电絮凝回收处理脱硫废水的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电絮凝回收处理脱硫废水的方法和装置，脱硫废水经收集进入电絮凝反应器，然后进行固液分离，分离后的澄清出水回用于电厂的冲灰渣系统或直接排放，泥渣输送到污泥处理系统进行脱水，污泥处理系统的出水回流至进水系统。与现有技术相比，本发明专利技术采用电絮凝技术取代复杂的化学法回收处理脱硫废水，能有效去除废水中的污染物，对重金属的处理率可达９５％～９９％，对氯的处理率可达８０％以上，ＣＯＤ、氨氮等去除率可达９０％以上，并大大缩短了处理时间，提高了处理效率，节省了投资费用；而且，该电絮凝处理装置体积小、占地特别少；无需外加絮凝剂；环保性能好；成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电絮凝回收处理脱硫废水的方法和装置，属于废水处 理

技术介绍
烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制二氧化硫污染 的主要技术手段。石灰石一石膏法是目前使用最广泛的一种烟气脱硫法，它能高效脱除烟 气中的二氧化硫。锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程产生的废水主要来自石膏脱水 和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属， 其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。脱硫废水中的各种重金属离子 对环境有很强的污染性，其水质比较特殊，处理难度较大。脱硫废水的特点为①pH较低(随FGD流程不同有差异，一般为1 6. 5);②悬浮 物含量很高(石膏颗粒、SiO2, Al和Fe的氢氧化物)，可达几万mg/L ；③氟化物、COD和重金 属超标，其中包括我国严格控制排放的第一类污染物如Hg、As、Pb等；④含盐量极高，含有 大量的C1_、S042_和SO:等离子，其中Cl_的浓度达到10000 20000mg/L，远高于标准海水 的Cl—浓度。因此脱硫废水的处理必须综合考虑如下指标的去除效率和程度①pH值；② 悬浮物固体成分及含量；③石膏过饱和度；④重金属含量。对于湿法烟气脱硫技术，一般应控制氯离子含量小于20000mg/L。脱硫废液呈酸性 (通常pH4 6)，悬浮物质量分数为9000 12700mg/L，一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及 砷、氟等非金属污染物。脱硫废水为弱酸性，故此时许多重金属离子仍有良好的溶解性。所 以，脱硫废水的处理主要是以化学、机械方法分离重金属和其它可沉淀的物质，如氟化物、 亚硫酸盐和硫酸盐。国内外常见的脱硫废水处理方式主要有(1)水力除灰该方法是脱硫废水不经处理，直接进入水力除灰系统，脱硫废水中的重 金属或酸性物质与灰中的CaO反应生成固体而得到去除，从而达到以废治废的目的。但该 方案不适用于气力除灰系统的电厂，而目前国内电厂基本不使用水力除灰系统。另外采用 该方案会对除灰设备及管道造成腐蚀。(2)蒸发通过蒸发及干燥装置可以使脱硫废水分离为高品质的水(蒸汽)和固体 废物，有利于水的重复利用，便于实现全厂废水的零排放。但该方法的缺点是投资很高，在 国内还没有投运的先例。(3)单独设置化学水处理系统该方案设置一套完整的化学水处理系统，通过氧 化、中和、沉淀、凝聚等方法去除脱硫废水中的污染物。国内的杭州半山电厂、北京热电厂等 多数电厂均采用该方案，该方案的问题是从目前的运行效果来看，基本上都达不到排放标 准，在以后的环境治理中是非常大的遗留问题。目前国内电厂脱硫废水的实际情况为(1)湿法脱硫废水的主要特征是呈现弱酸性，PH值低于5.7 ；悬浮物高，但颗粒细小，主 要成分为粉尘和脱硫产物(CaSO4和CaSO3)；(2)含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸盐等；还有Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重金属离子。由此国内现行的典型脱硫除尘废水处理技术是基于如上废水的排放性质，采用物 化法针对不同种类的污染物，分别创造合宜的理化反应条件，使之予以彻底去除。现行脱硫 废水的处理步骤为(1)废水中和反应池由3个隔槽组成，每个隔槽充满后自流进入下个隔槽，在脱硫废水进入第1隔槽 的同时加入一定量的石灰浆液，通过不断搅拌，其PH值可从5. 5左右升至9. 0以上。