脱硫废水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种脱硫废水处理系统及方法，该方法包括防结垢预热、蒸发浓缩、蒸发结晶、催化电解、单效蒸发结晶等工序；该系统包括：防结垢预热系统，用于对脱硫废水进行换热升温，并且确保硫酸钙在预热过程中不会结垢；蒸发结晶系统，用以对升温的脱硫废水蒸发浓缩，以产生结晶并分离混盐结晶和母液；MVR蒸汽压缩系统，用以对蒸发结晶系统提供蒸汽，接收并处理产生的二次蒸汽，以提供给蒸发结晶系统循环使用；母液处理系统，用以对蒸发结晶系统排出的母液进行催化电解，去除大部分母液中的COD，并进行二次分离混盐结晶和母液，排出的母液输出至蒸发结晶系统进行再循环处理，以达到脱硫废水“零排放”的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业废水处理领域，尤其是涉及一种脱硫废水处理系统及方法。
技术介绍
近年来脱硫废水排放问题受到全世界的广泛关注，我国2006年颁布的《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997—2006)中虽未对硫酸根和氯离子等排放标准做出要求，但采用传统工艺处理的脱硫废水已不允许直接排放，所以亟待研究脱硫废水的处理新工艺。目前我国脱硫废水的处理工艺主要有常规物理化学沉淀法、化学沉淀-微滤膜法、多级过滤+反渗透法。由于脱硫废水水质较差，反渗透及预处理工艺需要添加药剂对脱硫废水中易结垢物质(硫酸钙)进行处理，成本高，尚未得到推广。此外，对于其他技术如离子交换和人工湿地也进行了大量探讨，但成功的前景似乎不大。综上所述，该行业仍然在寻找一个可靠的和高性能的脱硫废水处理技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脱硫废水处理方法及系统，以解决现有技术中脱硫废水处理过程中存在的硫酸钙易结垢对处理系统的影响，以及运行费用高等问题。本专利技术提供的脱硫废水处理方法，包括以下步骤：步骤1，防结垢预热，利用防结垢预热系统对脱硫废水进行换热升温，并且确保脱硫废水中硫酸钙在预热过程中不会结垢；步骤2，蒸发浓缩，利用强制循环蒸发器将预热的脱硫废水进行浓缩；步骤3，蒸发结晶，利用强制循环结晶器将脱硫废水浓缩液蒸发至过饱和，使混盐晶体析出，并通过离心机将结晶体和母液分离；步骤4，催化电解，将步骤2中外排的经浓缩母液的COD进行催化氧化，使浓缩母液的大部分COD分解，以降低浓缩母液的COD；步骤5，单效蒸发结晶，利用单效强制循环蒸发结晶器，将步骤3中排出的母液浓缩至过饱和，析出混盐并通过离心机分离出结晶体和母液，离心后的母液再返回单效强制循环蒸发结晶器进行再循环。进一步的，所述强制循环结晶器中投放有固体石膏颗粒，采用石膏晶种法使母液中的Ca2+和SO2-4凝聚在固体石膏颗粒上并结晶析出，以避免硫酸钙产生结垢。本专利技术提供的一种脱硫废水处理系统，包括防结垢预热系统、蒸发结晶系统、MVR蒸汽压缩系统和母液处理系统；所述防结垢预热系统用于对脱硫废水进行换热升温，提升到符合进入蒸发结晶系统的温度，并且确保硫酸钙在预热过程中不会结垢；所述蒸发结晶系统用以对升温的脱硫废水蒸发及过饱和浓缩以产生结晶，并分离混盐结晶和母液；所述MVR蒸汽压缩系统用以对蒸发结晶系统提供蒸汽，并接收所述蒸发结晶系统中脱硫废水蒸发过程中产生的二次蒸汽，并提升二次蒸汽的温度和压力作为加热源提供给蒸发结晶系统循环使用；所述母液处理系统用以对所述蒸发结晶系统排出的母液进行催化电解以去除母液中的大部分COD，并进行二次分离混盐结晶和母液，经母液处理系统排出的母液输出至蒸发结晶系统进行再循环处理。进一步的，所述防结垢预热系统包括列管式换热器和氧化锆循环系统，所述氧化锆循环系统与列管式换热器通过管道连通；所述氧化锆循环系统能够排出氧化锆颗粒与脱硫废水在管道中混合，混合物料在列管式换热器中不规则流动，与管壁产生摩擦碰撞，以减缓硫酸钙结垢成分在壁面上的吸附沉积。