脱硫废水资源化处理方法及处理系统技术方案

本发明专利技术提供一种脱硫废水资源化处理方法，其包括：(1)对脱硫废水进行预处理以去除悬浮物和/或胶体及重金属离子；(2)对步骤(1)中得到的预处理出水进行磷酸盐沉淀处理；(3)对步骤(2)中得到的磷酸盐沉淀出水进行软化处理；其中，软化处理包括离子交换和/或混凝，以及任选地，软化处理还包括酸化和/或过滤；(4)对步骤(3)中得到的软化处理出水进行膜浓缩处理；(5)对步骤(4)中得到的膜浓缩浓水进行蒸发浓缩处理，得到蒸发浓缩液和蒸发冷凝液；(6)对步骤(5)中得到的蒸发浓缩液进行结晶分盐处理，得到结晶盐、蒸发冷凝液和结晶母液。本发明专利技术还提供了实施上述方法的处理系统。

Resource treatment method and treatment system for desulfurization wastewater

The invention provides a method of treating a desulfurization wastewater includes resources (1) on the desulfurization wastewater was pretreated to remove suspended solids and / or colloid and heavy metals; (2) to step (1) pretreatment effluent was phosphate precipitation process; (3) to (2) in step the phosphate precipitation water softening treatment; the softening treatment including ion exchange and / or coagulation, and optionally, softening treatment also includes acid and / or filtration; (4) to step (3) obtained in the effluent water softening treatment membrane concentration; (5) to step (4) evaporation concentration were obtained in membrane concentration of concentrated water, evaporating concentrate and evaporation condensate; (6) to step (5) in concentrated solution obtained by fractional crystallization of NaCl crystal salt, evaporation condensation and crystallization solution. The invention also provides a processing system for carrying out the method.

【技术实现步骤摘要】
脱硫废水资源化处理方法及处理系统
本专利技术涉及污/废水处理
，具体地涉及脱硫废水资源化处理方法以及用于该方法的脱硫废水资源化处理系统。
技术介绍
随着国民经济的快速发展，资源与环境的压力日益增大，尤其是淡水资源日益短缺。为了提高水资源的利用效率，降低污/废水排放对生态环境的影响，社会各行业采取各种措施开展了污/废水资源的综合利用。火力发电企业、供热企业和各类企业的自备电厂，生产过程中产生的各种废水经综合利用后，排入湿法脱硫系统进行利用并浓缩，但湿法脱硫系统仍需排放大量高/浓盐废水，即烟气脱硫废水或电厂脱硫废水(以下简称“脱硫废水”)，因其悬浮物、总溶解固体(TDS)、总硬度、氯离子等污染物含量较高，无法综合利用和排放。目前针对脱硫废水多采用“氢氧化钙软化+碳酸盐软化+膜浓缩+蒸发结晶”的处理工艺。