一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统，包括：反应池、电化学装置、高效沉淀一体设备、1#电驱动膜装置、脱硫岛系统、2#电驱动膜装置、4#电驱动膜装置和3#电驱动膜装置。本实用新型专利技术通过化学反应+电化学装置+高效沉淀一体设备+一多价分离电驱动膜+浓缩电驱动膜+双极膜组合工艺可回用脱硫废水中90％以上的水分，同时又能资源化利用废水中的Na2SO4和NaCl，生产石膏并无需采购处理过程中的酸和碱。

A zero discharge treatment system for desulphurization waste water in thermal power plants

The utility model discloses a zero-discharge treatment system for desulfurization wastewater in thermal power plants, which comprises a reaction tank, an electrochemical device, an integrated high-efficiency precipitation device, a 1 # electric drive membrane device, a desulfurization island system, a 2 # electric drive membrane device, a 4 # electric drive membrane device and a 3 # electric drive membrane device. The utility model can reuse more than 90% of the water in the desulfurization wastewater by the combined process of chemical reaction+electrochemical device+high-efficiency precipitation integrated device+a multivalent separating Electro-driving membrane+concentrated Electro-driving membrane+bipolar membrane,and at the same time can utilize the Na2SO4 and NaCl in the wastewater resource,and the acid and base in the process of producing gypsum need not be purchased and treated. .

【技术实现步骤摘要】
一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统
本技术涉及火力发电厂脱硫废水处理领域，尤其是涉及一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统。
技术介绍
目前，在火力发电厂各种脱硫方式中，锅炉烟气湿法脱硫因其脱硫效率高而占有越来越大的比例，但该工艺的缺点是要产生废水，废水的pH值为5～6，同时含有大量的悬浮物(石膏颗粒、SO2、Al和铁的氢氧化物)、氟化物和As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、Zn等重金属元素，国内电厂脱硫多采用湿式石灰石-石膏法处理工艺。烟气中含有少量从原煤中带来的F-和Cl-及各种杂质，进入脱硫吸收塔后被洗涤下来并进入浆液，F-与浆液中的铝联合作用对脱硫吸收剂石灰石的溶解产生屏蔽影响，致使石灰石溶解性减弱，脱硫效率降低；同时，Cl-浓度过高对吸收塔系统和结构有腐蚀作用。因此，石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程通常需要排出一部分滤液水(吸收塔浆液经脱水后产生)作为脱硫废水，以达到控制Cl-、F-离子浓度并维持吸收塔物质平衡的目的。因为水质特殊，污染性强，所以脱硫废水必须经过单独处理才能排放，否则会给环境造成很大的污染。另外，为了提高水资源的综合利用率，电厂一般会将反渗透浓水，循环系统排污水等各类排水作为湿法烟气脱硫系统工艺的水源。脱硫废水成为燃煤电厂系统末端水质最恶劣的废水。因此，对脱硫废水进行深度处理，实现脱硫废水“零排放”已成为燃煤电厂规划设计、环保升级改造工作面临的新挑战。如今国内火力发电厂锅炉烟气脱硫废水“零排放”处理技术主要有河源电厂脱硫废水“零排放”系统、三水恒益电厂脱硫废水处理系统、华能长兴电厂脱硫废水处理系统和国电汉川电厂脱硫废水“零排放”系统。