公布日：2022.10.25
申請日：2022.09.23
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種低成本脫硫廢水處理方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的低成本脫硫廢水處理方法，包括如下步驟：S1：將脫硫廢水送入一級反應器，加入石灰乳調(diào)節(jié)pH值至9.5‑11.5；S2：一級反應器出水進入一級沉淀池進行沉淀，一級沉淀池出水進入二級反應器，向二級反應器中加入鋇鹽和鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至6‑9；S3：二級反應器出水進入二級沉淀池進行沉淀，二級沉淀池出水進入膜濃縮系統(tǒng)進行濃縮形成濃水，部分濃水回流至一級反應器中，對剩余濃水進行固化處理。與現(xiàn)有的脫硫廢水處理工藝相比，本發(fā)明的脫硫廢水處理方法和系統(tǒng)可實現(xiàn)脫硫廢水零排放，具有工藝簡單、污泥產(chǎn)生量少、投資和運行成本低等優(yōu)勢。
權利要求書
1.一種低成本脫硫廢水處理方法，其特征在于，包括如下步驟：S1：將脫硫廢水送入一級反應器，加入石灰乳調(diào)節(jié)pH值至9.5-11.5；S2：一級反應器出水進入一級沉淀池進行沉淀，一級沉淀池出水進入二級反應器，向二級反應器中加入鋇鹽和鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至6-9；S3：二級反應器出水進入二級沉淀池進行沉淀，二級沉淀池出水進入膜濃縮系統(tǒng)進行濃縮形成濃水，部分濃水回流至一級反應器中，對剩余濃水進行固化處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的低成本脫硫廢水處理方法，其特征在于，石灰乳的添加量為1.6-4.6g/L；脫硫廢水在一級反應器中的反應時間為30-60min。
3.根據(jù)權利要求1所述的低成本脫硫廢水處理方法，其特征在于，一級沉淀池出水中的硫酸根含量為300-2000mg/L。
4.根據(jù)權利要求1所述的低成本脫硫廢水處理方法，其特征在于，鋇鹽與一級反應器出水中的硫酸根之間的摩爾比為（0.5-1.3）：1。
5.根據(jù)權利要求1所述的低成本脫硫廢水處理方法，其特征在于，鋇鹽的添加量為1.1-1.3g/L；鹽酸的添加量為0.6-2.5g/L。
6.根據(jù)權利要求1所述的低成本脫硫廢水處理方法，其特征在于，二級沉淀池出水中的硫酸根含量≤2.8mg/L，錳離子含量≤0.1mg/L；濃水TDS為90000mg/L-300000mg/L。
7.一種低成本脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的一級反應器、一級沉淀池、二級反應器、二級沉淀池和膜濃縮系統(tǒng)，在一級反應器和二級反應器中分別設有攪拌器，一級沉淀池和二級沉淀池分別與排泥系統(tǒng)連接，膜濃縮系統(tǒng)的濃水出口分別與一級反應器和固化處理系統(tǒng)連接。
8.根據(jù)權利要求7所述的低成本脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，在一級反應器中還設有pH在線監(jiān)測裝置和氯離子在線監(jiān)測裝置，氯離子在線監(jiān)測裝置與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)在一級反應器中的氯離子濃度低于設定值時控制濃水回流至一級反應器中。
9.根據(jù)權利要求7所述的低成本脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，在一級反應器與一級沉淀池之間設有第一絮凝反應系統(tǒng)；在二級反應器與二級沉淀池之間設有第二絮凝反應系統(tǒng)。
10.根據(jù)權利要求8所述的低成本脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，膜濃縮系統(tǒng)包括反滲透裝置、電滲析裝置和膜蒸餾裝置中的至少一種。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本脫硫廢水處理方法和系統(tǒng)，該方法和系統(tǒng)可實現(xiàn)脫硫廢水零排放，具有工藝簡單、污泥產(chǎn)生量少、投資和運行成本低等優(yōu)勢。
