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烟气脱硫废水近零排放处理工艺
发布时间： 15:46:08&&中国污水处理工程网
　　申请日
　　公开(公告)日
　　IPC分类号C02F9/04; C02F101/12; C02F101/10
　　本发明公开一种烟气脱硫废水近零排放处理工艺，该工艺先采用一级、二级预处理，截留废水中微小的悬浮物、小颗粒、纤维和细菌等大于膜孔径的杂质，大大降低产水浊度和淤塞指数，提高反渗透膜的使用寿命;然后，结合微滤膜处理、反渗透膜处理的双膜法技术，进行脱硫废水的回收处理，可以有效提高整个脱硫废水处理系统的出水水质，实现系统的稳定运行;本发明可以有效解决脱硫废水出水水质不稳定，提高溶解性无机盐(F‑、SO42‑、Cl‑)的去除率和的回用率，且本发明可实现全自动运行，操作运行简单方便，特别适用于处理燃煤火力发电厂中脱硫废水产生的悬浮物、胶体、重金属离子、溶解性的无机盐，可以实现废水资源化利用。
　　权利要求书
　　1.一种烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于依次包括如下步骤：
　　(1)将烟气脱硫废水经过一级预处理，所述一级预处理包括曝气、pH值调节、中和、沉淀、絮凝、澄清;
　　(2)将步骤(1)澄清后获得的上清液通过二级预处理，所述二级预处理包括中和、沉淀、絮凝、澄清;
　　(3)将步骤(2)澄清后获得的上清液进行微滤膜处理;
　　(4)将步骤(3)经过微滤膜处理后的产水，采用反渗透膜处理进行脱盐和浓缩;
　　(5)将步骤(4)脱盐和浓缩后收集得到的浓盐水用于煤场或灰场喷洒，反渗透膜处理的产水作为湿式石灰石洗涤烟气脱硫工艺的补充水。
　　2.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，经过一级预处理前的烟气脱硫废水呈酸性，pH值范围为4.0~5.5，其中氯离子含量为mg/L。
　　3.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中，二级预处理澄清获得的上清液的出水硬度范围为0.5~0.8mmol/L。
　　4.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，微滤膜处理采用有机陶瓷膜，通过死端过滤进行筛分去除直径为0.05~15um的微粒、亚微粒和细粒物质。
　　5.根据权利要求4所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：所述微滤膜处理的产水SDI&5，浊度&1NTU，Cl-含量&250mg/L、硬度≈0，浓水侧Cl-含量&30000mg/L。
　　6.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：所述反渗透膜处理前还采用保安型弱酸阳离子交换器进行部分可溶或不可溶的有机物和无机物质的脱除工艺。
　　7.根据权利要求1或6所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：所述反渗透膜处理采用抗污染的复合膜进行处理。
　　8.根据权利要求7所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：所述反渗透膜处理的产水是Cl- 含量&250mg/L的淡水，满足《石灰石―石膏湿法脱硫工艺设计规范》关于脱硫系统工艺水的要求，作为脱硫系统的工艺补充水。
　　9.根据权利要求1所述的烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于：步骤(5)中所述的浓盐水的Cl- 含量&30000mg/L。
　　说明书
