申請(qǐng)日2014.09.01
公開(公告)日2014.12.03
IPC分類號(hào)C02F9/04
摘要
本發(fā)明公開了一種燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，包括廢水均質(zhì)池、四聯(lián)箱、沉淀槽、除氟槽、絮凝槽、澄清濃縮槽、中和槽、砂濾器、最終中和槽、凈水槽、污泥槽、泥漿脫水單元和尾水回用系統(tǒng);本發(fā)明還公開了一種燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用方法：脫硫廢水→四聯(lián)箱5→沉淀槽→除氟槽→絮凝槽→澄清濃縮槽→中和槽→砂濾器→最終中和槽→凈水槽→尾水回用系統(tǒng)。通過處理后脫硫廢水砂濾，尾水滿足燃煤電廠用水水質(zhì)要求，進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，節(jié)約了水資源，實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水零排放。
權(quán)利要求書
1.一種燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，其特征在于：包括廢水均 質(zhì)池(21)、四聯(lián)箱(10)、沉淀槽(22)、除氟槽(23)、絮凝槽(24)、 澄清濃縮槽(30)、中和槽(40)、砂濾器(50)、最終中和槽(41)、凈 水槽(60)、污泥槽(31)、泥漿脫水單元(32)和尾水回用系統(tǒng)(601);
所述四聯(lián)箱(10)包括氧化箱、pH調(diào)節(jié)箱、反應(yīng)箱和凝聚箱;
所述澄清濃縮槽(30)底部安裝一個(gè)泥漿集中單元;
所述廢水均質(zhì)池(21)、四聯(lián)箱(10)、沉淀槽(22)、除氟槽(23)、 絮凝槽(24)、澄清濃縮槽(30)、中和槽(40)、砂濾器(50)、最終中和 槽(41)、凈水槽(60)和尾水回用系統(tǒng)(601)依次相連;
所述污泥槽(31)的上部與沉淀槽(22)、澄清濃縮槽(30)的底部 相連;
所述泥漿脫水單元(32)的上部分別與污泥槽(31)和四聯(lián)箱(10) 的底部相連;
其中，廢水均質(zhì)池(21)用于脫硫廢水和石膏脫水間廢水收集，水量 水質(zhì)調(diào)節(jié);四聯(lián)箱(10)用于脫硫廢水氧化、還原、絮凝、凝聚、除氟; 澄清濃縮槽(30)絮凝體靠重力沉降與水分離，用于去除重金屬及其它污 染物;中和槽(40)加鹽酸，調(diào)節(jié)pH值;砂濾器(50)用于過濾、進(jìn)一 步凈化水質(zhì);最終中和槽(41)用于進(jìn)一步調(diào)節(jié)pH值至中性;凈水槽(60) 用于存儲(chǔ)處理后潔凈水;尾水回用(601)單元用于連接燃煤電廠循環(huán)用 水管網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，其 特征在于，所述除氟槽(23)中裝有有機(jī)硫或Na2S還原劑(212)、 聚鐵(214)、除氟劑(215)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，其 特征在于，所述凝聚槽(24)中裝有絮凝劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，其 特征在于，所述澄清濃縮槽(30)設(shè)有攪拌器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，其 特征在于，所述中和槽(40)中加有鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至6～9。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，其 特征在于，所述砂濾器(50)中裝有顆粒狀細(xì)砂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系 統(tǒng)，其特征在于，所述尾水回用系統(tǒng)(601)為燃煤電廠循環(huán)水系 統(tǒng)或事故水池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，其 特征在于，所述泥漿脫水單元(32)，包括壓濾機(jī)及其泥斗。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與 回用系統(tǒng)，其特征在于，所述泥漿脫水單元(32)底部安裝泥餅 處置單元(322)。
