一种脱硫废水防垢预处理方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种脱硫废水防垢预处理方法和系统。本发明专利技术的脱硫废水防垢预处理方法，包括如下步骤：A)将三联箱出水输送至一级反应池，向一级反应池中投加钙盐并搅拌；B)一级反应池出水进入二级反应池，向二级反应池中投加钡盐并搅拌；C)二级反应池出水进入澄清池，向澄清池中投加絮凝剂进行反应；D)将澄清池出水输送至过滤装置进行过滤；E)将过滤装置出水输送至反渗透装置进行反渗透，将至少部分反渗透浓水回流至一级反应池。本发明专利技术的方法和系统能够避免脱硫废水在后续浓缩过程中结垢，大幅降低了预处理的运行成本，提高了脱硫废水的浓缩倍数，降低了后续结晶处理的废水体积，进而降低了废水零排放系统的处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫废水防垢预处理方法和系统
本专利技术涉及脱硫废水
，尤其是涉及一种脱硫废水防垢预处理方法和系统。
技术介绍
石灰石-石膏湿法脱硫工艺具有脱硫效率高、运行可靠性高、适用煤种范围广、吸收剂利用率高、设备运转率高和吸收剂价廉易得等诸多优点，是目前世界上应用较广泛、技术较为成熟的二氧化硫脱除技术。为了防止浆液中可溶解的氯离子和细小的灰尘颗粒浓度富集过高，需要从系统中排放一定量的废水，以维持脱硫装置中物料的平衡。脱硫废水含有的杂质主要为固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属。传统脱硫废水的处理方法主要为化学沉淀法，俗称“三联箱”法。“三联箱”法虽能达标处理，但其出水仍含有大量的溶解盐，直接排放会严重影响土壤和水体质量，即使排入市政污水厂，也会造成生化池微生物死亡，进而使出水水质恶化。另外，2006年颁布的《火力发电厂废水治理设计技术规程》明确提出：火电厂的脱硫废水处理设施要单独设置，优先考虑处理回用，不设排放口，必须实现废水零排放。《火电厂污染防治技术政策》鼓励火电厂实现废水的循环使用不外排，脱硫废水鼓励采用蒸发干燥或蒸发结晶等工艺，实现不外排；《火电厂污染防治最佳可行技术指南》(HJ2301-2017)同样提出了脱硫废水零排放技术路线。目前，脱硫废水零排放技术主要有烟道蒸发法和蒸发结晶法。蒸发结晶法具有可回收水资源和工业盐等优点，更具有前景。经三联箱处理后的脱硫废水中硬度离子含量很高，若不加处理会对后续浓缩蒸发结晶设备及管道造成严重污堵，现有技术主要采用石灰、纯碱与絮凝剂以及氢氧化钠与纯碱两种技术路线对其软化处理；然而，这两种路线都消耗大量的药剂，并产生大量的污泥，增加了废水零排放和污泥的处理成本。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种脱硫废水防垢预处理方法和系统，该方法和系统能够避免脱硫废水在后续浓缩过程中结垢，大幅降低了预处理的运行成本，提高了脱硫废水的浓缩倍数，降低了后续结晶处理的废水体积，进而降低了废水零排放系统的处理成本。本专利技术提供一种脱硫废水防垢预处理方法，包括如下步骤：A)将三联箱出水输送至一级反应池，向一级反应池中投加钙盐并搅拌；B)一级反应池出水进入二级反应池，向二级反应池中投加钡盐并搅拌；C)二级反应池出水进入澄清池，向澄清池中投加絮凝剂进行反应；D)将澄清池出水输送至过滤装置进行过滤；E)将过滤装置出水输送至反渗透装置进行反渗透，将至少部分反渗透浓水回流至一级反应池。本专利技术人经研究发现：Mg2+的结垢可以通过pH值调节来控制，且形成的Mg(OH)2垢容易被清洗；Ca2+形成的CaSO4垢难于清洗，且会对热交换、膜组件造成严重污染，因此若能防止CaSO4结垢，则可以起到保护膜组件的作用。脱硫废水不经过软化处理，而通过选择合适的硫酸根去除药剂，仅对硫酸根进行去除，可以避免后续浓缩过程中形成硫酸钙结垢物质，从而大幅降低预处理的运行成本，提高废水的浓缩倍数，降低后续结晶处理的废水体积，进而降低废水零排放系统的处理成本。同时，如果仅添加钡盐选择性地去除硫酸根，虽然能够有效去除硫酸根，防止后续处理设备、管道结垢，但钡盐的价格较高，尤其是废水中硫酸根离子浓度过大时，需要消耗大量的钡盐，不能很好地达到降低处理成本的效果；此外，出水中还含有一部分未经反应的钡离子，造成了药剂的浪费，不利于降低废水零排放系统的处理成本。因此，本专利技术的脱硫废水防垢预处理方法先向三联箱出水中投加钙盐，其能够与废水中的硫酸根离子进一步反应产生硫酸钙沉淀，硫酸钙沉淀可通过底部排泥管排出，从而降低了硫酸根离子的浓度，减少了后续钡盐的用量，大大降低了处理成本，提高了整个工艺的经济性。在本专利技术的步骤A)中，钙盐的投加浓度可以为1-20％，优选为5-15％；如无特殊说明，本专利技术的投加浓度均为质量浓度。本专利技术对所采用的钙盐不作严格限制，例如可以采用氯化钙等硫酸根去除药剂；同时，一级反应池的水力停留时间不低于5min，从而控制一级反应池出水中硫酸根的浓度低于500ppm。在本专利技术的步骤B)中，钡盐的投加浓度可以为1-20％，优选为5-15％；对钡盐不作严格限制，例如可以采用氯化钡和氢氧化钡中的至少一种；同时，二级反应池的水力停留时间不低于5min，从而控制二级反应池出水中硫酸根的浓度低于10ppm。