CN211226709U - 一种脱硫废水零排放*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种脱硫废水零排放***，包括初沉池、曝气调节池、废水软化装置、澄清池、陶瓷膜微滤器、电容脱盐装置以及固化装置，电容脱盐装置包括电场电容脱盐组件和外壳，电场电容脱盐组件设置在外壳内；电场电容脱盐组件包括壳体和固定轴，固定轴与壳体之间的环形区域内设置有多个导电层和电极；靠近固定轴的外侧和壳体的内侧分别设置有第一导电层和第二导电层，靠近第一导电层的外侧和靠近第二导电层的内侧分别设置有第一电极和第二电极，第一电极和第二电极分别设置有第一PVC网和第二PVC网，第一PVC网和第二PVC网之间形成流通流道。本申请结构简单，占用空间更小，在保证较好的处理效果的前提下能够有效减少脱硫废水零排放处理的工艺路线。

Description

一种脱硫废水零排放***

技术领域

本申请属于脱硫废水技术领域，具体涉及一种脱硫废水零排放***。

背景技术

脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程中吸收塔的排放水。为了维持脱硫装置浆液循环***物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从***中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗***。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、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严格控制的第一类污染物。为了减少废水外排对环境造成的污染，需要采取相应的技术措施对它实现真正的零排放。

废水零排放的基本概念是在工厂内用水除蒸发、风干等自燃损失外，通过各种处理技术在厂内实现循环使用，不对外排放任何废水，水循环***内积累的盐类形成结晶得到资源化利用。完整的废水零排放***设计中需要综合考虑电厂用水和外排废水，其中烟气脱硫(以湿法为例)***的高含盐量废水处理难度较大，由于重金属离子含量较高，不能直接排放，普通化学处理方法过于复杂，需要不间断添加化学药品，且处理后的大量废水氯离子仍无法去除。

目前国内对于脱硫废水零排放的工艺，主要有膜法+蒸发结晶技术、烟道直喷技术以及旁路烟道蒸发技术等，但是这些处理工艺均存在运行费用高，***庞大复杂等问题。对于企业来说，高昂的建设费用和处理费用是很难承受的。因此当前的主要的问题是如何改进脱硫废水的排放工艺，降低脱硫废水零排放***的建设成本和运行成本。

实用新型内容

针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种脱硫废水零排放***。

为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

一种脱硫废水零排放***，包括依次按照顺序连接的初沉池、曝气调节池、废水软化装置、澄清池、陶瓷膜微滤器、电容脱盐装置以及固化装置，

所述电容脱盐装置包括：多个电场电容脱盐组件和外壳，所述电场电容脱盐组件按照纵向并联方式设置在所述外壳内；

其中，电场电容脱盐组件包括壳体和固定轴，所述固定轴与壳体之间的环形区域内设置有多个导电层和电极；

靠近固定轴的外侧和壳体的内侧分别设置有第一导电层和第二导电层，靠近第一导电层的外侧和靠近第二导电层的内侧分别设置有第一电极和第二电极，第一电极的外侧和第二电极的内侧分别设置有第一PVC网和第二PVC网，第一PVC网和第二PVC网之间形成有供脱硫废水中带电粒子通过的流通流道。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，所述陶瓷膜微滤器的内部设有多个沿竖直方向均匀布设的陶瓷膜管。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，所述陶瓷膜管包括从外到内依次设置的多孔支撑层、过渡层以及分离层，其中，所述多孔支撑层的孔径大于所述过渡层的孔径，所述过渡层的孔径大于所述分离层的孔径。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，所述陶瓷膜微滤器的出口与曝气调节池的入口相连，其中，所述陶瓷膜微滤器中的反洗水通入曝气调节池中。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，所述废水软化装置为三联箱结构，其中，所述三联箱结构包括依次连通的用于添加石灰乳的中和箱、用于添加有机硫的沉降箱以及用于添加混凝剂的絮凝箱。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，还包括冲洗装置，其中，所述冲洗装置与所述电容脱盐装置连通设置；所述冲洗装置用于向所述电容脱盐装置通入冲洗水对电场电容脱盐组件的脱硫废水进行冲洗处理形成浓水，所述电容脱盐装置的出口处连接有产水箱。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，所述电容脱盐装置的另一端出口与所述固化装置连通设置。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，所述固化装置为蒸发结晶器、尾部烟道旁路蒸发器或蒸发塘。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，还包括污泥处理装置，所述初沉池和所述澄清池内布置有泥位计，当检测到沉积的污泥超过预设高度时，通过污泥输送泵输送至污泥处理装置进行压滤处理。

进一步地，上述的脱硫废水零排放***，其中，所述初沉池和澄清池内均配置有自动刮泥装置。

与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

本申请利用环形电容脱盐装置代替现有常规的反渗透/电渗析进行脱硫废水处理中预处理之后的浓缩减量工作，可在增大浓缩段产水量、减少浓水量的同时增强装置的耐受性，简化预处理和结晶设备，减少了运行成本和维护费用，降低了能耗并提高抗污染能力，实现脱硫废水零排放的目的。

