石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备及方法技术

本发明专利技术公开了一种石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备及方法，该设备包括：低温浓缩装置、沉淀结晶过滤器、搅拌器、硫酸镁结晶器和抽真空系统。所述方法包括以下步骤：石灰石/石膏法脱硫废水在低温条件下浓缩，浓缩过程中废水中的硫酸钙以晶体形式被除去；对已经除去硫酸钙晶体后的浓缩液进行蒸发降温结晶，得到硫酸镁晶体和剩余母液，剩余母液脱除重金属，然后经蒸发结晶得到混合盐。本发明专利技术采用低温浓缩结合沉淀结晶除钙工艺，无过多的化学药剂，易选材。浓缩装置及沉淀结晶结构简单，废水中的硫酸钙以晶体形式被除去，防设备腐蚀及防结垢效果好。工艺过程生产硫酸镁，避开了现有技术浓缩工艺过程中由于需要软化带来的成本高、费用高问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石灰石/石膏法脱硫废水处理
，特别是涉及一种石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备,以及石灰石/石膏法脱硫废水处理方法，实现脱硫废水中盐类成分资源化利用。
技术介绍
高盐废水处理是各个行业的废水处理难题，从国内外已经投运的废水零排放项目看，软化+浓缩+蒸发结晶是废水零排放主流工艺，其它技术多处于研发阶段。石灰石/石膏法脱硫废水为典型的高盐废水，主要阴离子为：硫酸根、氯离子及氟离子，阳离子为：钙离子、镁离子、钠离子、钾离子以及部分重金属离子。常规石灰石/石膏法脱硫废水处理时,首先采用在三联箱中加入氢氧化钙调节PH到9左右，在氢氧化钙加入过程中，脱硫废水中的大量镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀以污泥形式排出成为固体废物，同时脱硫废水中的硫酸根与钙离子结合生成硫酸钙沉淀以污泥形式排出也成为固体废物；在后续的废水零排放处理过程中，浓缩过程多采用膜浓缩，对废水硬度要求非常高，系统中过量的钙离子以及残余的镁离子需加入碳酸钠生成碳酸镁和碳酸钙除去，加药成本非常高，产生的固体废物量也非常大，废水中有用的硫酸镁得不到回收利用。石灰石/石膏法脱硫废水中的镁来源于所用的石灰石，石灰石中一般含有1.5%(Wt)左右的氧化镁，由于硫酸镁的易溶解性，石灰石中的镁基本以硫酸镁的形式出现在脱硫废水中。根据对处理前脱硫废水组成分析调查结果，石灰石/石膏法脱硫废水中镁离子含量超过10000mg/L的电厂占约30%，超过5000mg/L的电厂占约70%，开发提取硫酸镁新废水处理工艺有一定的环保意义及经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备及方法，以解决石灰石/石膏法脱硫废水零排放过程中加药量大及硫酸镁得不到回收利用的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其包括：低温浓缩装置、沉淀结晶过滤器、搅拌器、硫酸镁结晶器和抽真空系统；所述低温浓缩装置的进液口与石灰石/石膏法脱硫废水供水管连通；所述沉淀结晶过滤器的进液口与低温浓缩装置的出液口连通；沉淀结晶过滤器内放有硫酸钙晶种；所述搅拌器设置在沉淀结晶过滤器内；所述硫酸镁结晶器的进液口与沉淀结晶过滤器的出液口连通；所述抽真空系统用于对所述硫酸镁结晶器抽真空。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，进一步，沉淀结晶过滤器的出液口还通过管路连通低温浓缩装置的进液口。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，进一步，低温浓缩装置内设有多个板式传质传热装置，板式传质传热装置包括底板和倾斜设置的筛孔板；所述筛孔板的一边与底板连接。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，进一步，相邻的板式传质传热装置之间间隔设置，板式传质传热装置通过支撑件可拆卸的安装在低温浓缩装置内。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，进一步，筛孔板的倾斜度为15度～60度，筛孔板的开孔率为10%～30%,开孔为椭圆孔或圆孔，优选的，开孔的长宽在10mmx30mm范围内。一种石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理方法，包括以下步骤：石灰石/石膏法脱硫废水在低温条件下浓缩，浓缩过程中废水中的硫酸钙以晶体形式被除去；对已经除去硫酸钙晶体后的浓缩液进行蒸发降温结晶，得到硫酸镁晶体和剩余母液，剩余母液脱除重金属，然后经蒸发结晶得到混合盐。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理方法，优选的，低温条件所指的温度范围是60℃～70℃。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理方法，优选的，浓缩过程中废水中的硫酸钙以晶体形式被除去的具体过程在沉淀结晶过滤器内进行，沉淀结晶器中有预先放入的硫酸钙晶种，废水在沉淀结晶器中与硫酸钙晶种混合使硫酸钙晶体长大，硫酸钙晶体被过滤截留在沉淀结晶器中，滤液与石灰石/石膏法脱硫废水混合后重新进行低温条件下浓缩的过程。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理方法，优选的，所述硫酸钙晶种的直径范围在80微米～100微米。