进一步的，所述蒸发结晶系统包括一级强制循环加热器、二级强制循环加热器、两级强制循环蒸发器、强制循环结晶器、稠厚器、离心机、母液罐和母液回流泵；所述一级强制循环加热器用以对防结垢预热系统排出的混合物料进行加热，并将物料输送至强制循环蒸发器，所述两级强制循环蒸发器完成将1％的原液浓缩至28％的原液，经所述强制循环蒸发器排出的28％的原液输送至二级强制循环加热器进行加热，将加热后的原液输送至强制循环结晶器，所述强制循环结晶器完成对原液的过饱和浓缩产生结晶，由调节阀与开关阀控制输送到稠厚器，将母液和晶浆进行分离，然后进入离心机分离出混盐结晶，离心后的母液一部分输送至母液罐内，再经母液回流泵输送至二级强制循环加热器进行换热后输送至强制循环结晶器中进行再循环处理，离心后的另一部分母液输送至母液处理系统中。进一步的，所述MVR蒸汽压缩系统包括蒸汽压缩机、驱动变频电机和变频器；所述蒸汽压缩机与两级强制循环蒸发器、强制循环结晶器相连通，所述两级强制循环蒸发器、强制循环结晶器产生的二次蒸汽通过管道进入蒸汽压缩机中，所述蒸汽压缩机对二次蒸汽做功，提升蒸汽温度，然后将蒸汽输送至一级强制循环加热器和二级强制循环加热器，以实现二次蒸汽的潜热的循环利用。进一步的，还包括冷凝水罐，所述两级强制循环蒸发器、强制循环结晶器排出的冷凝水通过管道输入至冷凝水罐，由冷凝水罐将冷凝水输送至防结垢预热系统中，对脱硫废水进行换热。进一步的，所述母液处理系统包括催化电解装置、列管式预热器、单效强制循环结晶器，稠厚器、离心机、母液罐和母液回流泵、强制循环加热器；经所述蒸发结晶系统排出的一部分母液通过泵输送至催化电解装置进行电解并在催化剂的作用下去除部分COD，再经过列管式预热器换热后输送至单效强制循环结晶器中，采用蒸汽加热方式对母液蒸发结晶，蒸发的蒸汽一部分回收利用进入热泵，另一部分进入列管式预热器，结晶体通过离心机将混盐分离，离心后的母液输送至母液罐中，通过母液回流泵输送至强制循环加热器，经所述强制循环加热器加热后的母液输送至单效强制循环结晶器进行再循环处理。进一步的，所述单效强制循环结晶器排出的蒸汽分别输送至列管式预热器和热泵中，通过热泵为强制循环加热器提供蒸汽。进一步的，所述两级强制循环蒸发器、强制循环结晶器的输出管路上分别连通有石膏分离器。基于上述技术方案提供的脱硫废水处理方法：采用防结垢预热系统对脱硫废水进行换热升温，并且确保硫酸钙在预热过程中不会结垢，以消除氧化钙结垢对系统的热平衡造成破坏；采用蒸发浓缩工艺对脱硫废水进行浓缩；采用蒸发结晶工艺将浓缩液蒸发至过饱和，使混盐晶体析出，并通过离心机将结晶体和母液分离；离心机分离出来的母液为高COD饱和混盐母液进行催化电解，使部分COD分解成水和二氧化碳，以降低浓缩液的COD；然后利用单效蒸发结晶工艺，将母液浓缩至过饱和，析出混盐并通过离心机分离出结晶体和母液，离心后的母液再返回单效强制循环蒸发结晶器进行再循环，达到脱硫废水“零排放”的要求。本专利技术提供的脱硫废水处理系统，包括防结垢预热系统、蒸发结晶系统、MVR蒸汽压缩系统和母液处理系统；利用防结垢预热系统对脱硫废水进行换热升温，并且确保硫酸钙在预热过程中不会结垢，保障系统热平衡；蒸发结晶系统用以对升温的脱硫废水蒸发浓缩，并进行过饱和浓缩以产生结晶，并分离混盐结晶和母液；MVR蒸汽压缩系统用以对蒸发结晶系统提供蒸汽，并接收蒸发结晶系统中脱硫废水蒸发过程中产生的二次蒸汽，并提升二次蒸汽的温度和压力作为加热源提供给蒸发结晶系统循环使用；母液处理系统用以对所述蒸发结晶系统排出的母液进行电解并在催化剂的作用下去除部分母液中的COD，并进行二次分离混盐结晶和母液，经母液处理系统排出的母液输出至蒸发结晶系统进行再循环处理，达到可靠的和高性能的脱硫废水处理过程。