申請日2013.12.19

　　公開(公告)日2014.04.09

　　IPC分類號C02F9/10; C02F1/52; C02F103/18; C02F1/44; C02F5/00

　　摘要

　　本發(fā)明涉及脫硫廢水回用與零排放處理方法及設備。方法步驟包括：預處理、化學反應處理、分離處理、凈化過濾處理和蒸發(fā)結晶處理，最后得到供回用凈化水和鹽。設備包括預處理沉清裝置、反應裝置、循環(huán)裝置、增壓泵、分離主機、過濾器、反滲透主機及蒸發(fā)結晶器。本發(fā)明的突出優(yōu)點是：提高懸浮物、重金屬離子、硬度離子、硅離子及COD的去除率，同時將這部分污染物從離子態(tài)轉化為固體態(tài)，從廢水中分離，減少反滲透膜結垢，減少硅垢污染和生物性污染,阻斷第二次污染;一是可以使廢水達標排放，二是可以高回收率回用廢水，三是減少蒸發(fā)結晶器的結垢污堵，增加其熱交換效果，減少其運行成本;且整機設備占地少、結構緊密、操作簡單、運行費用低。

　　權利要求書

　　1.一種脫硫廢水回用與零排放處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　A、預處理：將脫硫廢水加藥并澄清，使懸浮物絮凝組團、沉淀，并分離出預處理的廢水;

　　B、化學反應處理：將分離出預處理的廢水加藥進行化學反應，使廢水中的離子形態(tài)污染物質反應生成絮體顆粒懸浮于水中并使廢水軟化，得到化學反應處理的廢水;

　　C、分離處理：將化學反應處理的廢水中的固體顆粒分離，其中：一路將具有固體顆粒的廢水送至污泥壓濾處理，排出固體物，另一路將分離處理的廢水輸出凈化過濾;

　　D、凈化過濾處理：用過濾器及反滲透主機對分離處理的廢水進行凈化過濾處理，獲得凈化過濾水;

　　E、蒸發(fā)結晶處理：用蒸發(fā)結晶器對凈化過濾水進行蒸發(fā)結晶處理并分列排出供回用的凈化水和鹽。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的脫硫廢水回用與零排放處理方法，其特征在于，所述污泥壓濾處理程序中，壓濾出來的廢水送入化學反應處理B步驟。

　　3.根據(jù)權利要求1所述的脫硫廢水回用與零排放處理方法，其特征在于，所述A步驟預處理過程中，懸浮物絮凝組團、沉淀后排至污泥壓濾處理程序中處理。

　　4.一種用于權利要求1所述方法的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，按水流方向順序安裝包括：與脫硫廢水(16)聯(lián)通的預處理澄清裝置(1)、反應裝置(2)、循環(huán)裝置(3)、分離主機(5)、過濾器(8)、反滲透主機(10)及蒸發(fā)結晶器(12);所述的預處理澄清裝置(1)包括加藥器(1.1)和澄清器(1.2)，該澄清器(1.2)的沉淀物排出口與污泥壓濾機(14)進口連接，澄清器(1.2)的預處理的廢水出口與反應裝置(2)的化學反應器(2.1)的進口連接;化學反應器(2.1)進口還與污泥壓濾機(14)壓濾廢水出口連接;每個化學反應器(2.1)至少有1個加藥器(2.2);所述的分離主機(5)為管式模分離主機，其進口通過增壓泵(4)與循環(huán)裝置(3)連接，該循環(huán)裝置(3)進口與化學反應器(2.1)出口連接，其沉淀物出口通過污泥泵(13)與污泥壓濾機(14)進口連接;所述的分離主機(5)通過提升泵(7)與過濾器(8)連接;過濾器(8)通過高壓泵(9)與反滲透主機(10)連接，反滲透主機(10)通過升壓泵(11)與蒸發(fā)結晶器(12)連接，該蒸發(fā)結晶器(12)分別設置有凈化水及鹽的排出口。

　　5.根據(jù)權利要求4所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，所述的分離主機(5)的膜絲是燒結而成的內(nèi)徑大于等于10毫米，小于等于105毫米的過濾膜絲。

