燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放系統(tǒng)

背景技術(shù)

[0002] 截至2013年底，已投運(yùn)火電廠煙氣脫硫機(jī)組容量約7. 2億千瓦，由于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝具有脫硫效率高、適用性廣及可靠性高的特點(diǎn)，被燃煤電廠普遍采用。為了提高水的綜合利用率，電廠一般將反滲透濃水、循環(huán)水排污水等各類排水作為濕法煙氣脫硫系統(tǒng)工藝水源。脫硫系統(tǒng)排放廢水成為燃煤電廠系統(tǒng)末端水質(zhì)*惡劣的廢水。因此，對(duì)脫硫廢水進(jìn)行深度處理，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水零排放已成為燃煤電廠規(guī)劃設(shè)計(jì)、環(huán)保升級(jí)改造工作面臨的新挑戰(zhàn)。

[0003]國(guó)內(nèi)脫硫廢水常規(guī)處理工藝一般采用加石灰中和、絮凝、沉降處理后，經(jīng)澄清/濃縮、PH值調(diào)整達(dá)標(biāo)后回用或排放。該工藝主要去除懸浮物和大部分重金屬、氟化物。出水水質(zhì)達(dá)到《火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》(DL/T997-2006)標(biāo)準(zhǔn)。但系統(tǒng)出水仍具有含鹽量高、Cl—、F—含量高和少量重金屬的特點(diǎn)，廢水中還可能存在砸、硝酸鹽、有機(jī)物等成分不能通過(guò)常規(guī)處理工藝去除，仍可能對(duì)水體造成一定污染。

[0004]目前，國(guó)內(nèi)外燃煤電廠脫硫廢水“零排放”技術(shù)主要采用熱蒸發(fā)處理工藝，該工藝包括蒸發(fā)濃縮工藝和煙道蒸發(fā)工藝。煙道蒸發(fā)工藝是將脫硫廢水用栗送到除塵器前煙道，經(jīng)噴嘴霧化后在煙道內(nèi)蒸發(fā)，廢水中不溶物與鹽類與飛灰一起被除塵器捕集而達(dá)到不排放廢水的目的。蒸發(fā)濃縮工藝是利用蒸發(fā)器將脫硫廢水進(jìn)行濃縮，產(chǎn)品水回用，而濃縮水可通過(guò)結(jié)晶、干燥工藝轉(zhuǎn)化為固體鹽進(jìn)行處置。

[0005]煙道蒸發(fā)技術(shù)要求除塵器前煙氣溫度較高，存在霧化效果差，運(yùn)行不穩(wěn)定以及煙氣水蒸氣和顆粒物含量增大，除塵器腐蝕風(fēng)險(xiǎn)增大，影響除塵器效率。蒸發(fā)濃縮工藝對(duì)廢水水質(zhì)、機(jī)組和煤種的適用性廣，但該技術(shù)*大的問(wèn)題是系統(tǒng)運(yùn)行能耗高，腐蝕性的鹽溶液對(duì)裝置材質(zhì)要求極高，裝置投資及運(yùn)行費(fèi)用極高。

實(shí)用新型內(nèi)容

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放系統(tǒng)，其可通過(guò)預(yù)處理，超濾反滲透，一、二價(jià)鹽分離，高壓濃縮以及干燥結(jié)晶，反滲透和高壓濃縮后的水直接回用，分離后的一、二價(jià)鹽通過(guò)干燥結(jié)晶分別回收，以*終達(dá)到真正意義上的零排放目的。

[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放系統(tǒng)，包括依次串聯(lián)的預(yù)處理單元、超濾反滲透單元、高壓濃縮分離單元以及干燥結(jié)晶單元，其特征在于，

[0008]所述的預(yù)處理單元包括依次串聯(lián)的中和箱、沉降箱、加堿箱、絮凝箱、澄清器及出水箱，所述澄清器的污泥出口連接一壓濾裝置，該壓濾裝置的濾液出口與脫硫廢水池相連；

[0009]所述的超濾反滲透單元包括依次串聯(lián)的鈉床、超濾裝置和反滲透裝置，所述的出水箱通過(guò)出水栗與鈉床連接，超濾裝置的超濾反洗水出口與中和箱相連;所述反滲透裝置的反滲透產(chǎn)水出口連接一回用水箱，反滲透濃水出口連接一濃水箱；

[0010]所述的高壓濃縮分離單元包括用于一、二價(jià)鹽溶液分離的納濾裝置和分別用于高壓濃縮一、二價(jià)鹽溶液的兩個(gè)碟管式反滲透裝置;所述兩個(gè)碟管式反滲透裝置的濃鹽水出口分別與一、二價(jià)鹽濃水箱連接，兩個(gè)碟管式反滲透裝置的產(chǎn)水出口均與回用水箱連接；

[0011]所述的干燥結(jié)晶單元包括用于干燥濃鹽水的噴霧干燥裝置和用于收集干燥鹽的布袋收塵裝置。

[0012] 預(yù)處理單元中，脫硫廢水池的脫硫廢水先進(jìn)入中和箱，然后依次通過(guò)沉降箱、加堿箱和絮凝箱，然后進(jìn)入澄清器，得到的澄清液進(jìn)入超濾裝置，澄清器底部污泥通過(guò)壓濾裝置進(jìn)行脫水，濾液進(jìn)入脫硫廢水池進(jìn)行循環(huán)處理，濾餅外運(yùn)。

