脱硫废水循环利用的方法技术

本发明专利技术涉及废水处理领域，公开了一种脱硫废水循环利用的方法。所述方法包括：(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子；(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理；(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。采用本发明专利技术的方法，能够实现脱硫废水的循环利用，节约水资源。

Method for recycling waste water of desulfurization

The invention relates to the field of wastewater treatment, and discloses a method for recycling the desulfurized wastewater. The method comprises the following steps: (1) the desulfurization wastewater was pretreated to remove heavy metal ions and calcium ions and magnesium ions; (2) the step (1) pretreatment effluent by ultrafiltration; (3) the step (2) obtained by ultrafiltration nanofiltration, nanofiltration by concentrated water as the desulfurization system water reuse. By adopting the method of the invention, the circulating utilization of the desulfurized wastewater can be realized, and the water resource is saved.

【技术实现步骤摘要】
脱硫废水循环利用的方法
本专利技术涉及废水处理领域，具体涉及一种脱硫废水循环利用的方法。
技术介绍
近年来，随着国民经济的日益增长以及国家工业化进程的日益加快，社会对电力的需求逐年增加，我国主要以煤炭作为发电能源，全国有众多火力发电厂，燃煤用量非常巨大，而煤炭中含有的硫等有害元素会伴随着燃烧以硫氧化物的形式排放至空气中，从而造成酸雨等环境，因此各火力发电厂均投入烟气脱硫系统，通过烟气脱硫技术控制硫氧化物的排放。目前，火力发电厂主要采用石灰石-石膏湿法脱硫，此方法脱硫效率高，成本较低，但是在运行过程会产生大量脱硫废水，废水中含有大量杂质离子，直接外排不仅污染环境，且造成大量水资源的浪费，如何有效的实现脱硫废水的循环利用成为当前亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中脱硫废水不能循环利用的缺陷，提供了一种脱硫废水循环利用的方法，采用本专利技术的方法，能够实现脱硫废水的循环利用，节约水资源。通过对脱硫废水水质的分析，结合湿法脱硫催化系统可以看出脱硫废水杂质中的Mg2+以及Cl-的浓度是影响废水循环利用的主要原因。氯离子比碳酸根离子活性强，使得极易和溶解的钙离子结合生产氯化钙。由于氯离子比碳酸根离子活性强，也抑制了二氧化硫形成亚硫酸根，既阻止了石膏晶体的形成和成长，又降低了对二氧化硫的吸收，此外Cl-还能抑制吸收塔内的化学反映，改变pH值，消耗石灰石等吸收剂；更为严重的是其能引起脱硫系统金属腐蚀和应力腐蚀从而影响设备的安全稳定运行。石膏浆液中Mg2+含量过高时，共离子效应会影响到石灰石的溶解反应和氧化反应。Mg2+活性远好于Ca2+，在浓度较高的情况下首先结合阴离子，阻碍Ca2+与HSO32-、SO42-等离子的结合，从而抑制石灰石溶解速度；同时，其与SO32-结合生成的可溶性MgSO3溶解度很高，使HSO32-电离为SO32-的副反应比例增加，从而间接地阻碍了氧化反应的进行。另外，浆液中的SO32-浓度升高，同样也会抑制石灰石溶解,同时还导致CaSO3·1/2H2O含量上升，而溶解氧要氧化CaSO3·1/2H2O和SO32-实际上是很困难的。此外镁离子的存在还会影响结晶石膏的晶体形状，严重恶化固体副产物的脱水性能，Mg2+等杂质会夹杂在晶粒之间，被晶体包裹，留在晶体内部，影响石膏结晶过程，使石膏晶格发生畸变，产生出更多的晶核，晶体多样化、颗粒小不利于其脱水。同时可溶性的镁盐，主要以MgSO4和MgCl2等形式存在，此类物质在浆液中大大增加了溶液的粘度阻碍了塔内各种化学物质的传质过程，影响了各个环节的化学反应速度，造成脱硫过程受抑制，pH值无法提升，脱硫率较低，同时石膏由于粘度高固体颗粒小造成脱水困难。因此，为实现脱硫废水的资源化再利用，必须对其进行处理，而首要的是降低废水中的Cl-以及Mg2+的浓度。基于此，专利技术人完成了本专利技术。具体地，本专利技术提供了一种脱硫废水循环利用的方法，该方法包括：(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子；(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理；(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。采用本专利技术的方法，降低废水中杂质离子含量，尤其是对系统及设备影响较大的Cl-与Mg2+含量，从而达到脱硫废水的循环利用，实现了水资源的节约。另外，采用本专利技术的优选的实施方式，能够得到高纯度的氯化钠，具有重要的实际价值。附图说明图1是脱硫废水循环利用的方法的一种优选的实施方式。