本發(fā)明提供一種低成本脫硫廢水處理方法，包括如下步驟：S1：將脫硫廢水送入一級反應器，加入石灰乳調(diào)節(jié)pH值至9.5-11.5；S2：一級反應器出水進入一級沉淀池進行沉淀，一級沉淀池出水進入二級反應器，向二級反應器中加入鋇鹽和鹽酸，調(diào)節(jié)pH值至6-9；S3：二級反應器出水進入二級沉淀池進行沉淀，二級沉淀池出水進入膜濃縮系統(tǒng)進行濃縮形成濃水，部分濃水回流至一級反應器中，對剩余濃水進行固化處理。
步驟S1中，加入石灰乳（氫氧化鈣懸濁液）主要用于去除脫硫廢水中的錳離子、鎂離子和部分硫酸根；對石灰乳的添加量不作嚴格限制，可根據(jù)實際情況確定，石灰乳的添加量例如可以為1.6-4.6g/L，脫硫廢水在一級反應器中的反應時間可以為30-60min。
步驟S2中，一級反應器出水可以經(jīng)絮凝后進入一級沉淀池，一級沉淀池產(chǎn)生的污泥可經(jīng)脫水后進一步處理；一級沉淀池出水中的硫酸根含量可以控制為300-2000mg/L，例如500-800mg/L。
對鋇鹽不作嚴格限制，例如可以采用氯化鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇等，優(yōu)選為氯化鋇，鋇鹽與一級反應器出水中的硫酸根之間的摩爾比可以控制為（0.5-1.3）：1。具體地，鋇鹽的添加量可以為1.1-1.3g/L；鹽酸的添加量可以為0.6-2.5g/L。
步驟S3中，二級反應器出水可以經(jīng)絮凝后進入二級沉淀池，二級沉淀池產(chǎn)生的污泥可經(jīng)脫水后進一步處理；二級沉淀池出水中的主要溶解鹽為氯化鈣和氯化鎂，可經(jīng)適當過濾后進入膜濃縮系統(tǒng)；其中，過濾可以是超濾、微濾、多介質(zhì)過濾、活性炭過濾中的一種或幾種的組合，膜濃縮系統(tǒng)可以是反滲透、電滲析、膜蒸餾中的一種或幾種的組合。
具體地，二級沉淀池出水中的硫酸根含量≤2.8mg/L，錳離子含量≤0.1mg/L；濃水TDS為90000mg/L-300000mg/L。濃水中富含氯化鈣，部分濃水可回流至一級反應器，用于去除脫硫廢水中的硫酸根，剩余濃水進行固化處理，最終可實現(xiàn)脫硫廢水零排放。特別是，膜濃縮系統(tǒng)產(chǎn)生的濃水外排進行固化處理時，可以通過一級反應器中的氯離子濃度進行控制，當一級反應器中氯離子濃度高于設定值后，濃水不回流至一級反應器而是進入固化處理系統(tǒng)進行外排固化處理；當一級反應器中氯離子濃度低于設定值后，濃水回流至一級反應器進行利用。固化處理的方式可以是蒸發(fā)結晶或煙道蒸發(fā)等。
本發(fā)明還提供一種低成本脫硫廢水處理系統(tǒng)，包括依次連接的一級反應器、一級沉淀池、二級反應器、二級沉淀池和膜濃縮系統(tǒng)，在一級反應器和二級反應器中分別設有攪拌器，一級沉淀池和二級沉淀池分別與排泥系統(tǒng)連接，膜濃縮系統(tǒng)的濃水出口分別與一級反應器和固化處理系統(tǒng)連接。
對攪拌器的結構和攪拌方式不作嚴格限制，可以采用機械攪拌，也可以采用曝氣攪拌，設置攪拌器主要用于保證一級反應器和二級反應器內(nèi)部的水質(zhì)均勻。
可以理解，在一級反應器和二級反應器上可以設置藥劑投加裝置，一級反應器的藥劑投加裝置主要用于向一級反應器中投加藥劑A（即石灰乳）、二級反應器的藥劑投加裝置主要用于向二級反應器中投加藥劑B（即鹽酸）和藥劑C（即鋇鹽），用于去除廢水中的錳離子、鎂離子和硫酸根。
進一步地，在一級反應器中還設有pH在線監(jiān)測裝置和氯離子在線監(jiān)測裝置，氯離子在線監(jiān)測裝置與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)在一級反應器中的氯離子濃度低于設定值時控制濃水回流至一級反應器中。
此外，在一級反應器與一級沉淀池之間還設有第一絮凝反應系統(tǒng)；在二級反應器與二級沉淀池之間還設有第二-絮凝反應系統(tǒng)，以提高污泥沉淀效果。
進一步地，膜濃縮系統(tǒng)包括反滲透裝置、電滲析裝置和膜蒸餾裝置中的至少一種。
本發(fā)明的脫硫廢水處理方法和系統(tǒng)基于脫硫廢水硬度極高、硫酸鈣過飽和等特性，取消了傳統(tǒng)軟化處理中同時除鎂和除鈣的路線，采用氯化鈣和氯化鋇聯(lián)合去除硫酸根的方式，有效解決了后續(xù)廢水濃縮處理中的硫酸鈣結垢問題，具有工藝簡單、藥劑投加量少、投資和運行成本低、污泥產(chǎn)生量少、易于與其他工藝相結合等優(yōu)勢。
（發(fā)明人：劉海洋;王順啟;劉海平;荊亞超;楊春平;白玉勇;張國柱;劉紹偉;馬利君;楊言;高陽;彭思偉）
