一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺技术方案

本发明专利技术涉及电力环保水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺。本发明专利技术方法基于全厂废水零排放，降低发电耗水量的项目背景，通过对脱硫废水与灰渣水协同作用机理，以及灰渣与石膏的晶体作用机制进行研究分析，设计将脱硫废水与渣水系统进行耦合，提出脱硫废水通过渣水系统后分别作为捞渣机和脱硫的工艺补水，底排渣对石膏进行水化改性，解决补水与污泥处理的问题。根据对不同材质与运行关键参数的研究，对现场进行设计，在捞渣机及锅炉相关的关键部件上进行缓蚀改造，在水处理单元上进行在线可视化运行控制，避免因设备损坏或污堵，及水处理工艺水质不达标而造成的生产事故。该工艺方法，在废水梯级利用和污染物协同去除方法上具有可操作性，改造周期短费用低，具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
18000mg/L，pH值为5.0-8.5。渣水系统中的废水含有大量的碱性金属氧化物，与脱硫废水中的酸性氯化物进行中和反应，pH由9.5～11.5降低至7.5～10.5，避免输送管道的氢氧化物生成造成结垢与电化学腐蚀。碱性金属氧化物在酸性作用下生成金属絮体，对脱硫废水中的硫酸钙和亚硫酸钙颗粒进行絮凝沉淀，使沉淀浓缩机出水浊度保持在20NTU以下，污泥颗粒粒径从30～50mm提高至70～150mm，利用沉淀浓缩机中原有污泥晶体的生成与沉降；脱硫废水通过排入沉淀浓缩机中进行水质水量调节控制后，再补入捞渣机，避免脱硫废水高含固率与高盐度对捞渣机的水质造成冲击，并在老渣上形成污堵，对捞渣机和锅炉相关设备和管道造成腐蚀。
[0007]进一步的，所述步骤（2）将浓缩底排渣输入石膏缓冲罐避免底渣脱水难，污泥处置成本高的问题。底渣排入石膏缓冲罐中，使石膏在形成水化产物过程中气孔率增大，毛细孔增多，水分容易在脱水机作用下迁移至表面，降低石膏含水率至10%以下。在真空皮带脱水过程中，底排渣均匀分布在石膏中，形成大量C-S-H凝胶，比表面积增大，为水化提供充足空间，其微集料效应可以改善孔结构，提高石膏晶粒之间的连接强度，且底排渣中的Al2O3能够提高灰渣-石膏系统水化产物中铝酸钙的含量，增强对氯离子的化学结合和物理吸附作用，通过火山灰效应，与氯离子进行固化作用，形成层状晶体结构的单氯型水化氯铝酸钙或三氯型水化氯铝酸钙，将氯离子的浸出浓度控制在1000mg以下。
[0008]进一步的 ，所述步骤（3）贮水池出水回用捞渣机，在捞渣机-渣水系统之间形成水量平衡运行。捞渣机新补水量为5～22t/h，蒸发水量为1.5～5.5t/h，输渣消耗水量为0.2～2t/h，捞渣机溢流量为25～60t/h。在渣水系统中，沉淀浓缩机排泥量为6～12t/d，贮水池出水40～80t/h输送至捞渣机作用补水，其余贮水池溢流出水5～15t/h，输送至脱硫工艺水箱，与原有的工艺水混合作为工艺水复用到脱硫系统中。
[0009]进一步的，所述步骤（4）将贮水池出水输送至捞渣机，在捞渣机中设置温度控制补水，正常运行温度低于60℃时，关闭应急水阀门；当温度高于60℃时，开启应急水阀门进行应急补水；温度低于40℃后时关停应急补水。捞渣机上的刮板，将水淬炉渣输送至渣仓进行沥水，将炉渣含水率控制在15%以下。捞渣机上清液通过溢流堰流入溢流池，通过输送泵至沉淀浓缩机中。在溢流池中设置液位控制，高位启动泵，液位低关停泵。对溢流池进行围堰，捞渣机补水量过多时，溢出液收集至底渣水坑中，通过水渣泵输送至捞渣机。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用的另一技术方案是一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，脱硫废水1、沉淀浓缩机2、石膏缓冲罐3、贮水池4、脱硫工艺水箱5、捞渣机6、渣仓7、溢流池8，所述脱硫废水1出口与沉淀浓缩机2的入口相连通，沉淀浓缩机2底排渣的出口与石膏缓冲罐3的入口相连通，沉淀浓缩机2上清液的出口与贮水池4的入口相连通，贮水池4溢流出口与脱硫工艺水箱5补水的入口相连通，贮水池4出水口分别和捞渣机6补水的入口相连通，捞渣机6的输渣出口与渣仓7入口相连通，捞渣机6上清液溢流出口与溢流池8入口相连通，溢流池8入口与沉淀浓缩机2入口相连通。