其中，河源电厂脱硫废水“零排放”系统采用的是四效蒸发结晶系统，于2009年12月18日投入运行至今达7年，为国内首创，系统成熟可靠，产水达到回用水质标准，产生污泥为制砖原料，结晶盐为印染厂所用，据计算，吨水处理蒸汽耗量300kg，电耗30kWh；三水恒益电厂脱硫废水处理系统于2012年投运至今达4年，运行稳定，出水水质达到循环冷却水水质要求，由于预处理简化，所产结晶盐为杂盐，作为固废处理，据计算，吨水处理蒸汽耗量89.21kg，电耗26.63kWh；华能长兴电厂脱硫废水处理系统采用正渗透技术，于2015年4月5日调试结束，结晶盐主要成分为NaCl和Na2SO4，纯度大于95％，目前正在研究改造该系统，欲提高NaCl纯度，为综合利用提供条件，据计算，吨水处理蒸汽耗量90kg，电耗8.3kWh；国电汉川电厂脱硫废水“零排放”系统采用的是“TMF软化+NF分盐+SWRO+DTRO+MVR”工艺路线，目前正处于调试阶段。上述4条脱硫废水处理工艺路线均有各自的优势和劣势，但都存在如下问题：1)预处理药剂软化加药成本高，据计算，吨水软化药剂成本在20-30元/m3左右；2)蒸发之后的结晶盐纯度较难保证，纯度低时只能作为固废(危废)处理，增加吨水处理费用；3)蒸发结晶处理成本高，蒸汽耗量及电耗高，处理成本高等。为了克服上述各种工业应用工艺路线实际存在的缺陷，本专利技术专门提出一条具有软化药剂成本低、无需蒸发结晶等优点的脱硫废水“零排放”工艺路线。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统，有效解决
技术介绍
中指出的问题。本技术采用的技术方案是：一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统，包括：反应池，通过往反应池中投加Ca(OH)2，去除废水中含有的F-、部分SO42-和Mg2+；电化学装置，通过电化学装置对反应池的出水电解处理进一步去除Mg2+，降低废水中的NaCl和CODCr浓度，产生的微小气泡能起气浮效果，提高水质悬浮物的去除效果；高效沉淀一体设备，电化学装置出水进入高效沉淀一体设备，高效沉淀一体设备通过投加NaOH，鼓入空气中的CO2，去除废水中的Mg2+和Ca2+，使废水的总硬度在20mg/L以下，高效沉淀一体设备出水通过投加HCl调节pH至7.0-9.0；1#电驱动膜装置，高效沉淀一体设备出水进入1#电驱动膜装置，通过1#电驱动膜装置的处理使得废水中的Cl-和SO42-分离，得到富含SO42-的1#淡室料液和富含Cl-的1#浓室料液；脱硫岛系统，1#电驱动膜装置得到的1#淡室料液返回至脱硫岛系统，通过与脱硫岛浆液中的Ca2+反应形成CaSO4而去除SO42-，得到脱硫废水；2#电驱动膜装置，1#电驱动膜装置得到的1#浓室料液进入2#电驱动膜进行浓缩处理，得到2#浓室料液和2#淡室料液；4#电驱动膜装置，用于对2#电驱动膜装置得到的2#淡室料液进行净化处理，得到4#淡室料液和4#浓室料液，4#淡室料液为淡水，4#浓室料液为1.5～2.0％浓度的盐水，4#浓室料液循环至2#电驱动膜装置的进水端与1#电驱动膜装置得到的1#浓室料液混合；3#电驱动膜装置，用于对2#浓室料液进行电解处理，电解后盐室的盐水浓度达到2#电驱动膜装置进水端的浓度后回流至2#电驱动膜装置进水端，碱室料液用于高效沉淀一体设备的反应区加药，酸室料液用于高效沉淀一体设备出水的pH回调至7.0-9.0。作为优选，所述的反应池用于投加的Ca(OH)2与废水中的F-、SO42-、Mg2+反应形成不溶性物质，反应池内设有机械搅拌设备和高效曝气设备，用于提高反应池内废水的反应效率。作为优选，所述的电化学装置包括电极、整流器、池体设备和电缆，所述的电极为为含铁的钢材。作为优选，所述的电化学装置在运行过程中随着整流器输出电流的升高，电极不断溶解形成Fe2+，在废水中起到絮凝桥架作用，阴极产生的NaOH能进一步去除废水中的Mg2+，产生的H2在废水中有气浮效果，能提高废水中悬浮物的去除率，阳极产生的Cl2能氧化废水中的还原性物质和大部分有机物，降低废水中的CODCr，提高后续处理系统的稳定性。作为优选，所述高效沉淀一体设备设有药剂投加区、反应区和沉淀区，所述的药剂投加区设有NaOH投加入口，所述高效沉淀一体设备的出水管道设有HCl投加入口。作为优选，所述的1#电驱动膜装置为一多价离子分离电驱动膜装置，所述的2#电驱动膜装置为采用均相离子交换膜的浓缩电驱动膜装置，所述的3#电驱动膜装置为双极膜装置，所述的4#电驱动膜装置为采用均相离子交换膜的浓缩电驱动膜装置。作为优选，所述的1#电驱动膜装置对高效沉淀一体设备出水进行分盐处理，得到以富含NaCl的1#浓室料液和富含Na2SO4的1#淡室料液，所述的1#淡室料液返回至脱硫岛系统，与脱硫岛系统的循环浆液中的Ca2+反应形成CaSO4而去除SO42-。