该工艺在“氢氧化钙软化+碳酸盐软化”处理过程中，投加大量的氢氧化钙或氧化钙及碳酸盐，产生大量的碱性污泥，该部分污泥综合利用的难度大，价值低。例如，中国技术专利CN205347092U公开了一种脱硫废水零排放处理系统，该系统包括一级化学沉淀处理系统、二级化学沉淀处理系统、多效蒸发装置和固液分离装置，还包括将多效蒸发装置内的母液引入一级化学沉淀处理系统处理的工艺系统。该技术中采用向一级化学沉淀处理系统投加氢氧化钙的方式除镁，需要将pH调节到11才能达到较好的去除效果，但是该过程向水中引入了大量的钙，并产生大量的强碱性污泥。该技术中采用向二级化学沉淀处理系统投加碳酸钠的方式去除钙、镁，该过程中碳酸钠的投加量大，强碱性污泥的产量也很大，处理费用高。此外，两级化学沉淀所产的污泥价值很低，综合利用的难度大。中国专利申请CN105439358A公开了一种脱硫废水零排放的方法与装置，其中，脱硫废水零排放装置包括：预沉单元、调节单元、一级絮凝沉淀单元、软化处理单元、二级絮凝沉淀单元、中间水池单元、蒸发结晶单元、产水罐依次连接。该专利技术采用向一级絮凝沉淀单元投加生石灰或石灰乳的方式去除预处理单元出水中金属离子、SO42-和F-，在软化处理单元投加碳酸钠以降低废水的硬度。该专利技术同样存在药剂投加量大，强碱性污泥产生量大，污泥价值低，综合利用难度大，处理费用高的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是为了克服现有技术中的上述问题和缺陷，提供一种脱硫废水资源化处理方法及处理系统。本专利技术的处理方法和处理系统运行稳定、成本低廉，处理效果良好、污泥可作为优质资源利用，不仅实现了废水减量化、资源化，更重要的实现了污泥的减量化、分质资源化。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一方面，本专利技术提供了脱硫废水资源化处理方法，所述处理方法包括以下步骤：(1)对脱硫废水进行预处理以去除悬浮物和/或胶体以及重金属离子，从而得到预处理出水；(2)对步骤(1)中得到的预处理出水进行磷酸盐沉淀处理，得到磷酸盐沉淀出水；(3)对步骤(2)中得到的磷酸盐沉淀出水进行软化处理，得到软化处理出水；其中，软化处理包括离子交换和/或混凝，以及任选地，软化处理操作还包括酸化和/或过滤；(4)对步骤(3)中得到的软化处理出水进行膜浓缩处理，得到膜浓缩产水和膜浓缩浓水；(5)对步骤(4)中得到的膜浓缩浓水进行蒸发浓缩处理，得到蒸发浓缩液和蒸发冷凝液；和(6)对步骤(5)中得到的蒸发浓缩液进行结晶分盐处理，得到结晶盐、蒸发冷凝液和结晶母液。根据本专利技术提供的处理方法，其中，所述脱硫废水可以为火力发电企业、供热企业和各类企业的自备电厂湿法脱硫系统产生的脱硫废水及其它富含铵、镁的高/浓盐废水。根据本专利技术提供的处理方法，其中，在步骤(1)中，采用预处理方法对脱硫废水进行预处理，可以去除废水中大部分悬浮物和/或胶体以及重金属离子。在一些实施方案中，所述预处理为选自pH调节、混凝、曝气、气浮、沉淀、澄清和过滤中的一种或多种。所述pH调节的实例包括但不限于氢氧化钠pH调节、氢氧化钙pH调节、氧化钙pH调节、碳酸盐pH调节、磷酸盐pH调节、盐酸pH调节、硫酸pH调节和磷酸pH调节。所述混凝的实例包括但不限于聚合氯化铝(PAC)混凝、聚丙烯酰胺(PAM)混凝、聚合硫酸铁混凝、氢氧化钙混凝和聚合氯化硫酸铁混凝。所述气浮的实例包括但不限于溶气气浮、涡凹气浮和电解气浮。所述沉淀的实例包括但不限于氢氧化物沉淀、硫化物沉淀、有机硫沉淀、碳酸盐沉淀和混凝沉淀。所述过滤的实例包括但不限于单介质过滤、多介质过滤、机械过滤和膜过滤。在一些具体实施方案中，硫化物沉淀过程中投加的药剂可以为无机硫化物或有机硫化物，以及在一些具体实施方案中硫化物沉淀过程中投加的药剂还可以包括聚合氯化铝、氯化铁、聚合氯化硫酸铁、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺中的一种或多种作为混凝剂。根据本专利技术提供的处理方法，其中，步骤(1)中得到的预处理出水的pH值为8.0～10，优选为8.5～9.5。