；现有技术中由于第二隔室21b产水因在第一电渗析器200中可能处理不彻底造成第二隔室21b产水中钙离子和镁离子的含量超过第一隔室21a的进水要求(钙离子和镁离子浓度和低于10mg/L)，造成第一隔室21a产水中钙离子和镁离子含量过高，在第一隔室21a内和纳滤***3中产生沉淀和结垢；本实用新型中将第四隔室21d产水通入至第一隔室21a的进水水箱，完全确保进入第一隔室21a的水不含有容易结垢的钙离子和镁离子。

某电厂产生的脱硫废水水量为10m³/h，脱硫废水首先经过三联箱101预处理，调节废水pH至9.5左右，往废水中加入有机硫10至100mg/L，加入聚合硫酸氯化铁40至120mg/L。经过三联箱101中的混凝、沉淀，去除大部分重金属离子及悬浮颗粒物。经沉淀后，获得的初步澄清液再进行后续进一步处理。脱硫废水经预处理后再通过管式微滤膜***处理，进一步去除悬浮颗粒物等，管式微滤膜***产水悬浮固体含量小于5mg/L。然后废水再进入第一电渗析器200的第二隔室21b的进水水箱，在第一隔室21a的进水水箱中加入自来水(纯水补入1)和第四隔室21d的产水，第三隔室21c的进水水箱中加入自来水(纯水补入)和第三隔室21c的产水输送至第二电渗析器或高压反渗透器中浓缩后得到淡水，第一隔室21a进水水箱和第三隔室21c的进水水箱的进水总量均为5m³/h，在第四隔室21d的进水水箱中加入4.5m³/h纳滤淡水和适量的NaCl，在电驱动作用下，废水中的SO₄ ^2-等阴离子进入第一隔室21a，Ca²⁺等阳离子进入第三隔室21c，4号水箱中的Na⁺进入第一隔室21a，Cl^-进入第三隔室21c；本实施例中获得第一隔室21a产水5m³/h,第二隔室21b产水10m³/h，第三隔室21c产水5m³/h，第四隔室31d产水4.5m³/h。第一电渗析器200每对膜之间的操作电压为0.5～1.2V，隔室31内水流速度5～7cm/s。将第二产水水箱26b的出水回用至循环冷却塔用水或脱硫塔给水。第一隔室21a产水再经过纳滤***3处理，获得纳滤淡水4.5m³/h，纳滤***3运行压力1.5至1.8MPa,纳滤***3产水回收率为90％，纳滤淡水回流至第四进水水箱25d，其中纳滤淡水中绝大部分是NaCl，含量约为20000mg/L，SO₄ ^2-含量小于40mg/L，剩余10％的含大量SO₄ ^2-的纳滤浓水0.5m³/h。第四隔室21d产水全部进入第一进水水箱25a，并往第一进水水箱25a中加入0.5m³/h的纯水补入。第三产水水箱26c的出水经过电渗析***处理，得到1.5m³/h浓水，以及3.5m³/h淡水，控制电渗析膜对间操作电压为0.8至1.1V，隔室31内水流速度5至7cm/s。第三产水水箱26c的出水经过电渗析***处理获得的淡水回流至第三进水水箱25c中，并往第一进水水箱25a中加入1.5m³/h的纯水补入。

使用本实施例可将脱硫废水中易结垢的硫酸钙、硫酸镁、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁进行离子重组，形成难以结垢的氯化钙、氯化镁和硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠，解决了后续电渗析设备或高压反渗透***中的结垢难题。再进一步通过纳滤膜***浓缩、电渗析***或高压反渗透***将重组过后的难结垢性浓水进行浓缩，使得浓缩后的浓水中溶解性总固体含量为10至16％，实现80％的水回收率。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (9)

1.一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：包括预处理单元和第一电渗析器；

所述第一电渗析器包括阳极板、膜堆、阴极板和固定密封膜堆的压紧板；所述膜堆包括多组膜对，所述膜对依次包括隔板、阴离子交换膜、隔板和阳离子交换膜；与所述阳极板相邻的所述膜对和所述阳极板之间还装有一阳离子交换膜；

每一张隔板设有一隔室；两组相邻膜对中包含有四个隔室，依次为第一隔室、第二隔室、第三隔室和第四隔室；

四个所述隔室分别具备单独的水流通道，每一个隔室通过与其对应的水流通道连通相应的进水水箱和产水水箱；

所述预处理单元连通第二隔室，所述第一隔室出水端装有一纳滤***；所述纳滤***的出水一端设置有第一浓水管道和第一淡水管道，所述第一淡水管道连通所述第四隔室的进水端；

