一种脱硫废水的零排放处理工艺及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种脱硫废水的零排放处理工艺及装置，属于水处理技术领域。通过采用多种改进方法，有效的降低了脱硫废水零排放处理的运行成本。主要体现在：1，提出了一种脱硅脱钙协同处理方法，有效的降低了陶瓷膜和反渗透膜的表面结垢，减少了试剂的使用量，提高了渗透通量，降低了成本；2、利用尾气当中的余热，陶瓷膜的进水之间实现热量交换，有效的提高了陶瓷膜的运行通量；3、采用了毛细单管陶瓷膜，有效地提高了在一个陶瓷膜设备当中的装填量，节约了设备投资成本。

A Zero Discharge Treatment Process and Device for Desulfurization Wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫废水的零排放处理工艺及装置
本专利技术涉及一种脱硫废水的零排放处理工艺及装置，属于水处理

技术介绍
目前，国内大多数火电厂的湿法脱硫废水处理系统采用传统的加药絮凝沉淀工艺，但整体投运率很低。经传统处理系统处理后脱硫废水中SS和COD的浓度较高，且无法除去水中的Cl-。因含有高浓度的Cl-，导致处理后的废水无法回收利用。出于环保要求和经济效益的考虑，采用深度处理的技术实现废水零排放是废水处理的必然趋势。传统的石灰石-石膏烟气湿法脱硫过程产生的废水中含有大量杂质，主要成分为高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度的重金属废水，如果将这些物质直接排入自然水系，势必会对环境造成严重的污染。目前，国内传统的处理方法是通过加碱中和脱硫废水，使废水中的大部分重金属形成沉淀物，再加入絮凝剂使其沉淀浓缩成为污泥，最终污泥被送至灰场堆放。虽然脱硫废水经过上述传统物化处理能基本满足达标排放的要求，但其回用范围局限性很大。随着国家对水资源的日益重视，零排放技术在全球范围内得到了广泛应用。因此，要想回用燃煤电厂脱硫处理后的废水，实现真正的废水零排放，就要对废水进行深度处理。目前，常用的脱硫废水深度处理方法包括膜浓缩法、蒸发浓缩法和结晶技术等。例如：CN109205876A披露了及一种脱硫废水的处理方法和装置，利用硫酸钠及石灰乳来进行除硬，利用不同纳滤膜的特性对多种离子分步截留，使用反渗透浓缩和电渗析浓缩的组合工艺对来水进行高倍浓缩。CN109111009A公开了一种脱硫废水零排放工艺及装置，工艺是：脱硫废水和碱液送入脱氨塔顶部，曝气风机从脱氨塔底部送入脱氨塔内，与脱硫废水逆向接触；完成吹脱的含氨气体送入脱硝反应器内，经脱硝处理后送入除尘器；脱氨后的废水依次送入超滤装置和反渗透装置，反渗透装置的淡水回用、浓水送入喷雾干燥塔内。CN106186499A公开一种烟气湿法脱硫废水的零排放处理方法及装置，步骤是：将脱硫废水加入软化药剂，加药后的脱硫废水进入陶瓷膜过滤系统，得到浓缩液进入污泥处理系统和渗透液进入后续工艺。但是在上述的现有技术当中，存在以下几方面问题：1、由于脱硫废水当中，还有一定浓度的硅，并且硅以两种形态存在，活性硅和胶体硅，不容易在絮凝沉降过程当中被去除，留存于脱硫废水当中会造成反渗透膜和陶瓷膜表面的结垢和污染，造成水通量下降，使得设备的运行成本上升；2、由于在脱硫过程当中，尾气中仍然含有大量的余热，余热直接被排放之后，造成了能量的浪费；3、由于陶瓷膜本身的单价较高，在一个设备当中的装填量又远远小于有机膜，使得陶瓷膜设备的投资成本很高，虽然其具有耐腐蚀性好的优点，但是高昂的价格限制了其在对成本非常关注的脱硫废水处理领域的进一步应用拓展。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供了一种应用于脱硫废水零排放处理的工艺，该工艺当中通过采用多种改进方法，有效的降低了脱硫废水零排放处理的运行成本。主要体现在：1，提出了一种脱硅脱钙协同处理方法，有效的降低了陶瓷膜和反渗透膜的表面结垢，减少了试剂的使用量，提高了渗透通量，降低了成本；2、利用尾气当中的余热，陶瓷膜的进水之间实现热量交换，有效的提高了陶瓷膜的运行通量；3、采用了毛细单管陶瓷膜，有效地提高了在一个陶瓷膜设备当中的装填量，节约了设备投资成本。