　　6.根據(jù)權利要求4所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，所述分離主機(5)的膜絲內(nèi)徑為12.5毫米的過濾膜絲。

　　7.根據(jù)權利要求4所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，所述分離主機(5)的膜絲內(nèi)徑為25.4毫米的過濾膜絲。

　　8.根據(jù)權利要求4所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，所述分離主機(5)的膜絲內(nèi)徑為100毫米的過濾膜絲。

　　9.根據(jù)權利要求4所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，所述的預處理澄清裝置(1)由1個加藥器(1.1)及1個澄清器(1.2)組成。

　　10.根據(jù)權利要求4所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，所述的化學反應器(2.1)由至少1個化學反應池,每個化學反應池至少有1個加藥器(2.2)組成。

　　11.根據(jù)權利要求4所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其特征在于，所述的分離主機(5)膜按下述技術指標選定：膜表面流速為1—10米/秒;所能處理的固體濃度以固體重量與化學反應處理的廢水重量比值計為:0.02%—15%。

　　說明書

　　脫硫廢水回用與零排放處理方法及設備

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及脫硫廢水回用與零排放處理方法及設備，屬于管式膜系統(tǒng)回用與零排放脫硫廢水處理技術領域。

　　背景技術：

　　現(xiàn)有的用于脫硫廢水處理技術存在以下不足之處：

　　1、濕法煙氣脫硫是硫大氣污染處理一種成熟、高效的脫硫工藝，廣泛應用于各種煙氣脫硫裝置;但是濕法脫硫會產(chǎn)生脫硫廢水，這部分廢水中含有大量的懸浮物、鈣鎂硬度、活性硅、重金屬、COD、高鹽量及其他特殊物質;現(xiàn)階段脫硫廢水基本上是簡單處理后排放，這樣浪費水資源，最主要對環(huán)境帶來很大影響;所以，深度處理并進一步回用脫硫廢水，直至廢水零排放是脫硫廢水處理的一種趨勢，同時也是一個技術難題。

　　2、現(xiàn)有的關于脫硫廢水處理的技術研究，方法和原理存在一些問題：

　　在中國專利號為200610166002《一種煙氣脫硫廢水處理方法及系統(tǒng)裝置》,及中國專利號為201110076844《脫硫廢水零排放處理方法及系統(tǒng)》,還有中國專利號為201110204147《脫硫廢水處理方法》等現(xiàn)有技術，在相關脫硫廢水回收利用研究中，他們共同的特點是：在脫硫廢水中加入藥劑，將懸浮物和部分重金屬沉淀分離出來，然后將處理的水排放;或是將處理后的水通過霧化裝置和靜電除塵器蒸干達到零排放。上述技術工藝的缺點是：1)水未進行回用;2)簡單處理后排放的脫硫廢水，其中含鹽量及其它污染物如重金屬離子、鈣鎂硬度離子、硅、COD和其他污染物質都排放到環(huán)境中，對環(huán)境造成新方式的污染。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種脫硫廢水回用與零排放處理方法及設備，提高包括重金屬離子、硬度離子、硅離子及COD的去除率;減少反滲透膜結垢，減少硅垢污染和生物性污染,阻斷第二次污染;高回收利用脫硫廢水，最終達到零排放，保護環(huán)境;且整機設備占地少、結構緊密、操作簡單、運行費用低。

　　本發(fā)明一種脫硫廢水回用與零排放處理方法的技術方案是：

　　脫硫廢水回用與零排放處理方法，包括如下步驟：

　　A、預處理：將脫硫廢水加藥并澄清，使懸浮物絮凝組團、沉淀，并分離出預處理的廢水;

　　B、化學反應處理：將分離出預處理的廢水加藥進行化學反應，使廢水中的離子形態(tài)污染物質反應生成絮體顆粒懸浮于水中并使廢水軟化，得到化學反應處理的廢水;

　　C、分離處理：將化學反應處理的廢水中的固體顆粒分離，其中：一路將具有固體顆粒的廢水送至污泥壓濾處理，排出固體物，另一路將分離處理的廢水輸出凈化過濾;

　　D、凈化過濾處理：用過濾器及反滲透主機對分離處理的廢水進行凈化過濾處理，獲得凈化過濾水;

