一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备及方法技术

本发明专利技术公布了一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，包括通过管道依次连通的废水调节池、电解装置、杀菌剂缓冲罐；所述废水调节池一端设置有工业盐酸、工业碱液进口管和末端废水进水管，另一端至所述电解装置之间设有稳流输送泵、自清洗过滤器；所述电解装置与电极酸洗管道两端连通形成酸洗回路；所述杀菌剂缓冲罐顶部开设有排气孔且杀菌剂缓冲罐出口处设置有用于将杀菌剂输送至循环水或废水系统中的杀菌剂输送泵；本发明专利技术还提供一种杀菌剂的制取方法，以较少的设备投资、低廉的运行成本来完全脱除火电厂末端废水中氨氮和COD；本发明专利技术设备占地少、工艺简单、制取成本低廉、效率高、能耗低，可大幅降低末端废水的处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备及方法
本专利技术涉及火电厂废水处理及工业杀菌剂制取的方法及设备领域，具体涉及一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备及方法。
技术介绍
目前火电厂在电力生产过程中，产生多种废水，主要包括：渣溢水、含煤水、含泥水、化学冲洗水、精处理再生废水、脱硫废水等。在国家“分类收集、阶梯回用”方针的指引下，火力发电行业已形成了多种处理常规废水的成熟技术路线，但仍有以脱硫废水、精处理再生废水为代表的末端废水，其氨氮及盐分含量较高，水质成分复杂，难以通过常规处理工艺处理回用。近年来，火力发电行业陆续涌现出旁路烟气蒸发、膜法分盐等多种末端处理工艺，但处理成本却一直居高不下。因此，仍需开发一种高效、低能耗的末端废水处理新设备，以较低的成本实现回用或减少排放。与此同时，火电厂为防止因微生物及藻类滋生、繁殖而危害废水系统、循环水系统运行安全，每年需使用大量的氧化型杀菌剂，产生了高昂的药剂采购费用。此外，氧化型杀菌剂属于危险化学品范畴，在其运输与接卸过程中，存在一定的公共安全风险。因此，若能寻找到一条火电厂以低成本自产工业杀菌剂的技术路线，不仅可大幅提升火电厂的生产经济性，也可降低火电厂危险化学品的道路运输与接卸风险。基于上述情况，本专利技术提出了一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的方法及设备，既能以较低的成本处理火电厂部分末端废水，又能变废为宝，以末端废水中的氯根为原料制取杀菌剂，实现废水系统、循环水系统杀菌剂自产自足。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备及方法，从而解决火力发电行业的废水处理工艺经济成本高、能耗高的问题。本专利技术为实现上述目的，采用如下技术方案：一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，包括通过管道依次连通的废水调节池、电解装置以及杀菌剂缓冲罐；所述废水调节池一端设置有工业盐酸进口管、工业碱液进口管和末端废水进水管，另一端至所述电解装置之间设有稳流输送泵，所述废水调节池内设置有氯根测定仪、计算型pH计；所述稳流输送泵与所述电解装置之间设有自清洗过滤器；所述杀菌剂缓冲罐顶部开设有排气孔；所述杀菌剂缓冲罐右侧面出口处的管路上设置有用于将杀菌剂输送至循环水或废水系统中的杀菌剂输送泵。优选的，所述稳流输送泵与变频器电连接；所述自清洗过滤器进口处或出口处连接有差压表并且所述自清洗过滤器通过排污管道与所述废水调节池连通。本专利技术中，在废水调节池和电解装置之间设置与变频器电连接的稳流输送泵，变频器可调节稳流输送泵的工作频率，以稳定的流量输送废水至电解装置；废水经过自清洗过滤器过滤，留下的污垢可通过排污管道排入废水调节池；当过滤器内附着的杂质增多，滤网压力损失就会增大，当压差达到一定程度时则提示需更换滤网。优选的，所述电解装置包括至少3个电解槽体，所述电解槽体均为圆筒形且相互之间均以串联的方式连接。本专利技术中，电解槽体之间以串联的方式连接，电路简单，易于控制。优选的，所述电解装置与整流柜电连接；所述电解槽体外壳为透明强化玻璃。本专利技术中，电解装置与整流柜电连接，整流柜用于将交流电转化为直流电通过电极，以及调节通过电极的电流大小、电极之间的电压，而组成电解装置的电解槽体的材质采用透明强化玻璃，可清晰观察到内部电极表面是否结垢。优选的，靠近所述电解装置入口处的管路上设置有流量计；靠近所述电解装置出口处的管路上设置有氨氮测定仪、COD测试仪、ORP测定仪。优选的，所述电解装置入口端和出口端连通有电极酸洗回路管道；所述电极酸洗回路管道上依次连通有酸洗箱与循环泵。