申請(qǐng)日2017.09.29
公開(公告)日2017.12.22
IPC分類號(hào)C02F9/04; C02F103/18
摘要
本發(fā)明涉及一種脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備及其處理方法，包括有一級(jí)反應(yīng)槽，一級(jí)反應(yīng)槽的出料口上連接有脫水裝置的第一入料口，脫水裝置的出料口上連接有二級(jí)反應(yīng)槽，二級(jí)反應(yīng)槽的出料口上連接有過濾裝置，過濾裝置的出料口連接有污泥傳送管道，污泥傳送管道包括第一管道與第二管道，第一管道連接脫硫裝置，第二管道連接脫水裝置的第二入料口，接脫硫裝置上設(shè)置有獨(dú)立排放口，排放口上安裝有檢測(cè)裝置。由此，二級(jí)反應(yīng)槽生成的碳酸鈣沉淀可直接回用于脫硫系統(tǒng)，不易污堵管式膜和陶瓷膜，延長(zhǎng)清洗周期，降低運(yùn)行成本。絕大部分溶解硅均在一級(jí)反應(yīng)槽中被沉淀，通過脫水機(jī)固液分離以后，不會(huì)出現(xiàn)二級(jí)反應(yīng)槽中碳酸鈉反溶硅酸鈣沉淀的現(xiàn)象。
權(quán)利要求書
1.脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，包括有一級(jí)反應(yīng)槽(1)，其特征在于：所述一級(jí)反應(yīng)槽(1)的出料口上連接有脫水裝置(2)的第一入料口，所述脫水裝置(2)的出料口上連接有二級(jí)反應(yīng)槽(3)，所述二級(jí)反應(yīng)槽(3)的出料口上連接有過濾裝置(4)，所述過濾裝置(4)的出料口連接有污泥傳送管道，所述污泥傳送管道包括第一管道(5)與第二管道(6)，所述第一管道(5)連接脫硫裝置(7)，所述第二管道(6)連接脫水裝置(2)的第二入料口，所述接脫硫裝置(7)上設(shè)置有獨(dú)立排放口(8)，所述排放口上安裝有檢測(cè)裝置(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，其特征在于：所述脫水裝置(2)為板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)中的一種或是多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，其特征在于：所述過濾裝置(4)為管式膜過濾器，或是所述過濾裝置(4)陶瓷膜過濾器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，其特征在于：所述檢測(cè)裝置(9)上安裝有通訊告警組件。
5.脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其特征在于包括以下步驟：
步驟一，脫硫廢水首先進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)槽進(jìn)行反應(yīng);
步驟二，脫水固液分離;
步驟三，采用二級(jí)反應(yīng)槽進(jìn)行沉淀;
步驟四，過濾處理;
步驟五，弱酸樹脂過濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其特征在于：所述步驟一中，在第一反應(yīng)槽中加入石灰藥劑，調(diào)節(jié)PH值到9.5至12.5，選擇性投加絮凝劑、有機(jī)硫中的一種或是多種，攪拌反應(yīng)充分。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其特征在于：所述步驟二中，進(jìn)入脫水裝置進(jìn)行固液分離，壓濾獲取清液，所產(chǎn)生的污泥采取外運(yùn)填埋或是作為其他行業(yè)的生產(chǎn)原料。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其特征在于：所述步驟三中，將步驟二得到的清液直接進(jìn)入二級(jí)反應(yīng)槽，投加碳酸鈉藥劑，或是同時(shí)輔助投加氯化鎂藥劑，反應(yīng)生成碳酸鈣和硅酸鹽沉淀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其特征在于：所述步驟四中，通過過濾裝置進(jìn)行膜過濾，產(chǎn)生的污泥直接送至脫硫裝置作為石灰石的補(bǔ)充，或是回到脫水裝置集中處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其特征在于：所述步驟五中，獲取的清液濁度0.2NTU以下，硬度去除至0mg/L。
說明書
脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備及其處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種處理設(shè)備及其處理方法，尤其涉及一種脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備及其處理方法。
