基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法及系统，包括以下步骤：对脱硫废水中的化学成分进行检测，随后向完成预沉淀处理的脱硫废水中加入化学药品并搅拌反应后采用重介质磁粉进行辅助沉淀，去除悬浮物、重金属离子、Ca

【技术实现步骤摘要】
基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法及系统


[0001]本专利技术涉及电厂脱硫废水零排放处理领域，尤其涉及一种基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法及系统。

技术介绍

[0002]火力发电是我国最重要的电力组成，尽管近10年来火电占比逐渐降低，但火电发电量和火电设备装机量依然在逐年增加。随着烟气排放管理与控制日益严格，烟气脱硫是火电厂不可或缺的过程。烟气脱硫技术主要包括：前端脱硫、干法、半干法和湿法脱硫，其中湿法脱硫具有反应快、效率高等优点，全球应用占比达85％。
[0003]湿法脱硫采用液态吸收剂吸收SO2和其它污染组分，主要包括：钠碱法、氨法、氧化镁法、有机胺法、石灰石
‑
石膏法等，其中石灰石
‑
石膏法由于操作简单、效率高、技术成熟、稳定性好而成为主流的脱硫技术，脱硫石膏产量逐年增加，尽管湿法脱硫产生的脱硫废水量少，但污染负荷高、处理难度大，已成为电厂亟待解决的难题之一。脱硫废水呈弱酸性且悬浮物和盐含量极高，并含有多种重金属，是电厂水处理中的难点与重点。
[0004]石灰石
‑
石膏湿法脱硫采用石灰乳循环吸收烟气中的SO2，吸收过程生成石膏，为保障石膏品质，一般采用Cl
‑
浓度进行控制(控制限值一般为20000mg/L)，定期排出一定量的脱硫废水并补充新鲜吸收液。随着脱硫吸收液的循环浓缩，脱硫废水主要特征为：(1)悬浮物含量高(SS:5.0～80.7g/L)，其主要组成为微米级的硫酸钙和亚硫酸钙粒子，沉降性能差；(2)盐含量高(TDS:18.1～121.5g/L)，主要离子为Na
+
、Ca
2+
、Mg
2+
、Cl
‑
、F
‑
、SO
42
‑
和SO
32
‑
等，属于高盐废水；(3)多种重金属超标；(4)还原性含硫物质是COD的重要组成；(5)受烟气成分变动、吸收液用水的水质差异、脱硫系统管理难控制等限制，脱硫废水的水质和水量波动显著，对处理工艺的适应性提出了更高要求。
[0005]脱硫废水处理经历了从重力沉降到三联箱工艺的发展，三联箱工艺结合传统混凝、化学沉淀、澄清等单元，可去除悬浮物、重金属和部分COD，是目前主流的脱硫废水处理工艺。随着水质排放标准的提高、工业用水取水指标的严格限制和工业废水回用的强烈需求，火电厂脱硫废水处理从悬浮物、COD的去除逐渐上升到重金属去除和脱盐，现有三联箱工艺不能满足处理要求，新型处理工艺或组合工艺的开发成为解决电厂脱硫废水处理的重要内容。
[0006]脱硫废水处理过程的主要难点在于：(1)采用传统方法难以实现悬浮物的高效去除，固液分离时间长；(2)设备和管路的结垢腐蚀严重；(3)化学污泥具有污染性；(4)水质水量变动对处理工艺冲击大。因此，脱硫废水的处理一直是电厂亟需解决的关键问题，特别是在废水排放标准逐渐严格的条件下，传统的三联箱工艺已经无法满足水处理的要求。
[0007]废水零排放是近年来工业废水特别是高浓高盐废水处理的新方向，在全球范围内得到广泛的研究和应用。针对脱硫废水水量较少，但污染负荷高、处理难度大的特点，近年来脱硫废水零排放工艺的研究和应用成为火电厂水处理技术的重点内容，也逐渐实现了从小试到中试及工程应用的发展。传统的直接利用余热蒸发的策略存在投资高、效率低、占地
大、结垢、腐蚀严重等问题，新型零排放工艺研发与应用成为今后火电厂脱硫废水处理的主要内容。
[0008]鉴于以上原因，设计一种适用于电厂脱硫废水零排放并合理利用废水中的金属离子的方法是很有必要的。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法及系统。
[0010]具体技术方案如下：
[0011]一种基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法，包括以下步骤：
[0012]S1：对脱硫废水中的化学成分进行检测，具体包括对脱硫废水的Ca
2+
、Mg
2+
、SO
42
‑
、F
‑
和COD
Cr
粒子的浓度进行检测；
[0013]S2：在预沉池中对脱硫废水进行预沉淀处理并在废水缓冲池中进行曝气处理；
[0014]S3：在一体化高效反应澄清池中向完成预沉淀处理的脱硫废水中加入氢氧化钠、无机高分子混凝剂、无机高分子絮凝剂、有机硫化学药品，将脱硫废水的pH调节至9并搅拌反应，采用重介质磁粉进行辅助沉淀，快速、有效地去除脱硫废水中的COD
Cr