根据本专利技术提供的处理方法，其中，在步骤(2)中对步骤(1)中得到的出水进行磷酸盐沉淀处理，可以除去水中大部分的镁离子、钙离子、氨氮、铁离子及其它二价及多价阳离子。更重要的是，磷酸盐沉淀处理所产生的沉淀物富含磷、铵、镁、钙等植物营养元素，经脱水干化后，可作为缓释肥料用于农业生产的缓释肥料或工业生产中，从而增加了沉淀污泥(沉淀物)的可利用价值。根据本专利技术提供的处理方法，其中，磷酸盐沉淀处理中投加的药剂包括选自磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸铵和磷酸氢二铵中的一种或多种磷酸盐以及选自氢氧化钠和氢氧化钙的pH值调节剂。根据本专利技术提供的处理方法，其中，磷酸盐的投加量(以磷酸根(PO43-)计)为10～250mmol/L，以及在一些实施方案中为20～150mmol/L。根据本专利技术提供的处理方法，其中，步骤(2)中的磷酸盐沉淀处理中，控制pH值调节剂的投加量以使出水保持为弱碱性。在一些实施方案中，磷酸盐沉淀出水的pH值保持为8～10；以及在一些实施方案中为9.0～9.5。根据本专利技术提供的处理方法，其中，步骤(2)中的磷酸盐沉淀处理中投加的药剂还可以包括聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化硫酸铁或聚丙烯酰胺作为混凝剂。根据本专利技术提供的处理方法，其中，步骤(2)中得到的磷酸盐沉淀出水的悬浮物含量为0～200mg/L，优选为0～100mg/L。根据本专利技术提供的处理方法，其中，在步骤(3)中软化处理可以去除水中大部分残余的二价及多价金属离子、悬浮物和胶体。本专利技术中，步骤(1)中预处理产生的预处理污泥和步骤(3)中软化处理产生的软化污泥可以进一步脱水后外运处置，例如用于道路、建材辅料使用。根据本专利技术提供的处理方法，其中，步骤(3)中所述酸化为选自盐酸酸化、硫酸酸化和硝酸酸化中的一种或多种。根据本专利技术提供的处理方法，其中，所述离子交换为选自阳床(阳离子交换床)离子交换、阴床(阴离子交换床)离子交换和混床(混合离子交换床)离子交换中的一种或多种。在一些优选的实施方案中，适合用于阳床离子交换的阳离子交换树脂的实例包括但不限于强酸离子交换树脂、弱酸氢离子交换树脂和强酸钠离子交换树脂。根据本专利技术提供的处理方法，其中，步骤(3)中所述混凝中投加的药剂可以为聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化硫酸铁和聚丙烯酰胺中的一种或多种。根据本专利技术提供的处理方法，其中，步骤(3)中所述过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫废水资源化处理方法，所述处理方法包括以下步骤：(1)对脱硫废水进行预处理以去除悬浮物和/或胶体以及重金属离子，从而得到预处理出水；(2)对步骤(1)中得到的预处理出水进行磷酸盐沉淀处理，得到磷酸盐沉淀出水；(3)对步骤(2)中得到的磷酸盐沉淀出水进行软化处理，得到软化处理出水；其中，软化处理包括离子交换和/或混凝，以及任选地，软化处理还包括酸化和/或过滤；(4)对步骤(3)中得到的软化处理出水进行膜浓缩处理，得到膜浓缩产水和膜浓缩浓水；(5)对步骤(4)中得到的膜浓缩浓水进行蒸发浓缩处理，得到蒸发浓缩液和蒸发冷凝液；和(6)对步骤(5)中得到的蒸发浓缩液进行结晶分盐处理，得到结晶盐、蒸发冷凝液和结晶母液。

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水资源化处理方法，所述处理方法包括以下步骤：(1)对脱硫废水进行预处理以去除悬浮物和/或胶体以及重金属离子，从而得到预处理出水；(2)对步骤(1)中得到的预处理出水进行磷酸盐沉淀处理，得到磷酸盐沉淀出水；(3)对步骤(2)中得到的磷酸盐沉淀出水进行软化处理，得到软化处理出水；其中，软化处理包括离子交换和/或混凝，以及任选地，软化处理还包括酸化和/或过滤；(4)对步骤(3)中得到的软化处理出水进行膜浓缩处理，得到膜浓缩产水和膜浓缩浓水；(5)对步骤(4)中得到的膜浓缩浓水进行蒸发浓缩处理，得到蒸发浓缩液和蒸发冷凝液；和(6)对步骤(5)中得到的蒸发浓缩液进行结晶分盐处理，得到结晶盐、蒸发冷凝液和结晶母液。