背景技術(shù)
二氧化硫(化學(xué)式SO2)，是造成大氣污染的主要原因之一，也是造成酸雨的重要原因，是大氣主要污染物之一�；鹕奖l(fā)時(shí)會(huì)噴出該氣體，在許多工業(yè)過程中也會(huì)產(chǎn)生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃燒時(shí)會(huì)生成二氧化硫。當(dāng)二氧化硫溶于水中，會(huì)形成亞硫酸。若把亞硫酸進(jìn)一步在PM2.5存在的條件下氧化，便會(huì)迅速高效生成硫酸。這就是對(duì)使用這些燃料作為能源的環(huán)境效果的擔(dān)心的原因之一。
截止2010年末，我國(guó)完成“十一五”期間的總量控制目標(biāo)為全年SO2排放量2246.7萬噸，其中電力行業(yè)的控制量為951.7萬噸。在眾多工業(yè)生產(chǎn)過程中，燃煤電廠煙氣脫硫系統(tǒng)是SO2的排放大戶。這其中，石灰石～石膏濕法脫硫是電廠脫硫應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的脫硫工藝。為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過規(guī)定值和保證石膏質(zhì)量，必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水，廢水主要來自石膏脫水和清洗系統(tǒng)。于是此工藝產(chǎn)生的脫硫廢水的處理是我們面臨的一大課題。脫硫廢水主要含過飽和的亞硫酸鹽、懸浮物、硫酸鹽以及重金屬離子。由于大部分物質(zhì)都是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的第一類污染物，對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重。因此，必須對(duì)脫硫廢水進(jìn)行有效處理后排放。于是此工藝產(chǎn)生的脫硫廢水的處理是我們面臨的一大課題。
2015年4月16日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《水污染行動(dòng)計(jì)劃》《水十條》，國(guó)家將強(qiáng)化對(duì)各類水污染的治理力度�！八畻l”明確提出，到2020年，全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴(yán)重水體較大幅度減少，“狠抓工業(yè)污染防治”成為重要任務(wù)，多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步趨嚴(yán)，一些重點(diǎn)區(qū)域甚至將禁止污水排放。2016年9月30日，環(huán)保部發(fā)布關(guān)于征求《火電廠污染防治技術(shù)政策》和《火電廠污染防治最佳可行性技術(shù)指南》意見函，對(duì)火電廠排放的廢氣、廢水、噪聲、固體廢棄物等造成的污染制定基本的技術(shù)政策，關(guān)于廢水明確指出：火電廠水污染防治應(yīng)遵循清污分流，一水多用、集中處理與分散處理相結(jié)合的原則，鼓勵(lì)火電廠實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)使用不外排。火電廠目前有一些工藝被設(shè)置和運(yùn)行在脫硫廢水零排放系統(tǒng)中。
脫硫廢水零排放系統(tǒng)通常分三個(gè)工藝段，第一工藝段為軟化預(yù)處理，第二工藝段為減量濃縮處理，第三工藝段為結(jié)晶制鹽。軟化預(yù)處理部分的主要目的是通過加入石灰、碳酸鈉等藥劑進(jìn)行反應(yīng)沉淀，并最終過濾去除固體沉淀物，清液滿足后續(xù)濃縮結(jié)晶的工藝要求。常用的工藝路線如下：
1)加藥反應(yīng)(可加入石灰、NaOH、碳酸鈉或硫酸鈉等)軟化+一級(jí)或多級(jí)澄清+介質(zhì)過濾;
2)加藥反應(yīng)軟化+管式膜或陶瓷膜過濾;
3)加石灰軟化+一級(jí)澄清+其他藥劑(一般為碳酸鈉)軟化+二級(jí)澄清+介質(zhì)過濾;
4)加石灰軟化+一級(jí)澄清+其他藥劑軟化+管式膜或陶瓷膜過濾。
向脫硫廢水投加石灰調(diào)節(jié)PH值至11.5以上，并輔助投加絮凝劑和有機(jī)硫等，然后投加碳酸鈉或硫酸鈉藥劑，分別與水中的鈣鎂離子反應(yīng)生成碳酸鈣或硫酸鈣和氫氧化鎂沉淀，與重金屬反應(yīng)生成硫化物沉淀，經(jīng)過沉淀軟化后的水加入絮凝劑絮凝后經(jīng)澄清器沉降，沉淀污泥用污泥輸送泵輸送到脫水系統(tǒng)干化后外運(yùn)填埋，上清液進(jìn)行過濾去除水中大部分的懸浮物。此過濾設(shè)備包括過濾器、管式膜或者其他設(shè)備。以上四種工藝路線基本涵蓋了目前的脫硫廢水零排放項(xiàng)目應(yīng)用。