　　一种烟气脱硫废水近零排放处理工艺
　　技术领域
　　本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种烟气脱硫废水近零排放处理工艺。
　　背景技术
　　在湿式石灰石洗涤烟气脱硫工艺中，不可避免地要产生一定量的废水。脱硫废水主要特点是：水质不稳定、易沉淀;悬浮物浓度很高;含有过饱和的亚硫酸盐(CaSO3)、硫酸盐(CaSO4)、重金属离子(Hg2+、Cr6+、Cd2+、Pb2+等)、含大量的溶解性无机盐(F-、SO42-、Cl-)。水量和水质与脱硫工艺系统、烟气成份、灰分及吸收剂等多种因素有关，其中，重金属离子和大量的溶解性无机盐污染突出，处理难度大。
　　目前，常用的脱硫废水处理工艺是中和―沉降―絮凝―澄清法。在三联箱中，通过投加石灰乳、絮凝剂、有机硫，完成pH值调节、饱和硫酸钙结晶析出、沉淀、絮凝等物理化学反应后，在澄清器中进行固液分离。澄清器的出水进入清水池，加入盐酸调节pH值至6-9后达标排放。澄清器底部排出的污泥，通过压滤脱水后进行填埋处理。该工艺的缺点是出水水质不稳定，无法有效去除溶解性无机盐(F-、SO42-、Cl-)实现回收利用，一般采取与其他工业废水混合的方法排出电厂外。
　　发明内容
　　本发明的目的是为了解决脱硫废水出水水质不稳定，提高溶解性无机盐(F-、SO42-、Cl-)的去除率和废水的回用率，提供了一种烟气脱硫废水近零排放处理工艺，特别适用于处理燃煤火力发电厂中脱硫废水产生的悬浮物、胶体、重金属离子、溶解性的无机盐，可以实现废水资源化利用。
　　为了实现上述目标，本发明的技术方案如下：
　　一种烟气脱硫废水近零排放处理工艺，其特征在于依次包括如下步骤：
　　(1)将烟气脱硫废水经过一级预处理，所述一级预处理包括曝气、pH值调节、中和、沉淀、絮凝、澄清;
　　(2)将步骤(1)澄清后获得的上清液通过二级预处理，所述二级预处理包括中和、沉淀、絮凝、澄清;
　　(3)将步骤(2)澄清后获得的上清液进行微滤膜处理;
　　(4)将步骤(3)经过微滤膜处理后的产水，采用反渗透膜处理进行脱盐和浓缩;
　　(5)将步骤(4)脱盐和浓缩后收集得到的浓盐水用于煤场或灰场喷洒，反渗透膜处理的产水作为湿式石灰石洗涤烟气脱硫工艺的补充水。
　　所述烟气脱硫废水大部分来自石膏脱硫废水和清洗系统，少部分来自水力旋流器的溢流水或是皮带压滤机的滤液。
　　经过一级预处理前的烟气脱硫废水呈酸性，pH值范围为4.0~5.5;含有大量的悬浮物和重金属离子;溶解性无机盐的含量高(尤其是Cl-的质量浓度，一般范围在mg/L);化学耗氧量高。
　　所述一级预处理用于：去除烟气脱硫废水中的悬浮物和胶体，降低COD，分离出废水中的Mg2+、重金属离子、部分的硫酸根、非碳酸盐硬度、F-，澄清器上清液满足二级预处理系统进水要求。经过一级预处理后的烟气脱硫废水含有大量的Ca2+、Cl-、SO42-、SO32-和少量的Mg2+离子等。
　　所述二级预处理用于将烟气脱硫废水中的钙镁离子转变为难溶的化合物，并采用絮凝方法将沉淀物析出，实现废水的深度软化。
　　所述二级预处理的澄清得到的上清液的出水硬度在0.5~0.8mmol/L，满足后续设备进水要求。
　　所述微滤膜处理指的是采用死端过滤的陶瓷膜，通过筛分去除直径为0.05~15um的微粒、亚微粒和细粒物质，基本消除针对反渗透膜处理的无机致垢成分，使产水SDI&5，浊度&1NTU，满足反渗透膜处理的进水要求。
　　所述微滤膜处理的产水侧Cl-含量&250mg/L、硬度≈0，浓水侧Cl-含量&30000mg/L。
　　所述反渗透膜处理采用保安型弱酸阳离子交换器和反渗透膜组件实现。
　　所述保安型弱酸阳离子交换器采用大孔径交换树脂，进一步软化微滤膜的产水，防止一些可溶或不可溶的有机物和无机物质淤积在反渗透膜的表面，使表面结垢，膜组件压差增加，产水量下降，除盐率降低，危害反渗透膜的使用寿命。