2.根据权利要求1所述的处理方法，其中，所述预处理为选自pH调节、混凝、曝气、气浮、沉淀、澄清和过滤中的一种或多种；优选地，所述pH调节选自氢氧化钠pH调节、氢氧化钙pH调节、氧化钙pH调节、碳酸盐pH调节、磷酸盐pH调节、盐酸pH调节、硫酸pH调节和磷酸pH调节；优选地，所述混凝选自聚合氯化铝混凝、聚丙烯酰胺混凝、聚合硫酸铁混凝、氢氧化钙混凝和聚合氯化硫酸铁混凝；优选地，所述气浮选自溶气气浮、涡凹气浮和电解气浮；优选地，所述沉淀选自氢氧化物沉淀、硫化物沉淀、有机硫沉淀、碳酸盐沉淀和混凝沉淀；优选地，所述过滤选自单介质过滤、多介质过滤、机械过滤和膜过滤；优选地，步骤(1)中得到的预处理出水的pH值为8.0～10.0，优选为8.5～9.5。3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其中，步骤(2)中磷酸盐沉淀处理中投加的药剂包括选自磷酸钠、磷酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸铵和磷酸氢二铵中的一种或多种磷酸盐以及选自氢氧化钠和氢氧化钙的pH值调节剂；优选地，以磷酸根计，磷酸盐的投加量为10～250mmol/L，优选为20～150mmol/L；优选地，步骤(2)中的磷酸盐沉淀处理中投加的药剂还可以包括聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化硫酸铁或聚丙烯酰胺作为混凝剂；优选地，步骤(2)中得到的磷酸盐沉淀出水的pH值为8～10，优选为9.0～9.5；优选地，步骤(2)中得到的磷酸盐沉淀出水的悬浮物含量为0～200mg/L，优选为0～100mg/L。4.根据权利要求1至3中任一项所述的处理方法，其中，步骤(3)中所述酸化为选自盐酸酸化、硫酸酸化和硝酸酸化中的一种或多种；优选地，步骤(3)中所述离子交换为选自阳床离子交换、阴床离子交换和混床离子交换中的一种或多种；更优选地，所述阳床离子交换的阳离子交换树脂为强酸离子交换树脂、弱酸氢离子交换树脂和强酸钠离子交换树脂中的一种或多种；优选地，步骤(3)中所述混凝中投加的药剂为选自聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合氯化硫酸铁和聚丙烯酰胺中的一种或多种；优选地，步骤(3)中所述过滤为选自单介质过滤、多介质过滤、机械过滤和膜过滤中的一种或多种；优选地，步骤(3)中得到的软化出水中钙离子≤2mg/L，优选为0～1mg/L；镁离子≤1mg/L，优选为0～0.5mg/L；氨氮≤5mg/L，优选为0～0.5mg/L；总硬度≤10mg/L，优选为0～5mg/L；以及磷酸根≤2mg/L，优选为0～1mg/L。5.根据权利要求1至4中任一项所述的处理方法，其中，所述膜浓缩为选自微滤、超滤、反渗透、电渗析和正渗透中的一种或多种；优选地，步骤(4)中所述膜浓缩处理包括以下步骤：(a)采用反渗透、电渗析或正渗透对步骤(3)中得到的软化处理出水进行处理，相应地得到反渗透产水、电渗析产水或正渗透产水，同时得到反渗透浓水、电渗析浓水或正渗透浓水作为膜浓缩浓水；(b)采用产水反渗透对步骤(a)中得到的反渗透产水、电渗析产水或正渗透产水进行进一步脱盐处理，得到产水反渗透产水作为膜浓缩产水和产水反渗透浓水；和任选地(c)将步骤(b)中得到的产水反渗透浓水与软化处理出水混合后进行膜浓缩处理；优选地，膜浓缩浓水中溶解性总固体含量为4～15％，优选为6～10％；以所述膜浓缩产水的电导率为20～500μs/cm，优选为30～2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春启，岳培恒，牟伟腾，刘俊峰，梅长松，刘学武，王宝强，岳子明，王金惠，
申请(专利权)人：大唐国际化工技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11