[0011]进一步的，还包括在捞渣机和锅炉相关设备上进行防腐，喷涂防锈材料，减缓捞渣机运行中的烟雾腐蚀与电化学腐蚀。渣水系统和脱硫废水采用塑料管道进行液体输送，避免高盐度废水对管道的腐蚀，减缓浸出的铁与废水反应形成氢氧化铁沉积而导致的的结垢；进一步的，还包括在捞渣机溢流池、贮水池和脱硫工艺水箱上设置pH、电导率、浊度仪
和氯离子在线控制设备，通过水质和液位控制脱硫废水和渣水系统的运行。在沉淀浓缩池底部设置和污泥高度计，控制沉淀浓缩机底排渣的排出量。在石膏缓冲罐设置污泥浓度计，底排渣排入石膏中，控制真空皮带脱水机的运行。
[0012]区别于现有技术，上述技术方案具有的有益效果如下：1.本专利技术通过将脱硫废水引入沉淀浓缩机，将废水pH提高至碱性，并在絮凝作用下出水的浊度降低至20NTU以下，污泥颗粒粒径提高至100mm左右，达到脱硫废水-灰渣水协同处理的目的；2.本专利技术将沉淀浓缩机底排渣输送至石膏缓冲罐，利用相似组分相容的原理，对石膏进行改性，降低石膏的含水率至10%以下，降低Cl-浸出浓度至1000mg以下，综合提高了石膏资源化应用的品质；3.本专利技术在将脱硫废水引入沉淀浓缩机，分别对脱硫工艺水和捞渣机进行补水，减少电厂运行取水量5～20t/h，以吨水取水费3.0元计，每年可节省运行成本12.96～51.84万元；4.本专利技术通过对捞渣机进行适应性运行改造，降低运行风险，把检修周期控制在2年以上。并在运行控制在设置水质在线仪表，可通过水质变化调节泵的运行，继而控制流量，达到稳定运行的目的；5.综合上述有益部分，一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，提高了脱硫废水和灰渣水的处理能力，通过对废水相互作用机理的研究和废水梯级利用的改造方式，提高整套耦合系统的效能。结合设备改造与运行控制，可适用电厂不同工况变化，保证整套系统稳定运行。该工艺改造简易且成本低，具有广泛的应用前景。
附图说明
[0013]图1为本专利技术一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺的流程图。
[0014]图2为本专利技术一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺的结构图。
具体实施方式
[0015]为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0016]参考图1所示，本专利技术一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，包括以下步骤:
①
将燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫产生的脱硫废水通过输送泵，输送至捞渣机渣水处理的沉淀浓缩机，利用高效浓缩机的混合作用和泥水分离作用，去除脱硫废水中的悬浮物；
②
将步骤
①
沉淀浓缩的底排渣输送至石膏缓冲罐，通过真空皮带脱水机进行过滤脱水，脱水后的电厂发电副产物石膏进行资源化利用；沉淀浓缩的上清液溢流至贮水池，进行回用处理；
③
将步骤
②
贮水池上清液通过灰水输送泵，输送至捞渣机作为锅炉水封补水，部分溢流至水沟中，通过提升泵输送至脱硫缓冲罐进行回用；
④
将步骤
③
补水排入捞渣机渣床中，通过补充除渣补水，将捞渣机温度控制在60℃以下。刮渣机输送水淬炉渣至渣仓，渣床溢流至溢流池，通过输送泵至渣水处理的沉淀浓缩机
