一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及火电厂脱硫废水处理技术领域，具体涉及一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置。电厂脱硫废水经调节预沉获得澄清液，澄清液中加入石灰进行中和发应，再在溶液中加入PAC进行絮凝反应，再将絮凝反应的溶液进入沉淀池，在沉淀池中将溶液中的固体颗粒污泥进行沉淀，沉淀后的澄清出水进入循环软化反应池进行循环软化反应，完全反应后的溶液进入陶瓷膜进行固液分离，陶瓷膜浓水进入污泥浓缩池，陶瓷膜产水进入反渗透膜浓缩，产生60%的RO产水回用，产生40%的RO浓水通过旁路烟道蒸发实现脱硫废水零排放。本发明专利技术该方法合理高效，其装置结构巧妙合理。

Method and device for circulating softening waste water by utilizing carbon dioxide in flue gas

The invention relates to the technical field of desulfurization wastewater treatment in a thermal power plant, in particular to a method and a device for circulating softening wastewater by utilizing carbon dioxide in flue gas. Power plant desulfurization wastewater by adjusting presedimentation clarified liquid, adding lime solution and clarification should be added in the solution, then PAC flocculation reaction, then the solution of the flocculation reactor into the sedimentation tank, sedimentation in the precipitation of solid particles in the sludge tank solution, clarified effluent after precipitation into the circulation of the reaction cycle softening softening reaction pool, solution after complete reaction into the ceramic membrane for solid-liquid separation, ceramic membrane concentrated water into the sludge thickening tank, ceramic membrane producing water into the reverse osmosis membrane, producing 60% RO water reuse, 40% RO concentrated water through the bypass duct to achieve zero discharge of waste water evaporation desulfurization. The method of the invention is reasonable and efficient, and the device structure is ingenious and reasonable.

【技术实现步骤摘要】
一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置
本专利技术涉及火电厂脱硫废水处理
，具体涉及一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置。
技术介绍
火电作为一种技术成熟、运行可靠、成本经济的发电技术，火电一直并将长期作为我国能源结构中的重要组成部分。随着经济的不断发展，我国火电装机容量迅速上升，而火电引发的环境问题也越来越引发大家关注。火电厂的脱硫废水由于成分复杂，处理技术难度大，是燃煤电厂集中最难处理的废物之一。脱硫废水中含有多种重金属离子，以及浓度极高的钙、镁、硫酸根及氯离子。传统脱硫废水处理通常采用化学沉淀法去除掉水中的各种重金属离子，但这种方法费用高，且无法有效去除废水中钙、镁离子。随我国相关环保要求的提高，传统化学沉淀法将难以为继。因此，开发脱硫废水的深度处理技术，将成为今后我国水处理领域的一个重点课题。水中大量钙镁离子的去除，其传统处理工艺为石灰乳加纯碱或“双碱法”处理。由于脱硫废水中含有大量镁离子，这种方法需要加入大量石灰，随石灰带入的钙离子的与需要通过加纯碱去除，使得软化工艺处理脱硫废水成本很高。