申請日2015.07.17

　　公開(公告)日2015.11.18

　　IPC分類號C02F103/18; C02F9/04

　　摘要

　　一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)及方法，本發(fā)明通過設置一級反應箱、一級澄清池、二級反應箱、二級澄清池，通過向一級反應箱內加入石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺，進行一級反應，并經過一級澄清池澄清，去除經一級反應后廢水中的Mg(OH)2和CaSO4·2H2O，然后在二級反應箱中進行二級反應，通過向二級反應箱中通入煙氣，并經二級澄清池進行沉降，使CaCO3沉淀下來，完成對燃煤電廠脫硫廢水的軟化處理，本系統(tǒng)結構簡單，易于實現(xiàn)，便于工業(yè)化生產。本發(fā)明在滿足軟化處理效果的情況下(Mg2+≤5mg/L，Ca2+≤5mg/L)，減少藥劑投加量，降低藥劑運行成本，從而減少燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)的運行費用，具有重要的經濟效益和環(huán)境效益。

　　權利要求書

　　1.一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，其特征在于，包括一級反應箱(1)、一級澄 清池(4)、二級反應箱(7)、二級澄清池(11)，其中，一級澄清池(4)與二級澄清池(11) 均帶有水出口和泥渣出口，一級反應箱(1)的出口與一級澄清池(4)的入口相連通，一級 澄清池(4)的水出口與二級反應箱(7)入口相連通，二級反應箱(7)出口與二級澄清池(11) 入口相連通。

　　2.根據權利要求1所述的軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述一級反 應箱(1)內設置有一級反應攪拌器(2)和一級反應箱pH計(3);所述二級反應箱(1)內 設置有二級反應攪拌器(8)和二級反應箱pH計(9)。

　　3.根據權利要求1所述的軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述一級澄 清池(4)與二級反應箱(7)之間設置有中間水箱(5)，一級澄清池(4)的水出口與中間水 箱(5)的入口相連通，中間水箱(5)出口與二級反應箱(7)的入口相連通;所述中間水箱 (5)上設置有用于將中間水箱(5)中的水輸送到二級反應箱(7)的中間水泵(6)。

　　4.根據權利要求1所述的軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述二級反 應箱(7)出口二級澄清池(11)入口之間設置有二級澄清給水泵(10)。

　　5.根據權利要求1所述的軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓濾 機(14)，一級澄清池(4)的泥渣出口、二級澄清池(11)的泥渣出口均與壓濾機(14)的 入口相連通，壓濾機(14)的水出口與一級反應箱(1)的入口相連通。

　　6.根據權利要求5所述的軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述一級澄 清池(4)的泥渣出口與壓濾機(14)入口之間設置有一級排泥泵(12);所述二級澄清池(11) 的泥渣出口與壓濾機(14)入口之間設置有二級排泥泵(13)。

　　7.一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　1)進行一級反應：首先，脫硫廢水進入到一級反應箱(1)，同時啟動一級反應攪拌器(2)， 并向一級反應箱投加石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺，通過一級反應pH計(3) 來調節(jié)石灰乳的投加量，控制pH值為11.0～11.5，硫酸鈉投加量為20～30g/L，聚合硫酸鐵 投加量為20～30mg/L，聚丙烯酰胺的投加量為0.5～1mg/L;

　　2)一級澄清：一級反應結束后，脫硫廢水進入到一級澄清池(4)進行澄清，使Mg(OH)2和CaSO4·2H2O沉淀;

　　3)進行二級反應：一級澄清池(4)出水自流到中間水箱(5)，經中間水泵(6)輸送到 二級反應箱(7)內，在二級反應箱(7)內通入脫硫后的煙氣，同時啟動二級反應攪拌器(8)， 通過二級反應pH計(9)來控制煙氣中CO2的投加量，控制pH值為9.0～10.0;

　　4)二級澄清：二級反應結束后，廢水經二級澄清給水泵(10)輸送到二級澄清池(11) 內進行澄清，使CaCO3沉淀，完成燃煤電廠脫硫廢水的軟化處理。

　　8.根據權利要求7所述的一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的方法，其特征在于，所述步 驟2)中澄清后沉淀下來的泥渣經一級排泥泵(11)輸送到壓濾機(14)進行壓濾;所述步 驟4)中澄清后沉淀下來的泥渣經二級排泥泵(13)輸送到壓濾機(14)進行壓濾。