具体的技术方案是：一种脱硫废水的零排放处理工艺，包括如下步骤：步骤1，将燃煤产生的废气经过除尘处理之后，送入石灰-石膏法脱硫过程中进行脱硫处理；步骤2，对步骤1中得到的废水采用旋流分离器进行固液分离处理；步骤3，对步骤2中得到的废水采用絮凝处理；步骤4，对步骤3中得到的废水采用二氧化碳曝气处理，使碳酸钠反应生成硅酸；步骤5，对步骤4中得到的废水中加入碳酸钠和氢氧化钠，使钙离子和镁离子发生沉淀；步骤6，对步骤5中得到的废水采用陶瓷膜过滤器进行过滤，去除沉淀；步骤7，对步骤6中得到的废水采用纳滤膜进行过滤，去除二价离子；步骤8，对步骤7中得到的废水采用反渗透膜进行过滤，得到回用水。进一步地，步骤1中脱硫处理后的烟气进行排放。进一步地，步骤4中二氧化碳曝气处理过程当中所使用的曝气管上的气孔的孔径是0.01-1mm；脱硫废水再曝气池当中的停留时间是10-100min。进一步地，陶瓷膜过滤器中的陶瓷膜的平均孔径是20-500nm。进一步地，纳滤膜中得到的浓缩液采用蒸发结晶处理，得到回收的硫酸钠。进一步地，反渗透膜中得到的浓缩液采用蒸发结晶处理，得到回收的氯化钠。进一步地，陶瓷膜过滤器的制作方法包括如下步骤：S，在毛细管陶瓷膜的两个端头分别套接一个圆环形的温敏高分子材料，所述的温敏高分子材料是热缩型水凝胶；S，将环境温度升至温敏高分子材料的低临界溶解温度以上；将毛细管陶瓷膜的两端分别插入至花盘上的开孔中，并且使温敏高分子材料位于毛细管陶瓷膜和开孔的间隙中；S，在两个花盘的同一面上加水，并使环境温度降低至温敏高分子材料的低临界溶解温度以下，使温敏高分子材料溶胀，再将多余的水去除；S，在两个花盘的同一面上倒上陶瓷密封胶，并将环境温度升高至温敏高分子材料的低临界溶解温度以上，使温敏高分子材料发生收缩，使得陶瓷密封胶沿着开孔上开设的导流槽流入毛细管陶瓷膜和开孔的间隙中；S，进一步地升高温度使陶瓷密封胶固化；S，进一步地升高温度使温敏高分子材料烧尽。进一步地，低临界溶解温度低于陶瓷密封胶的固化温度。进一步地，低临界溶解温度为35-45℃；陶瓷密封胶的固化温度在80℃以上。进一步地，通过热泵系统将脱硫处理后的烟气中的热量转移至进入陶瓷膜过滤器的废水中。一种脱硫废水的零排放处理装置，包括：废气输送管道，用于输送燃煤过程所产生的烟气；废气输送管道连接于静电除尘器，静电除尘器用于对废气进行除尘处理；湿法脱硫喷淋塔，连接于静电除尘器，用于对除尘处理后的废气进行石灰-石膏法脱硫处理；排烟管道，连接于湿法脱硫喷淋塔的气体出口，用于排除脱硫的烟气；旋流分离器，连接于湿法脱硫喷淋塔的液体出口，用于对脱硫废水当中的泥渣进行固液分离；絮凝池，连接于旋流分离器的液体出口，用于对旋流分离器中得到的脱硫废水进行絮凝处理；絮凝池上还设置有絮凝剂加入口；二氧化碳曝气池，连接于絮凝池，用于对絮凝处理之后的废水进行二氧化碳曝气处理；在二氧化碳曝气池的内部还设置有二氧化碳曝气管；沉淀反应池，连接于二氧化碳曝气池，用于对二氧化碳曝气处理后得到的废水加入沉淀剂进行沉淀反应；还包括连接于沉淀反应池的NaOH加入口和Na2CO3加入口；陶瓷膜过滤器，连接于沉淀反应池，用于对进行沉淀反应之后的料液进行过滤处理；陶瓷膜过滤器的浓缩液侧连接于板框过滤机，板框过滤机的渗透液侧连接于陶瓷膜过滤器的料液进口；纳滤膜，连接于陶瓷膜过滤器的渗透液侧，用于对陶瓷膜过滤器的渗透液进行纳滤处理；反渗透膜，连接于纳滤膜的渗透液侧，用于对纳滤膜的渗透液进行反渗透处理；第一蒸发器，连接于纳滤膜的浓缩液，用于对纳滤膜的浓缩液进行蒸发浓缩处理；第二蒸发器，连接于反渗透膜的浓缩液，用于对反渗透膜的浓缩液进行蒸发浓缩处理。进一步地，排烟管道中还设有第一换热器，沉淀反应池和陶瓷膜过滤器之间通过陶瓷膜过滤器原水罐连接，陶瓷膜过滤器原水罐的内部还设有第二换热器，第一换热器和第二换热器之间通过热泵系统连接。