同时，电厂等部门每天会向环境中排放大量烟气，这种烟气中含有15～18％浓度的二氧化碳，且温度可达80度左右。二氧化碳是造成温室效应的主要污染物，同时大量的高温烟气还会造成环境热污染。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种能够有效利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置，该方法合理高效，其装置结构巧妙合理。为实现上述目的，本专利技术提供的方案之一为一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，包括以下步骤：电厂脱硫废水经调节预沉获得澄清液，澄清液中加入石灰进行中和发应，调节溶液中的pH值至9.5~11.5,再在溶液中加入PAC进行絮凝反应，去除细小悬浮颗粒物，再将絮凝反应的溶液进入沉淀池，在沉淀池中将溶液中的固体颗粒污泥进行沉淀，沉淀后的澄清出水进入循环软化反应池进行循环软化反应，完全反应后的溶液进入微滤膜过滤,进行固液分离，微滤膜浓水进入污泥浓缩池，微滤膜产水进入反渗透膜浓缩，产生60%的RO产水回用，产生40%的RO浓水通过旁路烟道蒸发实现脱硫废水零排放。进一步的，中和反应时间为1~2小时，使得澄清液中的镁离子含量下降至500ppm以下,硫酸根离子含量下降至5000ppm以下。进一步的，絮凝反应时间为15~60分钟，使得澄清液中的镁离子含量下降至500ppm以下，硫酸根离子含量下降至5000ppm以下。进一步的，沉淀池中沉淀2~4小时,沉淀池中的污泥进入污泥浓缩池浓缩后经板框压滤机脱水收集。进一步的，所述循环软化反应的反应停留时间1~2小时，引入烟气产生的超微米二氧化碳气泡使废水和气泡中的二氧化碳高度相溶混合反应。当循环软化反应池内溶液pH值≤9时，则将混合反应后的烟气循环回循环软化反应池产生二氧化碳气泡；当循环软化反应池内溶液pH值＞9时，则将混合反应后的烟气直接排出循环软化反应池外，完全反应后的溶液(即1-2小时的反应停留时间后)进入微滤膜过滤，进行固液分离，微滤膜浓水进入污泥浓缩池，微滤膜产水进入反渗透膜浓缩，60%的RO产水回用，40%的RO浓水通过旁路烟道蒸发实现脱硫废水零排放。进一步的，所述循环软化反应池包括一全密封壳体和一气泡发生器，该壳体上分别设有进水口、出水口、pH缓冲剂的加药进口，pH缓冲剂的加药进口上设有pH缓冲剂加药开关，壳体内底部设有气泡发生器的气泡生成出口，所述气泡发生器的气泡生成出口与壳体的气泡入口相连通，壳体内设有pH检测探头，pH检测探头深入壳体内溶液，所述壳体内顶部设有气体循环收集口，所述气体循环收集口上连接有烟气出气管道，烟气出气管道上设有烟气出口开关，所述气泡发生器上连接有烟气进气管道，烟气进气管道上设有烟气入口开关，所述烟气进气管道与烟气出气管道通过烟气循环管道连通，烟气循环管道上设有烟气循环开关，pH检测探头与烟气出口开关、烟气入口开关、pH缓冲剂加药开关联动启停。更进一步的，当壳体内溶液pH≤9时，烟气入口开关关闭，烟气出口开关关闭，烟气循环开关开启，反应后的烟气循环进入循环软化反应池；pH＞9时，烟气入口开关开启，烟气循环开关关闭，烟气出口开关开启，反应后的烟气从循环软化反应池直接外排；当壳体内溶液内溶液pH值≤8时，pH缓冲剂加药开关开启，在循环软化反应池内加入pH缓冲剂进行反应；当壳体内溶液内溶液pH＞8时,pH缓冲剂加药开关关闭，停止向循环软化反应池内加入pH缓冲剂；所述pH缓冲剂由氢氧化钠和碳酸铵的一种或两者按1~10：1比例组成。进一步的，所述气泡发生器产生的气泡平均粒径200nm~4um，气泡含率在80%以上，气泡平均上升速度在2~10mm/s。进一步的，微滤膜过滤中，处理废水的固含量（即不可滤残杂）为3%~6%，微滤膜的孔径在0.2~1um，微滤膜为有机膜或者无机膜的一种，反渗透膜浓缩采用的反渗透膜为卷式，平板，蝶式或管网式，旁路烟道蒸过程的蒸发器采用高效节能的旁路烟道蒸发结晶器。进一步的，微滤膜产水钙镁离子总含量降至100ppm以下。本专利技术提供的另一方案为一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的装置，包括废水调节池、中和反应池、絮凝池、沉淀池、循环软化反应池、微滤膜浓缩池、微滤膜装置、微滤膜产水箱、反渗透装置、反渗透浓水箱（10）、旁路烟道蒸发装置和反渗透产水收集箱，所述废水调节池出口和中和反应池入口相连，中和反应池出水口与絮凝池入口相连，絮凝池出水口与沉淀池相连，沉淀池污泥排放口与污泥浓缩池连接，污泥浓缩池排泥出口和压滤机连接，沉淀池澄清液出口与循环软化反应池入口连接，循环软化反应池还连接有二氧化碳气泡发生器，循环软化反应池出口与微滤膜浓缩池相连，微滤膜浓缩池和微滤膜装置浓水出口相连，微滤膜装置产水出口接微滤膜产水箱，微滤膜产水箱和反渗透装置相连，反渗透装置产水出口接反渗透产水收集水箱，反渗透装置浓水出口接反渗透浓水箱，反渗透浓水箱和旁路烟道蒸发装置相连。进一步的，还包括pH缓冲剂加药装置，所述pH缓冲剂加药装置和循环软化反应池pH缓冲剂加药口相连。