這些工藝的缺陷為：當(dāng)來水含有的鎂離子和硫酸根離子濃度較高時(shí)，生成的沉淀物不容易分離，澄清池占地面積很大，并且出水水質(zhì)難以保證，加藥量巨大且容易發(fā)生加入的石灰和碳酸鈉直接反應(yīng)，并且如果脫硫廢水中含有大量過飽和硫酸鈣懸浮物時(shí)，也會(huì)消耗大量碳酸鈉藥劑與其反應(yīng)生成碳酸鈣和硫酸鈉，導(dǎo)致藥劑成本很高。工藝流程長(zhǎng)導(dǎo)致投資成本很高，并且占地面積較大。容易出現(xiàn)各種污堵和結(jié)垢的問題，過濾器和膜分離系統(tǒng)反洗和化學(xué)清洗頻繁。
有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備及其處理方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備及其處理方法。
本發(fā)明的脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，包括有一級(jí)反應(yīng)槽，其中：所述一級(jí)反應(yīng)槽的出料口上連接有脫水裝置的第一入料口，所述脫水裝置的出料口上連接有二級(jí)反應(yīng)槽，所述二級(jí)反應(yīng)槽的出料口上連接有過濾裝置，所述過濾裝置的出料口連接有污泥傳送管道，所述污泥傳送管道包括第一管道與第二管道，所述第一管道連接脫硫裝置，所述第二管道連接脫水裝置的第二入料口，所述接脫硫裝置上設(shè)置有獨(dú)立排放口，所述排放口上安裝有檢測(cè)裝置。
進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，其中，所述脫水裝置為板框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)中的一種或是多種。
更進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，其中，所述過濾裝置為管式膜過濾器，或是所述過濾裝置陶瓷膜過濾器。
更進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理設(shè)備，其中，所述檢測(cè)裝置上安裝有通訊告警組件。
本發(fā)明的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其包括以下步驟：
步驟一，脫硫廢水首先進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)槽進(jìn)行反應(yīng);
步驟二，脫水固液分離;
步驟三，采用二級(jí)反應(yīng)槽進(jìn)行沉淀;
步驟四，過濾處理;
步驟五，弱酸樹脂過濾。
進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其中，所述步驟一中，在第一反應(yīng)槽中加入石灰藥劑，調(diào)節(jié)PH值到9.5至12.5，選擇性投加絮凝劑、有機(jī)硫中的一種或是多種，攪拌反應(yīng)充分。
更進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其中，所述步驟二中，進(jìn)入脫水裝置進(jìn)行固液分離，壓濾獲取清液，所產(chǎn)生的污泥采取外運(yùn)填埋或是作為其他行業(yè)的生產(chǎn)原料。
更進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其中，所述步驟三中，將步驟二得到的清液直接進(jìn)入二級(jí)反應(yīng)槽，投加碳酸鈉藥劑，或是同時(shí)輔助投加氯化鎂藥劑，反應(yīng)生成碳酸鈣和硅酸鹽沉淀。
更進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其中，所述步驟四中，通過過濾裝置進(jìn)行膜過濾，產(chǎn)生的污泥直接送至脫硫裝置作為石灰石的補(bǔ)充，或是回到脫水裝置集中處理。
再進(jìn)一步地，上述的脫硫廢水軟化預(yù)處理方法，其中，所述步驟五中，獲取的清液濁度0.2NTU以下，硬度去除至0mg/L。
借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、去掉了占地面積大，投資成本高的澄清工藝段設(shè)備。
2、排除了因進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)引起的澄清段工藝設(shè)備堵塞、出水不合格、加藥量難以控制等問題。
3、脫水機(jī)工藝段去除絕大部分來水中的懸浮物和一級(jí)反應(yīng)槽生成的固體顆粒物，包括粒徑很小的氫氧化鎂顆粒，在后續(xù)的二級(jí)反應(yīng)槽可最大程度節(jié)省碳酸鈉藥劑消耗量。
4、二級(jí)反應(yīng)槽生成的碳酸鈣沉淀可直接回用于脫硫系統(tǒng)，并且由于碳酸鈣粒徑較大，不易污堵管式膜和陶瓷膜，延長(zhǎng)清洗周期，降低運(yùn)行成本。
5、絕大部分溶解硅均在一級(jí)反應(yīng)槽中被沉淀，通過脫水機(jī)固液分離以后，不會(huì)出現(xiàn)二級(jí)反應(yīng)槽中碳酸鈉反溶硅酸鈣沉淀的現(xiàn)象，且輔以氯化鎂等除硅劑的投加，可以將硅含量去除至2mg/L以下。