10.燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用方法，其特征在于，利用權(quán)利要 求1～9之一的系統(tǒng)進(jìn)行脫硫廢水處理與回用方法，包括以下步驟：
步驟Ⅰ：脫硫廢水和石膏脫水間廢水入廢水均質(zhì)池(21)，調(diào)節(jié)水量 水質(zhì);
步驟Ⅱ：廢水均質(zhì)池(21)廢水再入由氧化箱、pH調(diào)節(jié)箱、反應(yīng)箱、 凝聚箱組成的四聯(lián)箱(10)，其中，
在氧化箱中加入氧化劑(211)-石灰漿液，使石灰乳中Ca2+與廢水中 部分F-反應(yīng)，生成難溶CaF2，去除部分氟化物;在pH調(diào)節(jié)箱中加入混凝 劑，使廢水pH值由酸性調(diào)至9～10;在反應(yīng)箱加入還原劑(212)-有機(jī)硫 或Na2S，使離子態(tài)重金屬與硫化物發(fā)生反應(yīng)，生成細(xì)小絡(luò)合物;在凝聚 箱中加入絮凝劑(213)，絮凝體靠重力沉降與水分離，使廢水中細(xì)小絡(luò)合 物顆粒凝聚成大絮凝體顆粒而沉積，在凝聚箱出口加助凝劑，以降低顆粒 表面張力;
步驟Ⅲ：四聯(lián)箱(10)出來廢水入沉淀槽(22)、除氟槽(23)、絮凝 槽(24);沉淀槽(22)底部泥漿入污泥槽(31)，經(jīng)泥漿脫水單元(32) 脫水后進(jìn)入泥餅處置單元(322);除氟槽(23)中加入有機(jī)硫或Na2S還 原劑(212)、聚鐵(214)、除氟劑(215)，去除氟化物，生成絡(luò)合物;絮 凝槽(24)加入絮凝劑，形成顆粒物沉淀;
步驟Ⅳ：絮凝后廢水入澄清濃縮槽(30)處理，澄清濃縮槽(30)絮 凝體靠重力沉降與水分離，去除重金屬及其它污染物;澄清濃縮槽(30) 底部漿液入污泥槽(31)，經(jīng)泥漿脫水單元(32)脫水后進(jìn)入泥餅處置單 元(322);
步驟Ⅴ：澄清水溢流至中和槽(40)加鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至6～9，入 砂濾器(50)過濾;
步驟Ⅵ：砂濾后潔凈水經(jīng)最終中和槽(41)，調(diào)節(jié)pH至中性，入凈水 槽(60);凈水槽(60)潔凈水入尾水回用系統(tǒng)(601)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用方法， 其特征在于，所述步驟Ⅱ，四聯(lián)箱(10)各槽內(nèi)廢水滯留1小時(shí)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用方法， 其特征在于，所述步驟Ⅳ，澄清濃縮槽(30)底部漿液，經(jīng)刮泥耙 清除，少量漿液返回pH調(diào)節(jié)箱，大部分泥漿送至漿脫水單元(32) 脫水，然后進(jìn)入泥餅處置單元(322)。
說明書
一種燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及脫硫廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)。
背景技術(shù)