此外，在电场电容脱盐组件再生时可通过简单的电位反向或直接将电位移除对饱和吸附污染物的电极进行清理，比较化学再生或热再生可以有效的避免因添加剂造成的二次污染，这明显有别于反渗透，并可在工作状态下进行有机物颗粒的电化学降解，进一步减少其它处理方法所面临的问题。

本申请结构简单，占用空间更小，在保证较好的处理效果的前提下能够有效减少脱硫废水零排放处理技术中的工艺路线，并解决脱硫废水零排放处理中运行成本和设备成本高，最终产物处理困难等问题，具有良好的推广应用价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1：本申请脱硫废水零排放***的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本申请的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本申请的目的、特征和效果。

如图1所示，本实施例脱硫废水零排放***，包括依次按照顺序连接的初沉池10、曝气调节池20、废水软化装置30、澄清池40、陶瓷膜微滤器50、电容脱盐装置60以及固化装置70，

所述电容脱盐装置60包括：多个电场电容脱盐组件601和外壳，所述电场电容脱盐组件601按照纵向并联方式设置在所述外壳内；

其中，电场电容脱盐组件601包括壳体61和固定轴62，所述固定轴62与壳体61之间的环形区域内设置有多个导电层和电极；

靠近固定轴62的外侧和壳体61的内侧分别设置有第一导电层和第二导电层，靠近第一导电层的外侧和靠近第二导电层的内侧分别设置有第一电极和第二电极，第一电极的外侧和第二电极的内侧分别设置有第一PVC网和第二PVC网，第一PVC网和第二PVC网之间形成有供脱硫废水中带电粒子通过的流通流道。

其中，在本实施例中，所述初沉池10内配置有自动刮泥装置和液位计，其中，所述自动刮泥装置用于清除在初沉池10内浓缩的泥浆，所述液位计用于自动监测初沉池10的液位，上清液溢流至曝气调节池20。

所述曝气调节池20底部配置有曝气装置、超声波液位计，曝气装置用于对脱硫废水进行曝气，将脱硫废水中的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，超声波液位计自动监测曝气调节池20的液位并自动控制提升泵的启停，通过废水提升泵将滤液送至所述废水软化装置30。

在本实施例中，所述废水软化装置30为三联箱结构，其中，所述三联箱结构包括依次连通中和箱31、沉降箱32以及絮凝箱33，其中，所述中和箱31上配置有石灰乳加药机构，沉降箱32上配置有有机硫加药机构，在絮凝箱33上配置有混凝剂加药机构，可分别通过投加石灰乳、有机硫、混凝剂，以去除脱硫废水中的重金属离子、铁离子和氟离子、暂时硬度。

具体地，在所述中和箱31内添加石灰乳，使部分重金属沉淀下来；在所述沉降箱32内通加入有机硫，进一步沉淀不能通过氢氧化物沉淀下来的重金属离子；在所述絮凝箱33中加入混凝剂，生成絮凝物。

在本实施例中，废水中的絮凝物通过重力作用沉积在澄清池40的底部，浓缩成泥渣，再由刮泥装置清除；清水则上升至顶部溢流至清水箱，然后经提升泵送至下一工序的陶瓷膜微滤器50。

进一步地，所述初沉池10和澄清池40内均配置有自动刮泥装置。

本实施例还包括污泥处理装置100，所述初沉池10和所述澄清池40内布置有泥位计，当检测到沉积的污泥超过预设高度时，通过污泥输送泵输送至污泥处理装置100进行压滤处理。

进一步地，所述陶瓷膜微滤器50用于清除脱硫废水中的杂质，其中，所述陶瓷膜微滤器50的内部设有多个沿竖直方向均匀布设的陶瓷膜管51。

其中，所述陶瓷膜管51包括从外到内依次设置的多孔支撑层、过渡层以及分离层，其中，所述多孔支撑层的孔径大于所述过渡层的孔径，所述过渡层的孔径大于所述分离层的孔径。

进一步地，所述陶瓷膜微滤器50的出口与曝气调节池20的入口相连，其中，所述陶瓷膜微滤器50中的反洗水通入曝气调节池20中。

在本实施例中，所述电容脱盐装置60中的导电层材料优选采用铝或铜，紧贴在电极的外侧，设置有与外接电源相连的电源接口，第一电极与第二电极通过导电层分别通有正、负直流稳压电，分别形成正极板和负极板，外接的直流稳压电不高于产生水解的电压值，电压限制在1～1.5V内以保证正常工作，电极表面的电压稳定均匀。

在本实施例中，脱硫废水通入电容脱盐装置60中，与正、负极板相接触，正极板和负极板之间的流通通道形成了电容脱盐时离子的迁移空间，正极板和负极板的表面均布满微孔和中孔，脱硫废水中的带电粒子包括离子及有机物颗粒，离子被吸附至电极的表面时分别朝着符号相反的电极移动，带正电的离子向负极板迁移并聚集，带负电离子向正极板聚集，从而在正电极板和负电极板的内侧形成双电层。