钡盐能够与废水中的硫酸根离子进一步反应产生硫酸钡沉淀，硫酸钡沉淀可通过底部排泥管排出。在本专利技术的步骤C)中，絮凝剂可以选自聚丙烯酰胺和铁盐中的至少一种；絮凝剂的投加浓度可以为0.1-0.3％；澄清池的水力停留时间可以为0.5-1h。絮凝剂能够改善颗粒的沉降性，缩短沉淀时间，进一步降低脱硫废水中的SS含量。在本专利技术的步骤D)中，过滤装置可以采用本领域的常规过滤装置，例如砂滤装置、微滤装置、超滤装置等；在过滤装置水头损失超过允许值时，可以开启反冲洗泵，利用反冲洗水进行反冲洗，使过滤装置的过滤能力恢复，反冲洗水可以采用过滤装置出水等。经过滤处理后，可以控制过滤装置出水的SDI值小于5，浊度小于1NTU。在本专利技术的步骤E)中，反渗透膜采用卷式膜组件、管式膜组件或板框式膜组件；反渗透膜的耐受压力为1-75bar。经反渗透处理产生的反渗透浓水中富含钙离子，将其部分或全部回流至一级反应池中，进一步提高了一级反应池中钙离子的浓度，减少了钙盐和钡盐的用量，避免了药剂的浪费，提高了整个工艺流程的经济性，同时减少了反渗透浓水的处理量。对反渗透浓水的回流比例不作严格限制，回流比例例如可以为0-95％；同时，可以对另一部分反渗透浓水进行蒸发结晶，从而产生高质量的工业盐，进一步拓展脱硫废水零排放的副产品的利用价值；此外，可以将反渗透出水作为工业用水进行回用，从而实现脱硫废水的零排放。本专利技术还提供一种脱硫废水防垢预处理系统，包括依次设置并连接的一级反应池、二级反应池、澄清池、过滤装置和反渗透装置，在一级反应池和二级反应池中设有搅拌器，在一级反应池、二级反应池和澄清池的底部设有排泥管，反渗透装置的反渗透浓水出口通过回流管道与一级反应池连通。进一步地，本专利技术的脱硫废水防垢预处理系统还可以包括蒸发结晶装置，反渗透装置的反渗透浓水出口还通过出水管道与蒸发结晶装置连通。此外，在过滤装置的出口端设有出水管道和反冲洗管道，出水管道与反渗透装置连通，反冲洗管道与过滤装置连通，在出水管道和反冲洗管道上分别设有高压泵和反冲洗泵。本专利技术的实施，至少具有以下优势：1、本专利技术采用除去脱硫废水中硫酸根阻止后续设备结构的思路，在添加钡盐除去硫酸根离子之前，先添加钙盐对硫酸根进行去除，从而节省了后续钡盐的用量，降低了整个工艺的成本。2、本专利技术将反渗透产生的浓水部分或全部进行回流，进一步提高了一级反应池中钙离子的浓度，减少了氯化钙和氯化钡的用量，避免了药剂的浪费，提高了整个工艺流程的经济性，减少了反渗透浓水处理量。3、本专利技术能够更有效、更经济地去除三联箱出水中的硫酸根，不仅能够避免后续本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫废水防垢预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/nA)将三联箱出水输送至一级反应池，向一级反应池中投加钙盐并搅拌；/nB)一级反应池出水进入二级反应池，向二级反应池中投加钡盐并搅拌；/nC)二级反应池出水进入澄清池，向澄清池中投加絮凝剂进行反应；/nD)将澄清池出水输送至过滤装置进行过滤；/nE)将过滤装置出水输送至反渗透装置进行反渗透，将至少部分反渗透浓水回流至一级反应池。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水防垢预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
A)将三联箱出水输送至一级反应池，向一级反应池中投加钙盐并搅拌；
B)一级反应池出水进入二级反应池，向二级反应池中投加钡盐并搅拌；
C)二级反应池出水进入澄清池，向澄清池中投加絮凝剂进行反应；
D)将澄清池出水输送至过滤装置进行过滤；
E)将过滤装置出水输送至反渗透装置进行反渗透，将至少部分反渗透浓水回流至一级反应池。


2.根据权利要求1所述的脱硫废水防垢预处理方法，其特征在于，步骤A)中，钙盐的投加浓度为1-20％，优选为5-15％；
优选地，钙盐为氯化钙；
优选地，一级反应池的水力停留时间不低于5min；
优选地，控制一级反应池出水中硫酸根的浓度低于500ppm。


3.根据权利要求1所述的脱硫废水防垢预处理方法，其特征在于，步骤B)中，钡盐的投加浓度为1-20％，优选为5-15％；
优选地，钡盐选自氯化钡和氢氧化钡中的至少一种；
优选地，二级反应池的水力停留时间不低于5min；
优选地，控制二级反应池出水中硫酸根的浓度低于10ppm。


4.根据权利要求1所述的脱硫废水防垢预处理方法，其特征在于，步骤C)中，絮凝剂选自聚丙烯酰胺和铁盐中的至少一种；
优选地，絮凝剂的投加浓度为0.1-0.3％；
优选地，澄清池的水力停留时间为0.5-1h。


5.根据权利要求1所述的脱硫废...

【专利技术属性】
技术研发人员：荆亚超，刘海洋，谷小兵，李飞，杨春平，林燕，曹书涛，夏爽，白玉勇，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11