“十一五”以來，燃煤電廠煙氣脫硫是我國(guó)大氣污染防治的重點(diǎn)領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)外燃煤電廠煙氣脫硫，大多采用石灰石-石膏濕法脫硫洗滌煙氣，由此產(chǎn)生脫硫廢水和設(shè)備冷卻水。脫硫廢水來源有三：一是燃煤電廠煙氣中含高濃度二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)及其少量Cl-、F-等，當(dāng)煙氣進(jìn)入SO2吸收塔時(shí)，這些離子被洗脫，并在漿液中不斷濃縮;二是經(jīng)反應(yīng)生成的石膏漿液含水率高，須經(jīng)脫水機(jī)脫水后外排，廢水中主要成份有反應(yīng)副產(chǎn)物——石膏、未反應(yīng)石灰石、含硫產(chǎn)物和重金屬等;三是脫硫島(FGD)中換熱器(GGH)、吸收塔除霧器、漿液輸送設(shè)備及其管道、脫水機(jī)、貯存箱等工序清洗水。
燃煤電廠煙氣脫硫廢水有別于普通鍋爐煙氣脫硫廢水、煉鋼燒結(jié)爐冷卻水、煉鋼燒結(jié)爐煙氣脫硫廢水，其中：普通鍋爐煙氣脫硫廢水經(jīng)中和-還原法處理后可達(dá)標(biāo)排放;煉鋼燒結(jié)爐冷卻水屬間接冷卻水，經(jīng)冷卻和沉淀后可循環(huán)利用;煉鋼燒結(jié)爐雖與燃煤電廠煤粉爐煙氣脫硫廢水相似，但燒結(jié)爐煙氣脫硫廢水氟化物濃度低、不需要除氟，廢水含高濃度氨氮、須經(jīng)生化處理，且處理工藝復(fù)雜，建設(shè)投資和運(yùn)行費(fèi)用高。
燃煤電廠煙氣脫硫廢水含可溶性氯化鈣、不可溶硫酸鈣、氟化物、亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、有機(jī)物、重金屬等，尤以SO2吸收廢水污染為最。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，燃煤電廠煙氣脫硫廢水特征有三：一是廢水pH呈酸性;二是廢水含大量懸浮物(SS)、重金屬、F-、SO42-、Cl-等，成份復(fù)雜，尤其重金屬處理難度大;三是煙氣Cl-溶解吸收液中，致使Cl-濃度升高，降低吸收液pH值和脫硫效率，增大硫酸鈣結(jié)垢傾向，高濃度Cl-影響副產(chǎn)物二 水石膏(CaSO4·2H2O)質(zhì)量，一般控制吸收液中Cl-<20g/L。
20世紀(jì)90年代以來，我國(guó)燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理，均為引進(jìn)德國(guó)STEULER公司廢水中和-還原處理工藝技術(shù)，主要去除廢水中還原性物質(zhì)、重金屬等。
中和-還原法煙氣脫硫廢水處理工藝，經(jīng)氧化→混凝→絮凝→澄清→中和后，尾水達(dá)標(biāo)排放。該工藝技術(shù)具有國(guó)內(nèi)外大量燃煤電廠脫硫廢水處理設(shè)施運(yùn)行業(yè)績(jī)。
然而，中和-還原法處理后的尾水排放，浪費(fèi)水資源。在脫硫廢水處理實(shí)踐中，采用過氧化氫氧化有機(jī)物，最近某些新技術(shù)，尤其生化處理技術(shù)被用以去除痕量金屬和生化需氧量(BOD5)等，但處理后的尾水仍難回用。預(yù)處理+蒸發(fā)+結(jié)晶工藝是燃煤(氣)電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)(ZLD)，分別將脫硫廢水、SO2吸收廢水經(jīng)預(yù)處理后，蒸發(fā)、結(jié)晶產(chǎn)出鹽水，廢水零排放;但能耗大，壓濾鹽水再蒸發(fā)成為難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是針對(duì)現(xiàn)有中和-還原法處理燃煤電廠煙氣脫硫廢水技術(shù)中，處理后尾水無法回用的問題，提供一種燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，且能有效處理和循環(huán)利用煙氣脫硫廢水系統(tǒng)及方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：