附图标记说明A脱硫废水B纳滤处理所得浓水C纳滤产水D氯化钠具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种脱硫废水循环利用的方法，该方法包括：(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子；(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理；(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。在本专利技术中，所述脱硫废水可以是来自石灰石-石膏湿法脱硫系统的废水，其中主要组分有固体悬浮物、硝酸盐、硫酸盐、氯化物、钠离子、钙离子、镁离子以及其他杂质。在本专利技术中，所述预处理的过程和条件没有特别的限定，例如，所述预处理可以包括：将脱硫废水进行中和、沉淀和絮凝，然后进行固液分离。控制预处理出水中的镁离子浓度低于100mg/L，优选为0-90mg/L。优选地，控制预处理的出水的pH(例如pH值可以为5-10)，出水硬度低于10mmol/L，优选为0-5mmol/L。所述出水硬度可以根据GB/T6909-2008进行测定。所述预处理优选采用“三联箱”法，所述三联箱指的是中和箱、沉淀箱和絮凝箱串联使用。在中和箱中进行中和，在沉淀箱中进行沉淀，在絮凝箱中进行絮凝。具体的，预处理可以包括以下步骤：采用碱性物质进行中和，并除去大部分的重金属离子，优选控制中和后出水的pH为10-12；加入有机硫、硫酸钠和碳酸钠中的至少一种进行沉淀。所述有机硫是一种含硫化合物，是常用的废水重金属沉降剂。所述有机硫可以通过商购获得，例如可以为海乐尔(中国)有限公司，牌号为TMT-15的产品。沉淀之后可以加入絮凝剂与助凝剂进行絮凝处理。所述碱性物质的种类没有特别的限定，只要能够调节脱硫废水的pH值即可，例如可以为石灰和/或氢氧化钠，优选为石灰。所述碱性物质的加入量可以根据出水的pH值进行确定。在预处理过程中，有机硫可以用于除去废水中残留的重金属离子，硫酸钠和石灰可以用于除去废水中的钙离子和镁离子，碳酸钠用于除去废水中的钙离子，降低出水硬度。上述物质的具体加入种类可以根据废水水质进行确定，具体为本领域技术人员所熟知。加入量根据钙离子、镁离子、重金属离子浓度进行确定。絮凝剂和助凝剂的种类可以为本领域的常规选择，例如，絮凝剂可以为聚合氯化铝、聚合氯化铁和聚合硫酸铁中的一种或多种，所述助凝剂可以为聚丙烯酰胺、活化硅酸和海藻酸钠中的一种或多种。絮凝剂和助凝剂的加入量可以根据以下方法确定：根据污水的硬度和浊度以及最终达标的水的要求计算出污泥产生量，然后根据污泥产生量确定絮凝剂和助凝剂的加入量。具体计算方法为本领域技术人员所熟知。本专利技术的中和、沉淀和絮凝优选均在搅拌下进行。根据本专利技术的一种具体的实施方式，相对于1m3的脱硫废水，所述有机硫的加入量可以为0.002-0.006kg，优选为0.003-0.005kg。相对于1m3的脱硫废水，所述硫酸钠的加入量可以为32-40kg，优选为33-36kg。相对于1m3的脱硫废水，所述碳酸钠的加入量可以为0.8-1.8kg，优选为1-1.5kg。所述絮凝剂的加入量可以为0.06-0.1kg，优选为0.07-0.09kg。所述助凝剂的加入量可以为0.0002-0.0008kg，优选为0.0004-0.0006kg。根据本专利技术，预处理过程中的固液分离可以通过静置沉淀进行分离。优选在斜板沉淀池中，通过斜板进行沉淀分离。上清液通过加酸调节pH值为5-10(优选6-9)后进行后续处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫废水循环利用的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子；(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理；(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水循环利用的方法，其特征在于，该方法包括：(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子；(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理；(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理包括：将脱硫废水进行中和、沉淀和絮凝，然后进行固液分离，控制预处理出水中的镁离子浓度低于100mg/L，优选为0-90mg/L。3.根据权利要求2所述的方法，其中，采用碱性物质进行中和；加入有机硫、硫酸钠和碳酸钠中的至少一种进行沉淀；加入絮凝剂与助凝剂进行絮凝处理。4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于1m3的脱硫废水，所述有机硫的加入量为0.002-0.006kg，优选为0.003-0.006kg；所述硫酸钠的加入量为32-40kg，优选为33-36kg；所述碳酸钠的加入量为0.8-1.8kg，优选为1-1.5kg；所述絮凝剂的加入量为0.06-0.1kg，优选为0.07-0.09kg；所述助凝剂的加入量为0.0002-0.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：张翼，郝剑，王祖林，刘喆，张学勤，魏书洲，李永和，白洁，黄卫江，李君占，张杰，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，三河发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11