[0013]超濾反滲透單元中，澄清液首先進(jìn)入鈉床（即鈉離子交換器)進(jìn)行軟化，然后經(jīng)過(guò)超濾裝置除去水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)，再經(jīng)過(guò)反滲透裝置的膜過(guò)濾，反滲透產(chǎn)水進(jìn)入回用水箱。超濾反洗水進(jìn)入預(yù)處理單元中和箱循環(huán)處理，反滲透濃水進(jìn)入高壓濃縮分離單元。

[0014]高壓濃縮分離單元中，反滲透濃水首先進(jìn)入納濾裝置，對(duì)一、二價(jià)鹽溶液進(jìn)行分離，然后分別進(jìn)入兩個(gè)碟管式反滲透裝置中進(jìn)行高壓濃縮，產(chǎn)水進(jìn)入回用水箱，高壓濃縮后的一價(jià)濃鹽水和二價(jià)濃鹽水分別進(jìn)入干燥結(jié)晶單元。在高含鹽、高有機(jī)廢水中實(shí)現(xiàn)鹽與水的分離，代替?zhèn)鹘y(tǒng)能耗較大的蒸發(fā)濃縮。

[0015]干燥結(jié)晶單元中，一價(jià)濃鹽水和二價(jià)濃鹽水分別送到噴霧干燥器進(jìn)行霧化，然后通過(guò)熱空氣進(jìn)行干燥，結(jié)晶下來(lái)的一、二價(jià)鹽從噴霧干燥裝置底部和布袋收塵裝置灰斗收集。

[0016] 進(jìn)一步，所述澄清器的溢流口與出水箱連接，澄清器的污泥出口還通過(guò)一污泥循環(huán)栗與中和箱連接。本實(shí)用新型中，澄清器底部的大部分污泥通過(guò)壓濾裝置進(jìn)行脫水并外運(yùn);小部分污泥通過(guò)污泥循環(huán)栗送入中和箱，是為了促進(jìn)絮凝粒子的形成。

[0017]進(jìn)一步，所述的壓濾裝置為板框式壓濾機(jī)、離心式壓濾機(jī)或帶式壓濾機(jī)。

[0018]進(jìn)一步，所述的中和箱通過(guò)廢水栗與脫硫廢水池連接，所述的濃水箱通過(guò)濃水栗與納濾裝置連接，納濾裝置與碟管式反滲透裝置之間設(shè)有高壓栗。廢水栗用于將脫硫廢水池中廢水送入中和箱中，濃水栗用于將濃水箱中的反滲透濃水送入納濾裝置中，高壓濃縮后的鹽水通過(guò)高壓栗送入碟管式反滲透裝置中。

[0019]進(jìn)一步，所述的超濾裝置與鈉床之間設(shè)有一自清洗過(guò)濾器，超濾裝置的膜組入口與自清洗過(guò)濾器連接。自清洗過(guò)濾器用于除去廢水中的細(xì)小顆粒等雜質(zhì)，保證超濾反滲透單元的安全。

[0020]進(jìn)一步，所述的超濾裝置與反滲透裝置之間依次串聯(lián)超濾產(chǎn)水箱、超濾產(chǎn)水栗、保安過(guò)濾器和反滲透高壓栗。

[0021]進(jìn)一步，所述的中和箱、沉降箱、加堿箱和絮凝箱都設(shè)有攪拌器，所述的中和箱設(shè)有HCl和Ca(OH)2加藥裝置，沉降箱設(shè)有TMT15加藥裝置，加堿箱設(shè)有Na2CO3加藥裝置，絮凝箱設(shè)有絮凝劑FeClSO4和助凝劑PAM加藥裝置。通過(guò)各種加藥裝置，達(dá)到水質(zhì)軟化、絮凝、沉淀各種重金屬以及水質(zhì)PH值調(diào)節(jié)的目的，然后通過(guò)澄清器和壓濾裝置，去除各種污泥和重金屬沉淀物。

[0022]進(jìn)一步，所述的噴霧干燥裝置設(shè)有霧化噴嘴，霧化噴嘴通過(guò)霧化進(jìn)水栗與一價(jià)或二價(jià)鹽濃水箱連接。

[0023]進(jìn)一步，所述的納濾裝置采用非對(duì)稱復(fù)合膜，由兩部分構(gòu)成，一部分為起支撐作用的多孔膜;另一部分為起分離作用的致密膜，致密膜表面加載電荷。

[0024]進(jìn)一步，所述的碟管式反滲透裝置采用嵌入式復(fù)合膜片和上、下支撐導(dǎo)流盤，其復(fù)合膜片孔徑介于納濾膜與反滲透膜之間。

[0025]本實(shí)用新型將脫硫廢水依次通過(guò)預(yù)處理單元、超濾反滲透單元、高壓濃縮分離單元以及干燥結(jié)晶單元，去除水中的懸浮物、氟化物、硫化物、砷、萊、絡(luò)、鎘、鉛、鋅、鎳等雜質(zhì)，同時(shí)可以分別回收一、二價(jià)鹽(氯化鈉和硫酸鈉），實(shí)現(xiàn)了水資源及鹽資源的全部回收，達(dá)到真正意義上的脫硫廢水零排放。

[0026]本實(shí)用新型可提高水回收率，重金屬去除徹底，并能實(shí)現(xiàn)水中復(fù)合鹽分離提純，收集的鹽可作為工業(yè)鹽使用，與傳統(tǒng)濃水熱蒸發(fā)系統(tǒng)相比，運(yùn)行費(fèi)用極低，而且沒(méi)有需要作為危險(xiǎn)廢物處理的雜鹽。