本专利技术如上所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理方法，优选的，废水在沉淀结晶器中的沉降时间为20min～35min，在沉降过程中对废水进行搅拌，搅拌时间为8min～15min。本专利技术的有益效果是：1、采用低温浓缩结合沉淀结晶除钙工艺，无过多的化学药剂，易选材。2、浓缩装置及沉淀结晶过滤器结构简单，废水中的硫酸钙以晶体形式被除去，防设备腐蚀及防结垢效果好。3、工艺过程生产硫酸镁，避开了现有技术浓缩工艺（如反渗透浓缩、电渗析浓缩等）过程中由于需要软化带来的成本高、费用高问题。4、减少了过程的固体废物排放量，废水中硫酸镁得到有效利用，投资低、能耗低、运行费用低。附图说明图1为石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备示意图；图2为本专利技术一种实施例的个板式传质传热装置示意图；图3为图2的俯视示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、低温浓缩装置，2、沉淀结晶过滤器，3、搅拌器，4、管路，5、硫酸镁结晶器，6、抽真空系统，7、硫酸钙晶种，8、板式传质传热装置，81、筛孔板，82、底板，83、筛孔，9、供水管。具体实施方式在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。图1示出本专利技术一种实施例的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其包括：低温浓缩装置1、沉淀结晶过滤器2、搅拌器3、硫酸镁结晶器5和抽真空系统6；所述低温浓缩装置的进液口与石灰石/石膏法脱硫废水供水管9连通；所述沉淀结晶过滤器的进液口与低温浓缩装置的出液口连通；沉淀结晶过滤器2内放有硫酸钙晶种7；所述搅拌器3设置在沉淀结晶过滤器2内；所述硫酸镁结晶器的进液口与沉淀结晶过滤器的出液口连通；所述抽真空系统6用于对所述硫酸镁结晶器5抽真空。在图1所示出的实施例中，沉淀结晶过滤器的出液口还通过管路4连通低温浓缩装置的进液口。沉淀结晶过滤器内的去除硫酸钙后的滤液在低温浓缩装置的进液口与新鲜进料混合后重新进行低温条件下的浓缩。在优选的实施例中，低温浓缩装置内设有多个板式传质传热装置8，如图2和图3所示，板式传质传热装置8包括底板82和倾斜设置的筛孔板81（设有筛孔83）；所述筛孔板81的一边与底板82连接。在优选的实施例中，相邻的板式传质传热装置8之间间隔设置，板式传质传热装置8通过支撑件可拆卸的安装在低温浓缩装置1内。在优选的实施例中，筛孔板的倾斜度为10度～60度，筛孔板的开孔率为10%～30%,开孔为10mmx30mm范围内椭圆孔或圆孔。利用上述石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备进行石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理方法，包括以下步骤：石灰石/石膏法脱硫废水在低温条件下浓缩，浓缩过程中废水中的硫酸钙以晶体形式被除去；石灰石/石膏法脱硫废水在低温条件下浓缩过程采用直接接触传质传热过程。低温条件所指的温度范围是60℃～90℃。浓缩过程中废水中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其特征在于，包括：低温浓缩装置、沉淀结晶过滤器、搅拌器、硫酸镁结晶器和抽真空系统；所述低温浓缩装置的进液口与石灰石/石膏法脱硫废水供水管连通；所述沉淀结晶过滤器的进液口与低温浓缩装置的出液口连通；沉淀结晶过滤器内放有硫酸钙晶种；所述搅拌器设置在沉淀结晶过滤器内；所述硫酸镁结晶器的进液口与沉淀结晶过滤器的出液口连通；所述抽真空系统用于对所述硫酸镁结晶器抽真空。

【技术特征摘要】
1.一种石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其特征在于，包括：低温浓缩装置、沉淀结晶过滤器、搅拌器、硫酸镁结晶器和抽真空系统；所述低温浓缩装置的进液口与石灰石/石膏法脱硫废水供水管连通；所述沉淀结晶过滤器的进液口与低温浓缩装置的出液口连通；沉淀结晶过滤器内放有硫酸钙晶种；所述搅拌器设置在沉淀结晶过滤器内；所述硫酸镁结晶器的进液口与沉淀结晶过滤器的出液口连通；所述抽真空系统用于对所述硫酸镁结晶器抽真空。2.根据权利要求1所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其特征在于，沉淀结晶过滤器的出液口还通过管路连通低温浓缩装置的进液口。3.根据权利要求1或2所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其特征在于，低温浓缩装置内设有多个板式传质传热装置，板式传质传热装置包括底板和倾斜设置的筛孔板；所述筛孔板的一边与底板连接。4.根据权利要求3所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其特征在于，相邻的板式传质传热装置之间间隔设置，板式传质传热装置通过支撑件可拆卸的安装在低温浓缩装置内。5.根据权利要求3所述的石灰石/石膏法脱硫废水零排放处理设备，其特征在于，筛孔板的倾斜度为15度～60度，筛孔板的开孔率为10%～30%,开孔为椭圆孔或圆孔，开孔的长宽在10mmx30mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐坚，游存芳，钟洪玲，郑鹏，褚玥，
申请(专利权)人：北京国电龙源环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11