作为优选，所述的3#电驱动膜装置电解处理后，形成的酸室料液为2.5mol/L浓度的HCl溶液，碱室料液为3.2mol/L浓度的NaOH溶液。电化学装置为安装有含Fe电极的废水处理设备，主要包括整流器、电极、池体和电缆等，通过整流器的直流电场，电极出现氧化还原反应，阴极不断产生NaOH和H2，阳极不断产生Cl2，通过电化学装置的电解作用一般能降低废水中的Mg2+、重金属等无机离子，又能通过产生的Cl2降低废水中的有机物含量，而电解产生的H2又能起到气浮作用，降低废水中的悬浮物含量。电驱动膜技术是指在电场力作用下离子通过选择性离子交换膜的膜分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统，其特征在于，包括：反应池，通过往反应池中投加Ca(OH)2，去除废水中含有的F‑、部分SO42‑和Mg2+；电化学装置，通过电化学装置对反应池的出水电解处理进一步去除Mg2+，降低废水中的NaCl和CODCr浓度，产生的微小气泡能起气浮效果，提高水质悬浮物的去除效果；高效沉淀一体设备，电化学装置出水进入高效沉淀一体设备，高效沉淀一体设备通过投加NaOH，鼓入空气中的CO2，去除废水中的Mg2+和Ca2+，使废水的总硬度在20mg/L以下，高效沉淀一体设备出水通过投加HCl调节pH至7.0‑9.0；1#电驱动膜装置，高效沉淀一体设备出水进入1#电驱动膜装置，通过1#电驱动膜装置的处理使得废水中的Cl‑和SO42‑分离，得到富含SO42‑的1#淡室料液和富含Cl‑的1#浓室料液；脱硫岛系统，1#电驱动膜装置得到的1#淡室料液送至脱硫岛系统，通过与脱硫岛浆液中的Ca2+反应形成CaSO4而去除SO42‑，得到脱硫废水；2#电驱动膜装置，1#电驱动膜装置得到的1#浓室料液进入2#电驱动膜进装置行浓缩处理，得到2#浓室料液和2#淡室料液；4#电驱动膜装置，用于对2#电驱动膜装置得到的2#淡室料液进行净化处理，得到4#淡室料液和4#浓室料液，4#淡室料液为淡水，4#浓室料液为1.5～2.0％浓度的盐水，4#浓室料液循环至2#电驱动膜装置的进水端与1#电驱动膜装置得到的1#浓室料液混合；3#电驱动膜装置，用于对2#浓室料液进行电解处理，电解后盐室的盐水浓度达到2#电驱动膜装置进水端的浓度后回流至2#电驱动膜装置进水端，碱室料液用于高效沉淀一体设备的反应区加药，酸室料液用于高效沉淀一体设备出水的pH回调至7.0‑9.0。...

【技术特征摘要】
1.一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统，其特征在于，包括：反应池，通过往反应池中投加Ca(OH)2，去除废水中含有的F-、部分SO42-和Mg2+；电化学装置，通过电化学装置对反应池的出水电解处理进一步去除Mg2+，降低废水中的NaCl和CODCr浓度，产生的微小气泡能起气浮效果，提高水质悬浮物的去除效果；高效沉淀一体设备，电化学装置出水进入高效沉淀一体设备，高效沉淀一体设备通过投加NaOH，鼓入空气中的CO2，去除废水中的Mg2+和Ca2+，使废水的总硬度在20mg/L以下，高效沉淀一体设备出水通过投加HCl调节pH至7.0-9.0；1#电驱动膜装置，高效沉淀一体设备出水进入1#电驱动膜装置，通过1#电驱动膜装置的处理使得废水中的Cl-和SO42-分离，得到富含SO42-的1#淡室料液和富含Cl-的1#浓室料液；脱硫岛系统，1#电驱动膜装置得到的1#淡室料液送至脱硫岛系统，通过与脱硫岛浆液中的Ca2+反应形成CaSO4而去除SO42-，得到脱硫废水；2#电驱动膜装置，1#电驱动膜装置得到的1#浓室料液进入2#电驱动膜进装置行浓缩处理，得到2#浓室料液和2#淡室料液；4#电驱动膜装置，用于对2#电驱动膜装置得到的2#淡室料液进行净化处理，得到4#淡室料液和4#浓室料液，4#淡室料液为淡水，4#浓室料液为1.5～2.0％浓度的盐水，4#浓室料液循环至2#电驱动膜装置的进水端与1#电驱动膜装置得到的1#浓室料液混合；3#电驱动膜装置，用于对2#浓室料液进行电解处理，电解后盐室的盐水浓度达到2#电驱动膜装置进水端的浓度后回流至2#电驱动膜装置进水端，碱室料液用于高效沉淀一体设备的反应区加药，酸室料液用于高效沉淀一体设备出水的pH回调至7.0-9.0。2.根据权利要求1所述的一种火力发电厂脱硫废水的零排放处理系统，其特征在于，所述的反应池用于投加的Ca(OH)2与废水中的F-、SO42-、Mg2+反应形成不溶性物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：方毓淳，吴泽鹏，谈宾宾，李文扬，俞时智，朱元红，许莹莹，
申请(专利权)人：长兴上拓环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33