本专利技术中，电解装置入口和出口处分别与电极酸洗回路管道两端连通，可形成酸洗回路；本专利技术电极酸洗回路管道上依次连通酸洗箱和循环泵，酸洗箱用于配制和储存酸溶液，以便进行循环酸洗。优选的，所述废水调节池的一端还连通有罗茨风机。本专利技术中，废水调节池的一端与罗茨风机连通，是为了废水调节池在pH调节过程中启动罗茨风机，通过气流搅拌，保证废水与酸或碱混合均匀。本专利技术还提供了一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的方法，所述方法包括如下步骤：S1、含有氨氮、有机物以及溶解盐的末端废水送入废水调节池，通过废水调节池内设置的气流混合装置进行混合；S2、观察废水调节池中的计算型pH计，通过加入适量工业盐酸或工业碱液，将pH调节至6～7.5；调节过程中启动罗茨风机。S3、启动稳流输送泵，使末端废水以20～25m3/h的流量经自清洗过滤器过滤后进入电解装置；S4、启动电解装置，选择恒电流模式或恒电压模式，在电流及氯根的共同催化下，控制废水在电解装置内的停留时间为1.8～2min；S5、末端废水从电解装置出口流出，同时排出氢气，观察电解装置出口管路上在线氨氮测定仪、COD测定仪、ORP测定仪；若氨氮、COD接近0，ORP＞200mV，则说明末端废水中的氨氮、COD等还原性溶解物已处理合格，且工业杀菌剂同步制得；此时，将工业杀菌剂输送至杀菌剂缓冲罐，反之，则使其回流至废水调节池；S6、启动杀菌剂输送泵，将工业杀菌剂输送至循环水或废水系统使用；S7、对电解装置的电极进行清洗：将电解装置与电极酸洗回路管道两端连通形成酸洗回路；所述电极酸洗回路管道上依次连通有酸洗箱和循环泵；在所述酸洗箱中配制质量百分比为4～5％的盐酸溶液，启动循环泵进行循环酸洗，酸洗过程中，电解装置断电。优选的，所述电解装置的阳极材质为钛基多元贵金属涂层，阴极材质为工业纯钛，电压≤160V，电流≤2500A，串联有效容积为400L。优选的，所述步骤S4中：观察废水调节池氯根测定仪，当末端废水氯根浓度低于4500mg/L时选择恒电流模式，当末端废水氯根浓度高于4500mg/L时选择恒电压模式或恒电流模式，所述电解装置的电压≤154V，电流≤2200A；所述步骤S5中：控制电解装置出口处ORP在1450～1960mV。本专利技术的制备方法中，专利技术人经过大量的实验发现：1)含有一定浓度氯根的末端废水在恒定的电流作用下通过电解装置时，当pH低于5时，阳极贵金属涂层受氢离子的腐蚀速率有所上升，而当pH高于8.5时，电极表面结垢速率显著加快，所以本专利技术通过将末端废水电解pH控制在6～7.5，既能延长电极的使用寿命，又可延缓电极结垢；2)当末端废水氯根浓度较低时(低于4500mg/L)，恒电流模式下氨氮及COD降解效率更高，氯根转化率也更稳定；当末端废水氯根浓度较高时(高于4500mg/L)，两种模式下电解效果及氯根转化率相近；所以本专利技术中当末端废水氯根浓度低于4500mg/L，选择恒电流模式，当末端废水氯根浓度高于4500mg/L，选择恒电压模式或恒电流模式均可；3)氨氮浓度相同的末端废水在相同的电流作用下通过电解装置，氨氮的脱除效果受停留时间的影响显著；废水在电解装置内的停留时间越长，氨氮和COD的脱除效果越佳，但是停留时间太长，会导致能耗过高，成本上升；此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术公布了一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，包括通过管道依次连通的废水调节池、电解装置、杀菌剂缓冲罐；所述废水调节池一端设置有工业盐酸、工业碱液进口管和末端废水进水管，另一端至所述电解装置之间设有稳流输送泵、自清洗过滤器；所述电解装置与电极酸洗管道两端连通形成酸洗回路；所述杀菌剂缓冲罐顶部开设有排气孔且杀菌剂缓冲罐出口处设置有用于将杀菌剂输送至循环水或废水系统中的杀菌剂输送泵；本专利技术还提供一种杀菌剂的制取方法，以较少的设备投资、低廉的运行成本来完全脱除火电厂末端废水中氨氮和COD；本专利技术设备占地少、工艺简单、制取成本低廉、效率高、能耗低，可大幅降低末端废水的处理成本一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，其特征在于，包括通过管道依次连通的废水调节池(1)、电解装置(4)以及杀菌剂缓冲罐(6)；所述废水调节池(1)一端设置有工业盐酸进口管(121)、工业碱液进口管(131)和末端废水进水管(111)，另一端至所述电解装置(4)之间设有稳流输送泵(16)；所述废水调节池(1)内设置有氯根测定仪(15)、计算型pH计(14)；所述稳流输送泵(16)与所述电解装置(4)之间设有自清洗过滤器(3)；所述杀菌剂缓冲罐(6)顶部开设有排气孔；所述杀菌剂缓冲罐(6)右侧面出口处的管路上设置有用于将杀菌剂输送至循环水或废水系统中的杀菌剂输送泵(61)。/n...