　　E、蒸發(fā)結晶處理：用蒸發(fā)結晶器對凈化過濾水進行蒸發(fā)結晶處理并分列排出供回用的凈化水和鹽。

　　進一步方案是：

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理方法，所述污泥壓濾處理程序中，壓濾出來的廢水送入化學反應處理B步驟。

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理方法，所述A步驟預處理過程中，懸浮物絮凝組團、沉淀后排至污泥壓濾處理程序中處理。

　　一種用于本發(fā)明所述脫硫廢水回用與零排放處理方法的脫硫廢水回用與零排放處理沒備技方案是：該設備按水流方向順序安裝包括：與脫硫廢水聯(lián)通的預處理澄清裝置、反應裝置、循環(huán)裝置、分離主機、過濾器、反滲透主機及蒸發(fā)結晶器;所述的預處理澄清裝置包括加藥器和澄清器，該澄清器的沉淀物排出口與污泥壓濾機進口連接，澄清器的預處理的廢水出口與反應裝置的化學反應器的進口連接;化學反應器進口還與污泥壓濾機壓濾廢水出口連接;每個化學反應器至少有1個加藥器;所述的分離主機為管式模分離主機，其進口通過增壓泵與循環(huán)裝置連接，該循環(huán)裝置進口與化學反應器出口連接，其沉淀物出口通過污泥泵與污泥壓濾機進口連接;所述的分離主機通過提升泵與過濾器連接;過濾器通過高壓泵與反滲透主機連接，反滲透主機通過升壓泵與蒸發(fā)結晶器連接，該蒸發(fā)結晶器分別設置有凈化水及鹽的排出口。

　　所述脫硫廢水回用與零排放處理沒備的進一步方案是：

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其分離主機的膜絲是燒結而成的內(nèi)徑大于等于10毫米，小于等于105毫米的過濾膜絲。

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其分離主機的膜絲內(nèi)徑為12.5毫米的過濾膜絲。

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其分離主機的膜絲內(nèi)徑為25.4毫米的過濾膜絲。

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其分離主機的膜絲內(nèi)徑為100毫米的過濾膜絲。

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其預處理澄清裝置由1個加藥器及1個澄清器組成。

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其化學反應器由至少1個化學反應池,每個化學反應池至少有1個加藥器組成。

　　所述的脫硫廢水回用與零排放處理沒備，其分離主機膜按下述技術指標選定：膜表面流速為1—10米/秒;所能處理的固體濃度以固體重量與化學反應處理的廢水重量比值計為:0.02%—15%。

　　對本發(fā)明的基本原理和主要技術效果說明如下：

　　1、本發(fā)明脫硫廢水回用及零排放處理方法，是將懸浮物、重金屬離子、鈣鎂等硬度離子在進入濃水反滲透之前除去;再進入反滲透主機;這樣，反滲透主機膜表面就避免了重金屬污染和鈣鎂結垢的傾向;同時減少進入蒸發(fā)結晶器的水量、避免其污堵結垢，最終達到液體零排放，同時回用高品質的凈化水。

　　2、本發(fā)明的管式膜分離主機4的膜絲結構獨有特點，使管式膜分離主機及其工作方法大大減少反應池的占地面積;而且其選用的大流量錯流工藝，保證了膜絲表面的清潔和過濾性能。

　　3、本發(fā)明中的管式膜分離主機與之前部分一起組成對重金屬離子、硬度離子、硅、COD及其它污染物的去除與分離，除了少部分泥之外，沒有形成二次廢水，其回收率達到99.4%。

　　4、本發(fā)明能將傳統(tǒng)脫硫廢水的簡單處理排放升級為廢水零排放。

　　綜上所述，本發(fā)明的原理是將進入濃水反滲透之前的重金屬離子、鈣鎂等硬度離子、硅、COD及其他污染物除去，保護了濃水反滲透主機，使反滲透主機可以在高回收率下運行，減少進入蒸發(fā)結晶器的水量和污染物，同時提高水中的含鹽濃度，提高蒸發(fā)結晶器的運行穩(wěn)定性;而且由于其管式膜固液分離技術及特點，還有，由于化學反應，使用更少的藥劑，產(chǎn)生更少的污泥。