一種燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用系統(tǒng)，包括廢水均質(zhì)池、四聯(lián)箱、沉淀槽、除氟槽、絮凝槽、澄清濃縮槽、中和槽、砂濾器、最終中和槽、凈水槽、污泥槽、泥漿脫水單元和尾水回用系統(tǒng);所述四聯(lián)箱包括氧化箱、pH調(diào)節(jié)箱、反應(yīng)箱和凝聚箱;所述澄清濃縮槽底部安裝一個(gè)泥漿集中單元;所述廢水均質(zhì)池、四聯(lián)箱、沉淀槽、除氟槽、絮凝槽、澄清濃縮槽、中和槽、砂濾器、最終中和槽、凈水槽和尾水回用系統(tǒng)依次相連;所述污泥槽的上部與沉淀槽、澄清濃縮槽的底部相連;所述泥漿脫水單元的上部分別與污泥槽和四聯(lián)箱的底部相連。
其中，廢水均質(zhì)池用于脫硫廢水和石膏脫水間廢水收集，水量水質(zhì)調(diào) 節(jié);四聯(lián)箱用于脫硫廢水氧化、還原、絮凝、凝聚、除氟;澄清濃縮槽絮凝體靠重力沉降與水分離，用于去除重金屬及其它污染物;中和槽加鹽酸，調(diào)節(jié)pH值;砂濾器用于過濾、進(jìn)一步凈化水質(zhì);最終中和槽用于進(jìn)一步調(diào)節(jié)pH值至中性;凈水槽用于存儲(chǔ)處理后潔凈水;尾水回用單元用于連接燃煤電廠循環(huán)用水管網(wǎng)。
進(jìn)一步，所述除氟槽中裝有有機(jī)硫或Na2S還原劑、聚鐵、除氟劑。
進(jìn)一步，所述凝聚槽中裝有絮凝劑。
進(jìn)一步，所述澄清濃縮槽設(shè)有攪拌器。
進(jìn)一步，所述中和槽中加有鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至6～9。
進(jìn)一步，所述砂濾器中裝有顆粒狀細(xì)砂。
進(jìn)一步，所述尾水回用系統(tǒng)為燃煤電廠循環(huán)水系統(tǒng)或事故水池。
進(jìn)一步，所述泥漿脫水單元，包括壓濾機(jī)及其泥斗。
進(jìn)一步，所述泥漿脫水單元底部安裝泥餅處置單元。
燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理與回用方法，應(yīng)用于上述系統(tǒng)進(jìn)行脫硫廢水處理與回用，包括以下步驟：
步驟Ⅰ：脫硫廢水和石膏脫水間廢水入廢水均質(zhì)池，調(diào)節(jié)水量水質(zhì);
步驟Ⅱ：廢水均質(zhì)池廢水再入由氧化箱、pH調(diào)節(jié)箱、反應(yīng)箱、凝聚箱組成的四聯(lián)箱，其中，
在氧化箱中加入氧化劑-石灰漿液，使石灰乳中Ca2+與廢水中部分F-反應(yīng)，生成難溶CaF2，去除部分氟化物;在pH調(diào)節(jié)箱中加入混凝劑，使廢水pH值由酸性調(diào)至9～10;在反應(yīng)箱加入還原劑-有機(jī)硫或Na2S，使離子態(tài)重金屬與硫化物發(fā)生反應(yīng)，生成細(xì)小絡(luò)合物;在凝聚箱中加入絮凝劑，絮凝體靠重力沉降與水分離，使廢水中細(xì)小絡(luò)合物顆粒凝聚成大絮凝體顆粒而沉積，在凝聚箱出口加助凝劑，以降低顆粒表面張力;
步驟Ⅲ：四聯(lián)箱出來廢水入沉淀槽、除氟槽、絮凝槽;沉淀槽底部泥漿入污泥槽，經(jīng)泥漿脫水單元脫水后進(jìn)入泥餅處置單元;除氟槽中加入有機(jī)硫或Na2S還原劑、聚鐵、除氟劑，去除氟化物，生成絡(luò)合物;絮凝槽 加入絮凝劑，形成顆粒物沉淀;
步驟Ⅳ：絮凝后廢水入澄清濃縮槽處理，澄清濃縮槽絮凝體靠重力沉降與水分離，去除重金屬及其它污染物;澄清濃縮槽底部漿液入污泥槽，經(jīng)泥漿脫水單元脫水后進(jìn)入泥餅處置單元;
步驟Ⅴ：澄清水溢流至中和槽加鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至6～9，入砂濾器過濾;
步驟Ⅵ：砂濾后潔凈水經(jīng)最終中和槽，調(diào)節(jié)pH至中性，入凈水槽;凈水槽潔凈水入尾水回用系統(tǒng)。
進(jìn)一步，所述步驟Ⅱ，四聯(lián)箱各槽內(nèi)廢水滯留1小時(shí)。
進(jìn)一步，所述步驟Ⅳ，澄清濃縮槽底部漿液，經(jīng)刮泥耙清除，少量漿液返回pH調(diào)節(jié)箱，大部分泥漿送至漿脫水單元脫水，然后進(jìn)入泥餅處置單元。