　　9.根據權利要求8所述的一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的方法，其特征在于，壓濾機 (14)的濾液水返回到一級反應箱(1)，泥餅外運;所述二級澄清池(11)的水出口排出的 液體進行蒸發(fā)結晶。

　　10.根據權利要求7所述的一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的方法，其特征在于，所述步 驟4)中向二級澄清池(11)內投加聚丙烯酰胺，且聚丙烯酰胺的投加量為1～2mg/L。

　　說明書

　　一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)及方法

　　技術領域

　　本發(fā)明屬于燃煤電廠廢水零排放技術領域，涉及一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的 系統(tǒng)及方法。

　　背景技術

　　燃煤電廠要實現(xiàn)脫硫廢水零排放，必須對脫硫廢水進行固化處理，固化處理一般可 采用蒸發(fā)結晶工藝。脫硫廢水中含有大量的鈣、鎂等結垢性離子，一般Ca2+濃度可達 600～900mg/L，Mg2+濃度可達3000～5000mg/L。同時，由于還含有大量的硫酸根離 子存在，廢水中的硫酸鈣處于過飽和狀態(tài)，水質不穩(wěn)定，極其容易在蒸發(fā)結晶設備的換 熱表面形成結垢，大大影響設備正常工作效率。因此在蒸發(fā)結晶之前，需要對脫硫廢水 進行軟化，大幅降低脫硫廢水中Ca2+和Mg2+的含量，保證蒸發(fā)結晶工藝正常穩(wěn)定運行。

　　目前脫硫廢水零排放運行較好的燃煤電廠均采用軟化與蒸發(fā)結晶相結合的處理工 藝，其中軟化處理工藝采用雙堿法(石灰加碳酸鈉兩級軟化處理)，系統(tǒng)出水穩(wěn)定且水 質較好(Mg2+≤5mg/L，Ca2+≤5mg/L)，使蒸發(fā)結晶設備化學清洗周期較長，且化學清 洗費用較低，但軟化處理工藝的藥劑運行成本高達32.5元/(m3﹒廢水)，藥劑運行成本 太高使該工藝的推廣受到了很大限制，因此燃煤電廠的脫硫廢水零排放工程實施的還很 少。

　　為降低脫硫廢水軟化處理藥劑運行成本，開發(fā)一種新型軟化燃煤電廠脫硫廢水的工 藝及方法，在滿足軟化處理效果的情況下(Mg2+≤5mg/L，Ca2+≤5mg/L)，減少藥劑投 加量，大大節(jié)省運行費用，具有良好的發(fā)展應用前景。

　　發(fā)明內容

　　為克服現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的 系統(tǒng)及方法，在滿足軟化處理效果的情況下(Mg2+≤5mg/L，Ca2+≤5mg/L)，減少藥劑 投加量，降低藥劑運行成本，從而減少燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)的運行費用。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：

　　一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，包括一級反應箱、一級澄清池、二級反應 箱、二級澄清池，其中，一級澄清池與二級澄清池均帶有水出口和泥渣出口，一級反應 箱的出口與一級澄清池的入口相連通，一級澄清池的水出口與二級反應箱入口相連通， 二級反應箱出口與二級澄清池入口相連通。

　　所述一級反應箱內設置有一級反應攪拌器和一級反應箱pH計;所述二級反應箱內 設置有二級反應攪拌器和二級反應箱pH計。

　　所述一級澄清池與二級反應箱之間設置有中間水箱，一級澄清池的水出口與中間水 箱的入口相連通，中間水箱出口與二級反應箱的入口相連通;所述中間水箱上設置有用 于將中間水箱中的水輸送到二級反應箱的中間水泵。