进一步的，还包括PAC加药装置，絮凝池加药口连接PAC加药装置。进一步的，还包括氢氧化钙加药装置，中和反应池加药口连接氢氧化钙加药装置。区别于现有技术，上述技术方案的有益效果如下：本专利技术中设计了巧妙的装置结构和合理的工艺方法，利用电厂烟气中的二氧化碳为脱硫废水提供丰富的碳酸根，与经石灰处理过的脱硫废水反应，进一步去除水中的钙离子。从而使得钙离子以碳酸钙形式从水中脱除出来。该方法和装置可以大幅降低钙离子去除成本。附图说明图1为本专利技术实施例1的方法流程图。图2为本专利技术实施例1的二氧化碳循环软化装置的结构示意图。图3为本专利技术实施例2的装置结构示意图。附图标记说明：调节池1，反应池2，絮凝池3，沉淀池4，循环软化反应池5，微滤膜浓缩池6，微滤膜装置7，微滤膜产水箱8，反渗透装置9，反渗透浓水箱10，旁路烟道蒸发装置11，反渗透产水收集水箱12，污泥浓缩池13，压滤机14，氢氧化钙加药装置15，PAC加药装置16，pH缓冲剂加药装置17，二氧化碳气泡发生器18。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：电厂脱硫废水经调节预沉获得澄清液，澄清液中加入石灰进行中和发应，调节溶液中的pH值至9.5~11.5,再在溶液中加入PAC进行絮凝反应，去除细小悬浮颗粒物，再将絮凝反应的溶液进入沉淀池，在沉淀池中将溶液中的固体颗粒污泥进行沉淀，沉淀后的澄清出水进入循环软化反应池进行循环软化反应，完全循环软化反应后的溶液进入微滤膜过滤,进行固液分离，微滤膜浓水进入污泥浓缩池，微滤膜产水进入反渗透膜浓缩，产生60%的RO产水回用，产生40%的RO浓水通过旁路烟道蒸发实现脱硫废水零排放。

【技术特征摘要】
1.一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：电厂脱硫废水经调节预沉获得澄清液，澄清液中加入石灰进行中和发应，调节溶液中的pH值至9.5~11.5,再在溶液中加入PAC进行絮凝反应，去除细小悬浮颗粒物，再将絮凝反应的溶液进入沉淀池，在沉淀池中将溶液中的固体颗粒污泥进行沉淀，沉淀后的澄清出水进入循环软化反应池进行循环软化反应，完全循环软化反应后的溶液进入微滤膜过滤,进行固液分离，微滤膜浓水进入污泥浓缩池，微滤膜产水进入反渗透膜浓缩，产生60%的RO产水回用，产生40%的RO浓水通过旁路烟道蒸发实现脱硫废水零排放。2.根据权利要求1所述的一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，其特征在于：中和反应时间为1~2小时；絮凝反应时间为15~60分钟使得澄清液中的镁离子含量下降至500ppm以下,硫酸根离子含量下降至5000ppm以下；沉淀池中沉淀2~4小时，微滤膜产水钙镁离子总含量降至100ppm以下。3.根据权利要求1所述的一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，其特征在于：循环软化反应的反应停留时间1~2小时，引入烟气产生的二氧化碳气泡使废水和气泡中的二氧化碳高度相溶混合反应，当循环软化反应池内溶液pH值≤9时，则将混合反应后的烟气循环回循环软化反应池产生二氧化碳气泡；当循环软化反应池内溶液pH值＞9时，则将混合反应后的烟气直接排出循环软化反应池外，完全反应后的溶液进入微滤膜过滤。4.根据权利要求3所述的一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，其特征在于：所述循环软化反应池包括一全密封壳体和一气泡发生器，该壳体上分别设有进水口、出水口、pH缓冲剂的加药进口，pH缓冲剂的加药进口上设有pH缓冲剂加药开关，壳体内底部设有二氧化碳气泡发生器的气泡生成出口，所述气泡发生器的气泡生成出口与壳体的气泡入口相连通，壳体内设有pH检测探头，pH检测探头深入壳体内溶液，所述壳体内顶部设有气体循环收集口，所述气体循环收集口上连接有烟气出气管道，烟气出气管道上设有烟气出口开关，所述气泡发生器上连接有烟气进气管道，烟气进气管道上设有烟气入口开关，所述烟气进气管道与烟气出气管道通过烟气循环管道连通，烟气循环管道上设有烟气循环开关，pH检测探头与烟气出口开关、烟气入口开关、pH缓冲剂加药开关联动启停。5.根据权利要求4所述的一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，其特征在于：当pH≤9时，烟气入口开关关闭，烟气出口开关关闭，烟气循环开关开启，反应后的烟气循环进入循环软化反应池；pH＞9时，烟气入口开关开启，烟气循环开关关闭，烟气出口开关开启，反应后的烟气从循环软化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐熙安，苑志华，郑煜铭，万忠诚，
申请(专利权)人：盛发环保科技厦门有限公司，中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35