　　所述反渗透膜组件是利用抗污染复合膜两侧的压差，进行脱盐处理，使水透过而截留小分子和Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、SO42-等离子，从而实现浓水和淡水的分离。该过程无相变，一般不需要加热，工艺简单，不污染环境。
　　从节能的角度出发，所述反渗透膜工艺采用能量回收装置对浓水侧的余压能进行回收利用，降低系统整体能耗。
　　所述反渗透膜处理的产水，即微滤膜处理产水经反渗透膜处理后获得Cl-含量&250mg/L的淡水，满足《石灰石―石膏湿法脱硫工艺设计规范》关于脱硫系统工艺水的要求，作为脱硫系统的工艺补充水。
　　所述反渗透膜处理的浓盐水，即微滤膜处理产水经反渗透膜处理后浓缩收集的Cl-含量&30000mg/L的浓盐水，利用管道引接至煤场或灰场，通过喷洒降低煤场的扬尘量或增加灰场的湿度。
　　本发明的优点在于：
　　1、本发明采用两级预处理结合双膜法技术，进行脱硫废水的回收处理，可以有效提高整个脱硫废水处理系统的出水水质，实现系统的稳定运行;
　　2、通过微滤膜工艺处理经两级预处理后的脱硫废水，截留废水中微小的悬浮物、小颗粒、纤维和细菌等大于膜孔径的杂质，大大降低产水浊度和淤塞指数，提高反渗透膜的使用寿命;
　　3、采用反渗透膜工艺处理废水中的溶解性无机盐，实现脱硫废水的脱盐和浓缩，回收率可达60%以上，产水作为工艺水补充到脱硫系统，浓水适用于煤场或灰场的喷洒，实现烟气脱硫废水的资源化利用;
　　4、率先采用能量回收装置，对浓水侧余压能进行回收，能量回收效率可达90%以上，从而降低整个系统的运行能耗;
　　5、本发明可实现全自动运行，操作运行简单方便。燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究--《洁净煤技术》2015年02期
燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究
【摘要】：燃煤电厂在生产过程中会产生大量含SO2的烟气,一般情况下采用湿法脱硫来处理,湿法脱硫需从烟气脱硫系统中外排部分废水以保证FGD(Flue Gas Desulfurization)的安全性和可靠性。由于脱硫废水属于燃煤电厂的末端废水,具有高含盐量、高腐蚀性等特性,对其进行安全、稳定处理十分必要。介绍了脱硫废水的传统处理以及各种新兴的零排放工艺,重点阐述了蒸发结晶工艺实现脱硫废水零排放的原理和优点,介绍了多效和MVR蒸发结晶工艺在国内外零排放领域的应用现状,分析结果表明对于燃煤电厂产生的脱硫废水,预处理后进入MVR蒸发结晶系统是一种较优的处理方法。
【作者单位】：
【基金】：
【分类号】：X773
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低运行成本的脱硫废水零排放工艺研究
优质期刊推荐热电项目脱硫废水零排放处理系统技术方案
摘 要：本文就热电项目脱硫废水零排放处理系统提出实际技术方案。
关键词：卤水预处理；机械压缩蒸发制盐；蒸发罐结构；结晶粒度
一、脱硫废水预处理系统设计条件及废水预处理工艺比较
1.1设计条件
1）脱硫废水
脱硫废水零排放系统设计废水处理量为21m3/h。由两部分组成，一是从脱硫岛排出的脱硫废水，水量为19m3/h；二是凝结水精处理再生系统的酸碱再生液，水量为2m3/h。混合后废水离子组分见表1-1。
2）经济核算依据
（1）电价：0.4元/kWoh；
（2）蒸汽单价：80元/t；
（3）石灰单价（固体，85%）：800元/t；
（4）碳酸钠（固体，99%）单价：1400元/t；
（5）液碱（纯度31%）单价：500元/t；
（6）次氯酸钠（纯度8-10%）单价：610元/t；
（7）盐酸（纯度31%）：单价：600元/t；