　　所述二級反應箱出口與二級澄清池入口之間設置有二級澄清給水泵。

　　還包括壓濾機，一級澄清池的泥渣出口、二級澄清池的泥渣出口均與壓濾機的入口 相連通，壓濾機的水出口與一級反應箱的入口相連通。

　　所述一級澄清池的泥渣出口與壓濾機入口之間設置有一級排泥泵;所述二級澄清池 的泥渣出口與壓濾機入口之間設置有二級排泥泵。

　　一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的方法，包括以下步驟：

　　1)進行一級反應：首先，脫硫廢水進入到一級反應箱，同時啟動一級反應攪拌器， 并向一級反應箱投加石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺，通過一級反應pH計 來調節(jié)石灰乳的投加量，控制pH值為11.0～11.5，硫酸鈉投加量為20～30g/L，聚合硫 酸鐵投加量為20～30mg/L，聚丙烯酰胺的投加量為0.5～1mg/L;

　　2)一級澄清：一級反應結束后，脫硫廢水進入到一級澄清池進行澄清，使Mg(OH)2和CaSO4·2H2O沉淀;

　　3)進行二級反應：一級澄清池出水自流到中間水箱，經中間水泵輸送到二級反應 箱內，在二級反應箱內通入脫硫后的煙氣，同時啟動二級反應攪拌器，通過二級反應pH 計來控制煙氣中CO2的投加量，控制pH值為9.0～10.0;

　　4)二級澄清：二級反應結束后，廢水經二級澄清給水泵輸送到二級澄清池內進行 澄清，使CaCO3沉淀，完成燃煤電廠脫硫廢水的軟化處理。

　　所述步驟2)中澄清后沉淀下來的泥渣經一級排泥泵輸送到壓濾機進行壓濾;所述 步驟4)中澄清后沉淀下來的泥渣經二級排泥泵輸送到壓濾機內進行壓濾。

　　所述壓濾機的濾液水返回到一級反應箱，泥餅外運;所述二級澄清池的水出口排出 的液體進行蒸發(fā)結晶。

　　所述步驟4)中向二級澄清池內投加聚丙烯酰胺，且聚丙烯酰胺的投加量為1～ 2mg/L。

　　與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果：

　　本發(fā)明提出了石灰乳—硫酸鈉—煙氣軟化處理脫硫廢水的方法，一級反應時，投加 石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等藥劑，使脫硫廢水中的鎂離子形成氫氧化 鎂沉淀下來，同時，硫酸鈉與氫氧化鈣反應生成氫氧化鈉;二級反應時投加煙氣，使煙 氣中的二氧化碳與一級反應生成的氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，使脫硫廢水中的鈣離子形 成碳酸鈣沉淀下來;在二級反應箱內通入煙氣同時，對廢水進行充分曝氣和吹脫，可以 降低脫硫廢水中的氨氮，使軟化后的脫硫廢水中氨氮含量小于10mg/L;由于本方法中 采用硫酸鈉代替現(xiàn)有技術中的碳酸鈉，藥劑運行成本比雙堿軟化法可減少60%左右;在 實現(xiàn)廢水處理的同時對燃煤電廠煙氣中的二氧化碳進行固化利用，減少溫室氣體的排 放，為燃煤電廠二氧化碳減排提供了新的開發(fā)利用途徑;本發(fā)明采用石灰乳、硫酸鈉、 煙氣聯(lián)合軟化處理后廢水中的Mg2+≤2mg/L，Ca2+≤5mg/L;本發(fā)明在滿足軟化處理效 果的情況下(Mg2+≤5mg/L，Ca2+≤5mg/L)，減少藥劑投加量，降低藥劑運行成本，從 而減少燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)的運行費用，具有重要的經濟效益和環(huán)境效益。

　　進一步的，一級反應使用的硫酸鈉，來源可以是蒸發(fā)結晶母液中的硫酸鈉，也可以 是系統(tǒng)外投加的硫酸鈉。使用系統(tǒng)外投加的硫酸鈉或蒸發(fā)結晶母液中的硫酸鈉，均可以 降低成本。

　　本發(fā)明通過設置一級反應箱、一級澄清池、二級反應箱、二級澄清池，通過向一級 反應箱內加入石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等藥劑，進行一級反應，并經 過一級澄清池澄清后，去除脫硫廢水中的Mg(OH)2和CaSO4·2H2O，然后在二級反 應箱中進行二級反應，通過向二級反應箱中通入煙氣，進行二級反應，并經二級澄清池 進行沉降，使CaCO3沉淀，完成對燃煤電廠脫硫廢水的處理，本系統(tǒng)結構簡單，易于 實現(xiàn)，便于工業(yè)化生產。