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的脱硫废水处理方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱硫废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，防结垢预热，利用防结垢预热系统对脱硫废水进行换热升温，并且避免脱硫废水中硫酸钙在预热过程中产生结垢；步骤2，蒸发浓缩，利用强制循环蒸发器将预热的脱硫废水进行浓缩；步骤3，蒸发结晶，利用强制循环结晶器将脱硫废水浓缩液蒸发至过饱和，使混盐晶体析出，并通过离心机将结晶体和母液分离；步骤4，催化电解，将步骤2中外排的经浓缩母液的COD进行催化氧化，使浓缩母液的大部分COD分解，以降低浓缩母液的COD；步骤5，单效蒸发结晶，利用单效强制循环蒸发结晶器，将步骤3中排出的母液浓缩至过饱和，析出混盐并通过离心机分离出结晶体和母液，离心后的母液再返回单效强制循环蒸发结晶器进行再循环。

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，防结垢预热，利用防结垢预热系统对脱硫废水进行换热升温，并且避免脱硫废水中硫酸钙在预热过程中产生结垢；步骤2，蒸发浓缩，利用强制循环蒸发器将预热的脱硫废水进行浓缩；步骤3，蒸发结晶，利用强制循环结晶器将脱硫废水浓缩液蒸发至过饱和，使混盐晶体析出，并通过离心机将结晶体和母液分离；步骤4，催化电解，将步骤2中外排的经浓缩母液的COD进行催化氧化，使浓缩母液的大部分COD分解，以降低浓缩母液的COD；步骤5，单效蒸发结晶，利用单效强制循环蒸发结晶器，将步骤3中排出的母液浓缩至过饱和，析出混盐并通过离心机分离出结晶体和母液，离心后的母液再返回单效强制循环蒸发结晶器进行再循环。2.根据权利要求1所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述强制循环结晶器中投放有固体石膏颗粒，采用石膏晶种法使母液中的Ca2+和SO2-4凝聚在固体石膏颗粒上并结晶析出，以避免硫酸钙产生结垢。3.一种脱硫废水处理系统，其特征在于，包括防结垢预热系统、蒸发结晶系统、MVR蒸汽压缩系统和母液处理系统；所述防结垢预热系统用于对脱硫废水进行换热升温，提升到符合进入蒸发结晶系统的温度，并且确保硫酸钙在预热过程中不会结垢；所述蒸发结晶系统用以对升温的脱硫废水蒸发及过饱和浓缩以产生结晶，并分离混盐结晶和母液；所述MVR蒸汽压缩系统用以对蒸发结晶系统提供蒸汽，并接收所述蒸发结晶系统中脱硫废水蒸发过程中产生的二次蒸汽，并提升二次蒸汽的温度和压力作为加热源提供给蒸发结晶系统循环使用；所述母液处理系统用以对所述蒸发结晶系统排出的母液进行催化电解以去除母液中的部分COD，并进行二次分离混盐结晶和母液，经母液处理系统排出的母液输出至蒸发结晶系统进行再循环处理。4.根据权利要求3所述的脱硫废水处理系统，其特征在于，所述防结垢预热系统包括列管式换热器和氧化锆循环系统，所述氧化锆循环系统与列管式换热器通过管道连通；所述氧化锆循环系统能够排出氧化锆颗粒与脱硫废水在管道中混合，混合物料在列管式换热器中不规则流动，与管壁产生摩擦碰撞，以减缓硫酸钙结垢成分在壁面上的吸附沉积。5.根据权利要求4所述的脱硫废水处理系统，其特征在于，所述蒸发结晶系统包括一级强制循环加热器、二级强制循环加热器、两级强制循环蒸发器、强制循环结晶器、稠厚器、离心机、母液罐和母液回流泵；所述一级强制循环加...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丁人，张艳芬，
申请(专利权)人：北京燕山翔宇环保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11