进一步地，所述的二氧化碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫废水的零排放处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将燃煤产生的废气经过除尘处理之后，送入石灰‑石膏法脱硫过程中进行脱硫处理；步骤2，对步骤1中得到的废水采用旋流分离器进行固液分离处理；步骤3，对步骤2中得到的废水采用絮凝处理；步骤4，对步骤3中得到的废水采用二氧化碳曝气处理，使碳酸钠反应生成硅酸；步骤5，对步骤4中得到的废水中加入碳酸钠和氢氧化钠，使钙离子和镁离子发生沉淀；步骤6，对步骤5中得到的废水采用陶瓷膜过滤器进行过滤，去除沉淀；步骤7，对步骤6中得到的废水采用纳滤膜进行过滤，去除二价离子；步骤8，对步骤7中得到的废水采用反渗透膜进行过滤，得到回用水。

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水的零排放处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将燃煤产生的废气经过除尘处理之后，送入石灰-石膏法脱硫过程中进行脱硫处理；步骤2，对步骤1中得到的废水采用旋流分离器进行固液分离处理；步骤3，对步骤2中得到的废水采用絮凝处理；步骤4，对步骤3中得到的废水采用二氧化碳曝气处理，使碳酸钠反应生成硅酸；步骤5，对步骤4中得到的废水中加入碳酸钠和氢氧化钠，使钙离子和镁离子发生沉淀；步骤6，对步骤5中得到的废水采用陶瓷膜过滤器进行过滤，去除沉淀；步骤7，对步骤6中得到的废水采用纳滤膜进行过滤，去除二价离子；步骤8，对步骤7中得到的废水采用反渗透膜进行过滤，得到回用水。2.根据权利要求1所述的脱硫废水的零排放处理工艺，其特征在于，步骤1中脱硫处理后的烟气进行排放；步骤4中二氧化碳曝气处理过程当中所使用的曝气管上的气孔的孔径是0.01-1mm；脱硫废水再曝气池当中的停留时间是10-100min；陶瓷膜过滤器中的陶瓷膜的平均孔径优选是20-500nm。3.根据权利要求1所述的脱硫废水的零排放处理工艺，其特征在于，纳滤膜中得到的浓缩液采用蒸发结晶处理，得到回收的硫酸钠；反渗透膜中得到的浓缩液采用蒸发结晶处理，得到回收的氯化钠。4.根据权利要求1所述的脱硫废水的零排放处理工艺，其特征在于，陶瓷膜过滤器的制作方法包括如下步骤：S1，在毛细管陶瓷膜（27）的两个端头分别套接一个圆环形的温敏高分子材料（34），所述的温敏高分子材料是热缩型水凝胶；S2，将环境温度升至温敏高分子材料（34）的低临界溶解温度以上；将毛细管陶瓷膜（27）的两端分别插入至花盘（30）上的开孔（32）中，并且使温敏高分子材料位于毛细管陶瓷膜（27）和开孔（32）的间隙中；S3，在两个花盘（30）的同一面上加水，并使环境温度降低至温敏高分子材料（34）的低临界溶解温度以下，使温敏高分子材料（34）溶胀，再将多余的水去除；S4，在两个花盘（30）的同一面上倒上陶瓷密封胶（31），并将环境温度升高至温敏高分子材料（34）的低临界溶解温度以上，使温敏高分子材料（34）发生收缩，使得陶瓷密封胶（31）沿着开孔（32）上开设的导流槽（33）流入毛细管陶瓷膜（27）和开孔（32）的间隙中；S5，进一步地升高温度使陶瓷密封胶（31）固化；S6，进一步地升高温度使温敏高分子材料（34）烧尽，毛细管陶瓷膜（27）的直径2-5mm；陶瓷密封胶是水性密封胶，温敏高分子材料是经过疏水改性的。5.根据权利要求1所述的脱硫废水的零排放处理工艺，其特征在于，低临界溶解温度低于陶瓷密封胶的固化温度；低临界溶解温度为35-45℃；陶瓷密封胶的固化温度在80℃以上。6.根据权利要求2所述的脱硫废水的零排放处理工艺，其特征在于，通过热泵系统将脱硫处理后的烟气中的热量转移至进入陶瓷膜过滤器的废水中。7.一种脱硫废水的零排放处理装置，其特征在于，包括：废气输送管道（1），用于输送燃煤过程所产生的烟气；废气输送管道（1）连接于静电除尘器（2），静电除...

【专利技术属性】
技术研发人员：李星，吴丹，
申请(专利权)人：南京霄祥工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32