第四隔室进水端设有加盐单元；第四隔室的出水端通过管道连通至所述第一隔室的进水端；

还包括一纯水供应单元，所述纯水供应单元通过管道连通所述第一隔室、第三隔室和第四隔室的进水管道。

2.如权利要求1所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：所述预处理单元包括三联箱和过滤器，所述过滤器为砂滤耦合超滤***或者通过管式微滤膜***。

3.如权利要求1所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：所述第三隔室出水管道连通废水浓缩装置，所述废水浓缩装置出水一端分别设有第二浓水管道和第二淡水管道，所述第二淡水管道连通所述第三隔室的进液管道且与所述纯水供应单元管道连通。

4.如权利要求3所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：所述废水浓缩装置为均相离子交换膜电渗析膜堆或者异相离子交换膜电渗析膜堆或半均相离子交换膜电渗析膜堆或者DTRO碟管式反渗透***。

5.如权利要求1所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：每一张所述隔板包括中间板和位于中间板两侧的支撑板；

所述中间板中部设有中间孔，隔网铺满所述中间孔，中间板的上端和下端分别设有数量相同位置对应的多个集水孔；位于所述中间板一侧的所述集水孔包括水流孔和连通孔；所述连通孔的长度小于所述水流孔的长度；每一块中间板上端和下端的连通孔交错设置；在所述中间板的上端和下端分别设有数量相同的流道，所述流道一端连通其所在中间板的中间孔，所述流道的另一端指向与其同侧的所述连通孔；

所述支撑板中部设有连通所述中间孔的第一孔，所述支撑板的上端和下端设有数量和位置与集水孔相同的第二孔，第二孔的大小与所述水流孔相同；

所述中间板的所述中间孔与其两侧支撑板的第一孔构成所述第一隔室或第二隔室或第三隔室或第四隔室；

所述中间板上端的连通孔以及与该连通孔对应位置的其两侧的第二孔构成第一隔板或第二隔板或第三隔板或第四隔板的出水孔或进水孔；所述中间板下端的连通孔以及与该连通孔对应位置的其两侧的第二孔构成第一隔板或第二隔板或第三隔板或第四隔板的进水孔或出水孔；位于所述中间板上端或者下端的所述流道指向其对应的所述连通孔的一端位于两侧所述支撑板的所述第二孔之间；所述流道的剩余部分由两侧的所述支撑板覆盖。

6.如权利要求5所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：位于所述中间板上侧或者下侧每一个连通孔分别通过一组流道连通其所在所述中间板的中间孔，每一组流道的数量为5至15条；同一组所述流道从其对应的所述连通孔向着所述中间孔呈放射状分布。

7.如权利要求5所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：每一条所述流道宽度相等，每一条流道的宽度为0.5至2.5mm，每个所述连通孔对应的流道数量为5至15条；所述中间板的厚度为0.3至1mm；所述支撑板厚度为0.15至0.5mm；每一条所述流道从所述中间孔向其对应的所述连通孔的转向处为圆弧状，圆弧半径为5至10mm。

8.如权利要求5所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：所述中间板上端或者下端的所述集水孔的数量为4n个，n为正整数；所述中间板上端或者下端的所述连通孔的数量为n个；每一块所述中间板位于下端的所述连通孔与位于所述中间板上端的所述连通孔间隔相等数量的所述水流孔交错设置。

9.如权利要求3所述的一种脱硫废水浓缩减量装置，其特征在于：

所述第一隔室在进水一端设有一第一进水水箱，所述第一隔室在出水一端设有一第一产水水箱；所述第一产水水箱与所述纳滤***的进水一端连通；

所述第二隔室在进水一端设有一第二进水水箱，所述第二隔室在出水一端设有一第二产水水箱；所述第二进水水箱连通所述预处理单元；

所述第三隔室在进水一端设有一第三进水水箱，所述第三隔室在出水一端设有一第三产水水箱；所述第三产水水箱出水端连通所述废水浓缩装置，所述废水浓缩装置的所述第二淡水管道连通所述第三进水水箱；所述第三进水水箱上装有盐酸加药单元；

所述第四隔室在进水一端设有一第四进水水箱，所述第四隔室在出水一端设有一第四产水水箱；所述第四产水水箱的出水端连通所述第一进水水箱；

所述第一进水水箱、第三进水水箱和第四进水水箱分别与所述纯水供应单元连通。