中，进行沉淀处理。
[0017]所述步骤
①
中脱硫废水引入沉淀机的流量为5-20m3/h，钙离子浓度为300-5000mg/L，镁离子浓度为500-15000mg/L，硫酸根2000-30000mg/L，氯离子为2000-18000mg/L，pH值为5.0-8.5。渣水系统中的废水含有大量的碱性金属氧化物，与脱硫废水中的酸性氯化物进行中和反应，pH由9.5～11.5降低至7.5～10.5，避免输送管道的氢氧化物生成造成结垢与电化学腐蚀。碱性金属氧化物在酸性作用下生成金属絮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，其特征在于，包括以下步骤:（1）将燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫产生的脱硫废水通过输送泵，输送至捞渣机渣水处理的沉淀浓缩机，利用高效浓缩机的混合作用和泥水分离作用，去除脱硫废水中的悬浮物；（2）将步骤（1）沉淀浓缩的底排渣输送至石膏缓冲罐，通过真空皮带脱水机进行过滤脱水，脱水后的电厂发电副产物石膏进行资源化利用；沉淀浓缩的上清液溢流至贮水池，进行回用处理；（3）将步骤（2）贮水池上清液通过灰水输送泵，输送至捞渣机作为锅炉水封补水，部分溢流至水沟中，通过提升泵输送至脱硫缓冲罐进行回用；（4）将步骤（3）补水排入捞渣机渣床中，通过补充除渣补水，将捞渣机温度控制在60℃以下；刮渣机输送水淬炉渣至渣仓，渣床溢流至溢流池，通过输送泵至渣水处理的沉淀浓缩机中，进行沉淀处理。2.根据权利要求1所述一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，其特征在于，所述步骤（1）中脱硫废水引入沉淀机的流量为5-20m3/h，钙离子浓度为300-5000mg/L，镁离子浓度为500-15000mg/L，硫酸根2000-30000mg/L，氯离子为2000-18000mg/L，pH值为5.0-8.5；渣水系统中的废水含有大量的碱性金属氧化物，与脱硫废水中的酸性氯化物进行中和反应，pH由9.5～11.5降低至7.5～10.5，避免输送管道的氢氧化物生成造成结垢与电化学腐蚀；碱性金属氧化物在酸性作用下生成金属絮体，对脱硫废水中的硫酸钙和亚硫酸钙颗粒进行絮凝沉淀，使沉淀浓缩机出水浊度保持在20NTU以下，污泥颗粒粒径从30～50mm提高至70～150mm，利用沉淀浓缩机中原有污泥晶体的生成与沉降；脱硫废水通过排入沉淀浓缩机中进行水质水量调节控制后，再补入捞渣机，避免脱硫废水高含固率与高盐度对捞渣机的水质造成冲击，并在老渣上形成污堵，对捞渣机和锅炉相关设备和管道造成腐蚀。3.根据权利要求1所述一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，其特征在于，所述步骤（2）将浓缩底排渣输入石膏缓冲罐避免底渣脱水难，污泥处置成本高的问题；底渣排入石膏缓冲罐中，使石膏在形成水化产物过程中气孔率增大，毛细孔增多，水分容易在脱水机作用下迁移至表面，降低石膏含水率至10%以下；在真空皮带脱水过程中，底排渣均匀分布在石膏中，形成大量C-S-H凝胶，比表面积增大，为水化提供充足空间，其微集料效应可以改善孔结构，提高石膏晶粒之间的连接强度，且底排渣中的Al2O3能够提高灰渣-石膏系统水化产物中铝酸钙的含量，增强对氯离子的化学结合和物理吸附作用，通过火山灰效应，与氯离子进行固化作用，形成层状晶体结构的单氯型水化氯铝酸钙或三氯型水化...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟天东，邹宜金，钟永华，李一义，林锡昆，邓素华，黄奕军，郑煜铭，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：