【技术特征摘要】
1.本发明公布了一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，包括通过管道依次连通的废水调节池、电解装置、杀菌剂缓冲罐；所述废水调节池一端设置有工业盐酸、工业碱液进口管和末端废水进水管，另一端至所述电解装置之间设有稳流输送泵、自清洗过滤器；所述电解装置与电极酸洗管道两端连通形成酸洗回路；所述杀菌剂缓冲罐顶部开设有排气孔且杀菌剂缓冲罐出口处设置有用于将杀菌剂输送至循环水或废水系统中的杀菌剂输送泵；本发明还提供一种杀菌剂的制取方法，以较少的设备投资、低廉的运行成本来完全脱除火电厂末端废水中氨氮和COD；本发明设备占地少、工艺简单、制取成本低廉、效率高、能耗低，可大幅降低末端废水的处理成本一种利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，其特征在于，包括通过管道依次连通的废水调节池(1)、电解装置(4)以及杀菌剂缓冲罐(6)；所述废水调节池(1)一端设置有工业盐酸进口管(121)、工业碱液进口管(131)和末端废水进水管(111)，另一端至所述电解装置(4)之间设有稳流输送泵(16)；所述废水调节池(1)内设置有氯根测定仪(15)、计算型pH计(14)；所述稳流输送泵(16)与所述电解装置(4)之间设有自清洗过滤器(3)；所述杀菌剂缓冲罐(6)顶部开设有排气孔；所述杀菌剂缓冲罐(6)右侧面出口处的管路上设置有用于将杀菌剂输送至循环水或废水系统中的杀菌剂输送泵(61)。


2.根据权利要求1所述的利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，其特征在于，所述稳流输送泵(16)与变频器(17)电连接；所述自清洗过滤器(3)进口处或出口处连接有差压表(31)并且所述自清洗过滤器(3)通过排污管道(33)与所述废水调节池(1)连通。


3.根据权利要求1所述的利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，其特征在于，所述电解装置(4)包括至少3个电解槽体，所述电解槽体均为圆筒形且相互之间均以串联的方式连接。


4.根据权利要求3所述的利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，其特征在于，所述电解装置(4)与整流柜(41)电连接；所述电解槽体外壳为透明强化玻璃。


5.根据权利要求4所述的利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，其特征在于，靠近所述电解装置(4)入口处的管路上设置有流量计(42)；靠近所述电解装置(4)出口处的管路上设置有氨氮测定仪(45)、COD测试仪(44)、ORP测定仪(43)。


6.根据权利要求5所述的利用火电厂末端废水制取工业杀菌剂的设备，其特征在于，所述电解装置(4)入口端和出口端连通有电极酸洗回路管道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，翁建明，宋振明，孙伟钢，顾旭斌，
申请(专利权)人：浙江浙能嘉华发电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33