、悬浮物、大部分镁离子、重金属离子以及氟离子，实现化学加药软化；
[0015]S4：将完成化学加药软化的脱硫废水输入管式膜系统的反应浓缩箱，在反应浓缩箱中加入氢氧化钠，将脱硫废水的pH进一步调节至10.5～11.5，去除残留的镁离子；随后继续添加碳酸钠，去除水中的钙离子，所述管式膜系统用于对脱硫废水中的悬浮颗粒进行拦截，使管式膜出水满足纳滤进水要求；
[0016]S5：将管式膜出水输入纳滤系统，对管式膜出水进行初步分盐处理，即完成一价离子和二价离子的分离，分离得到含硫酸钠的纳滤浓水和含氯化钠的纳滤产水；所述纳滤产水输入反渗透系统进行浓缩，所述反渗透系统回收率为50％，得到反渗透产水和反渗透浓水；
[0017]S6：将反渗透浓水输入电解制氯系统，通过电解反渗透浓水制取次氯酸钠溶液。
[0018]进一步地，所述S3中，脱硫废水进行化学加药软化处理后的悬浮物浓度降低到预沉淀处理前的90％。
[0019]进一步地，所述S3中，无机高分子混凝剂选择聚合氯化铝，无机高分子絮凝剂选择聚丙烯酰胺。
[0020]进一步地，所述S3和S4中，向脱硫废水中加入氢氧化钠时，反应时间为0.5～2h；所述S4中，向脱硫废水中加入碳酸钠时，反应时间为0.5～2h。
[0021]进一步地，所述S4中，将管式膜系统中循环浓缩的碳酸钙浆液回收到脱硫系统中，用作脱硫剂。
[0022]进一步地，所述S4中，S3得到的脱硫废水中的悬浮颗粒逐渐在管式膜系统的槽内浓缩，且维持在3％～5％的含固量范围内，以在一定时间内排出管式膜。
[0023]进一步地，所述S4中，管式膜系统在0.7～7bar的压力下运行膜过滤，用以分离脱硫废水中的高浓度悬浮颗粒；并采用错流过滤方式，固液混合物在膜表面错流流动，固体颗粒随着错流状态在固液混合物中不断浓缩，堆积在管式膜表面。
[0024]进一步地，所述S5中，纳滤膜的运行压力为3.5～16bar。
[0025]进一步地，所述S5中，纳滤膜分离得到的含硫酸钠的纳滤浓水回流至S1进行预沉淀处理的装置中，重复S1～S5，同时替代部分碳酸钠与钙离子反应，减少碳酸钠用量。
[0026]一种基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放系统，用于实现所述的基于重介质磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对脱硫废水中的化学成分进行检测，具体包括对脱硫废水的Ca
2+
、Mg
2+
、SO
42
‑
、F
‑
和COD
Cr
粒子的浓度进行检测；S2：在预沉池中对脱硫废水进行预沉淀处理并在废水缓冲池中进行曝气处理；S3：在一体化高效反应澄清池中向完成预沉淀处理的脱硫废水中加入氢氧化钠、无机高分子混凝剂、无机高分子絮凝剂、有机硫化学药品，将脱硫废水的pH调节至9并搅拌反应，采用重介质磁粉进行辅助沉淀，去除脱硫废水中的COD
Cr
、悬浮物、大部分镁离子、重金属离子以及氟离子，实现化学加药软化；S4：将完成化学加药软化的脱硫废水输入管式膜系统的反应浓缩箱，在反应浓缩箱中加入氢氧化钠，将脱硫废水的pH进一步调节至10.5～11.5，去除残留的镁离子；随后继续添加碳酸钠，去除水中的钙离子，所述管式膜系统用于对脱硫废水中的悬浮颗粒进行拦截，使管式膜出水满足纳滤进水要求；S5：将管式膜出水输入纳滤系统，对管式膜出水进行初步分盐处理，即完成一价离子和二价离子的分离，分离得到含硫酸钠的纳滤浓水和含氯化钠的纳滤产水；所述纳滤产水输入反渗透系统进行浓缩，所述反渗透系统回收率为50％，得到反渗透产水和反渗透浓水；S6：将反渗透浓水输入电解制氯系统，通过电解浓盐水制取次氯酸钠溶液。2.根据权利要求1所述的基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法，其特征在于，所述S3中，脱硫废水进行化学加药软化处理后的悬浮物浓度降低到预沉淀处理前的90％。3.根据权利要求1所述的基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法，其特征在于，所述S3中，无机高分子混凝剂选择聚合氯化铝，无机高分子絮凝剂选择聚丙烯酰胺。4.根据权利要求1所述的基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法，其特征在于，所述S3和S4中，向脱硫废水中加入氢氧化钠时，反应时间为0.5～2h；所述S4中，向脱硫废水中加入碳酸钠时，反应时间为0.5～2h。5.根据权利要求1所述的基于重介质磁粉过滤技术的脱硫废水零排放方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：项岱军，吕一农，王海，林志峰，周昊，周轶喆，刘朝霞，陈晓春，赵烨，李雪，
申请(专利权)人：国能浙江北仑第一发电有限公司，
类型：发明
国别省市：