随着电容脱盐装置60吸附的微小粒子不断增多，粒子在双电层的电极板的表面上聚结并且浓缩，使得所处理的水中盐类、胶体颗粒或是带电物质停留在两个电极的表面，使得水中含盐量会大幅度降低，达到了盐与水分离的目的，可得到净化后的产水。

离子在电极的表面不断聚集并浓缩，水中的有机颗粒或其他带电物质受到双电层的影响，会短暂粘滞在电极板的表面，这是因为在强电场的干扰下，电极表面可以生成存在时间虽然短却有着极强氧化性的活性物质，主要为-OH羟基自由基，可以使一些难以降解的有机污染物质更容易被分解，并且不会造成无二次污染，在盐水分离的同时获得有机污染物含量极低的出水。

在本实施例中，还包括冲洗装置80，所述冲洗装置80与所述电容脱盐装置60连通设置；所述冲洗装置80用于向所述电容脱盐装置60通入冲洗水对电场电容脱盐组件601的脱硫废水进行冲洗处理形成浓水，所述电容脱盐装置60的出口处连接有产水箱90。

进一步地，所述电容脱盐装置60的另一端出口与所述固化装置70连通设置。

在本实施例中，所述固化装置70为蒸发结晶器、尾部烟道旁路蒸发器或蒸发塘。

本申请利用环形电容脱盐装置代替现有常规的反渗透/电渗析进行脱硫废水处理中预处理之后的浓缩减量工作，可在增大浓缩段产水量、减少浓水量的同时增强装置的耐受性，简化预处理和结晶设备，减少了运行成本和维护费用，降低了能耗并提高抗污染能力，实现脱硫废水零排放的目的。

此外，在电场电容脱盐组件601再生时可通过简单的电位反向或直接将电位移除对饱和吸附污染物的电极进行清理，比较化学再生或热再生可以有效的避免因添加剂造成的二次污染，这明显有别于反渗透，并可在工作状态下进行有机物颗粒的电化学降解，进一步减少其它处理方法所面临的问题。

本申请结构简单，占用空间更小，在保证较好的处理效果的前提下能够有效减少脱硫废水零排放处理技术中的工艺路线，并解决脱硫废水零排放处理中运行成本和设备成本高，最终产物处理困难等问题，具有良好的推广应用价值。

应当理解，尽管在本申请实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者***中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种脱硫废水零排放***，其特征在于，

包括依次按照顺序连接的初沉池、曝气调节池、废水软化装置、澄清池、陶瓷膜微滤器、电容脱盐装置以及固化装置，

所述电容脱盐装置包括：多个电场电容脱盐组件和外壳，所述电场电容脱盐组件按照纵向并联方式设置在所述外壳内；

其中，电场电容脱盐组件包括壳体和固定轴，所述固定轴与壳体之间的环形区域内设置有多个导电层和电极；

靠近固定轴的外侧和壳体的内侧分别设置有第一导电层和第二导电层，靠近第一导电层的外侧和靠近第二导电层的内侧分别设置有第一电极和第二电极，第一电极的外侧和第二电极的内侧分别设置有第一PVC网和第二PVC网，第一PVC网和第二PVC网之间形成有供脱硫废水中带电粒子通过的流通流道。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，所述陶瓷膜微滤器的内部设有多个沿竖直方向均匀布设的陶瓷膜管。

3.根据权利要求2所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，所述陶瓷膜管包括从外到内依次设置的多孔支撑层、过渡层以及分离层，其中，所述多孔支撑层的孔径大于所述过渡层的孔径，所述过渡层的孔径大于所述分离层的孔径。

4.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，所述陶瓷膜微滤器的出口与曝气调节池的入口相连，其中，所述陶瓷膜微滤器中的反洗水通入曝气调节池中。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，所述废水软化装置为三联箱结构，其中，所述三联箱结构包括依次连通的用于添加石灰乳的中和箱、用于添加有机硫的沉降箱以及用于添加混凝剂的絮凝箱。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，还包括冲洗装置，其中，所述冲洗装置与所述电容脱盐装置连通设置；所述冲洗装置用于向所述电容脱盐装置通入冲洗水对电场电容脱盐组件的脱硫废水进行冲洗处理形成浓水，所述电容脱盐装置的出口处连接有产水箱。

7.根据权利要求6所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，所述电容脱盐装置的另一端出口与所述固化装置连通设置。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，所述固化装置为蒸发结晶器、尾部烟道旁路蒸发器或蒸发塘。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，还包括污泥处理装置，所述初沉池和所述澄清池内布置有泥位计，当检测到沉积的污泥超过预设高度时，通过污泥输送泵输送至污泥处理装置进行压滤处理。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的脱硫废水零排放***，其特征在于，所述初沉池和澄清池内均配置有自动刮泥装置。

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