（8）反渗透阻垢剂：35000元/t；
（9）有机硫单价：12500元/t；
（10）PAM单价：30000元/t；
（11）聚铁单价：1500元/t。
1.2 脱硫废水预处理工艺比较
（1）石灰-纯碱法工艺
以石灰与MgCl2、MgSO4反除去Mg2+，以纯碱与CaSO4、CaCl2反除去Ca2+。
（2）烧碱-纯碱法工艺
以烧碱与MgCl2 、MgSO4反除去Mg2+，以纯碱与CaSO4反除去Ca2+。
上述两种废水预处理工艺方法技术经济指标比较见表1-2。
脱硫废水预处理系统拟采用石灰-纯碱工艺。
二、脱硫废水处理系统零排放工艺方案
2.1 废水预处理
1）生产规模
废水处理量21m3/h。原料卤水组成见表1-1。
2）废水予处理组分
精制废水组分：NaCl 22.09g/l；Na2SO4 8.50g/l；KCl 0.873 g/l；NaNO3 0.372 g/l；悬浮物≤20mg/L；总硬度≤100mg/L。
3）废水予处理工艺
以石灰与MgCl2、MgSO4反除去Mg2+，以纯碱与CaSO4、CaCl2反除去Ca2+。
4）生产流程简述
脱硫废水由泵输送一级反应罐，反罐内加入Ca（OH）2、NaClO、有机硫等化学品进行反应，除去镁、NaHCO3、Na2SO3、重金属离子杂质。一级反应后的悬浮液在絮凝剂的作用下经连续式道尔澄清器澄清，澄清处理后的一级废水经中间一级水罐中转贮存用泵送至二级反应罐，反罐内加入Na2CO3、进行反应，除去钙离子杂质。二级反应后的悬浮液在絮凝剂的作用下经连续式道尔澄清器澄清，澄清处理后的二级废水经清水罐贮存用泵送至蒸发浓缩结晶工序。泥浆经螺杆泵至全自动板框过滤机进行固液分离。脱硫废水预处理工艺流程图2-1。
5）处理后废水水质
处理后废水水质见表2-1。
废水予处理原料、辅助原材料需用量见表2-2。
2.2 蒸发浓缩结晶工艺方案及技术经济分析
1）生产规模
年产硝0.13万吨、盐0.35万吨。
2）产品方案
硫酸钠；工业盐。
3）生产工艺
采用强制循环机械压缩蒸发浓缩、结晶处理后废水，高温蒸发结晶生产硫酸钠；制硝母液低温蒸发结晶生产氯化钠；制盐母液循环至蒸汽压缩制硝蒸发系统生产硫酸钠硝盐联产专利技术工艺（硝盐联产采用中国中轻国际工程有限公司授权国家发明专利技术ZL.8—从Na2SO4-NaCl-H2O体系中生产硫酸钠和氯化钠的工艺），工艺流程见图2-2。
处理后脱硫废水采用蒸汽压缩强制循环高温蒸发结晶析出硫酸钠，产生的硫酸钠晶浆进入离心机分离。制硝母液流入制盐系统蒸发罐蒸发，产生的氯化钠钠晶浆进入离心机分离。制盐母液循环至蒸汽压缩制硝蒸发系统生产硫酸钠，其中排出少量制盐母液利用硝酸钠、氯化钾混合肥。
4）产品质量标准
工业盐质量符合GB/T一级标准，见表2-3。
5）主要经济技术指标
蒸发浓缩、结晶原材料、物料、动力消耗指标及需用量见表2-5。
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【摘要】：针对脱硫废水的水质特点,在系统考察4种脱硫废水预处理工艺(CaSO_4晶种法、FS-66药剂法、Ca(OH)_2+Na_2CO_3联合工艺、NaOH+Na_2CO_3联合工艺)的基础上,探索了预处理后脱硫废水在管式膜错流微滤过程中悬浮物颗粒粒径的变化规律及其对产水水质的影响。研究结果表明:NaOH+Na_2CO_3联合工艺为最佳的脱硫废水预处理工艺,该工艺对脱硫废水中的Ca~(2+)、Mg~(2+)及全硅具有优异的去除效果:在所设计的试验条件下,悬浮物颗粒的平均粒径从14.5μm降至5.1μm,微滤产水通量及出水水质均较为稳定,微滤产水经进一步脱盐后可以回用。研究成果为电厂脱硫废水深度处理奠定了基础。
【作者单位】：
【基金】：
【分类号】：X773
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