(2)重金属沉淀Ca (OH)2的加入不但升高了废水的pH值，而且使Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金属 离子生成氢氧化物沉淀。一般情况下3价重金属离子比2价离子更容易沉淀，当pH值达到 9. 0 9. 5时，大多数重金属离子均形成了难溶氢氧化物。同时石灰浆液中的Ca2+还能与 废水中的部分F—反应，生成难溶的CaF2 ；与As3+络合生成Ca (AsO. 3) 2等难溶物质。此时 Pb2+、Hg2+仍以离子形态留在废水中，所以在第2隔槽中加入有机硫化物(TMT—15)，使其与 Pb2+、Hg2+反应形成难溶的硫化物沉积下来。(3)絮凝反应经前2步化学沉淀反应后，废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质，所以在 第3隔槽中加入一定比例的絮凝剂FeClSO4，使它们凝聚成大颗粒而沉积下来，在废水反应 池的出口加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂，来降低颗粒的表面张力，强化颗粒的 长大过程，进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀，使细小的絮凝物慢慢变成更大、更容易沉 积的絮状物，同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来。(4)浓缩/澄清絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清/浓缩池中，絮凝物沉积在底部并 通过重力浓缩成污泥，上部则为净水。大部分污泥经污泥泵排到灰浆池，小部分污泥作为接 触污泥返回废水反应池，提供沉淀所需的晶核。上部净水通过澄清/浓缩池周边的溢流口 自流到净水箱，净水箱设置了监测净水PH值和悬浮物的在线监测仪表，如果pH和悬浮物达 到排水设计标准则通过净水泵外排，否则将其送回废水反应池继续处理，直到合格为止。电厂产生的脱硫废水量并不多(一般约10-40吨/小时)，但其组分复杂，处理难度 大，运行费用高。目前国内电厂实际运行情况是大部分处理后的水质达不到国家排放标准， 或者干脆脱硫废水设备不投运而是采用其它的变相手段把这部分废水转移出去，给环境带 来新的二次污染。如果按照传统的彻底处理办法，国内外基本是浓缩+蒸发+结晶的处理 方式，这样投资约5000-8000万元。除上述介绍的脱硫废水处理方法外，国内也有一些专利技术，有工艺改进的，有设 备改进的，有浓缩蒸发结晶工艺，还有采用炉膛燃烧方法的。例如，美国一些电厂利用电除 尘器与空气加热器之间的烟道间隙，加热蒸发脱硫废水，废水蒸发成水蒸汽进入烟道，固体 颗粒物被电除尘器去除，该方案存在的问题是废水蒸发增加了烟气的湿度或HCl量，会对 电除尘器造成低温腐蚀，另外脱硫废水的量过多可能会影响电除尘器的效率，该方案在国内还无投运的先例。浓缩蒸发结晶技术是借鉴了 GE能源公司在其它系统的废水处理及物 料回收设备系统方法，其投资很高，20吨/小时的脱硫废水设备投资约需要1亿元人民币， 到目前为止还没有同类工程的运行实例。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电絮凝回收处理脱硫废水的方法和装置。本专利技术将脱硫废水处理到适合电厂灰渣系统回用的水质，其处理过程主要是去除可能对灰渣系统产 生影响的腐蚀性，投资较小，实用性强，具有广泛的推广使用价值。本专利技术是这样实现的一种电絮凝回收处理脱硫废水的方法脱硫废水经收集进 入电絮凝反应器，然后进行固液分离，分离后的澄清出水回用于电厂的冲灰渣系统或直接 排放，泥渣输送到污泥处理系统进行脱水，污泥处理系统的出水回流至进水系统。前述方法最好再通过药剂添加系统向电絮凝反应器中添加敏化剂，并向固液分离 系统中添加聚丙烯酰胺(PAM)。敏化剂的添加量为0. 2公斤/吨水；聚丙烯酰胺的添加量为2PPM。所述敏化剂是 由多种无毒无害的矿物质(如改性氧化铝等)根据废水的性质配制而成，本专利技术所用敏化剂 即水处理领域常用的敏化剂，均为外购产品。在高频电场的作用下，敏化剂中的矿物质吸收 微粒能量带有极性并处于激发态；处于激发态的小微粒可以诱发一些无极性或弱极性的物 质发生氧化反应，从而起到在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电絮凝回收处理脱硫废水的方法，其特征在于：脱硫废水经收集进入电絮凝反应器，然后进行固液分离，分离后的澄清出水回用于电厂的冲灰渣系统或直接排放，泥渣输送到污泥处理系统进行脱水，污泥处理系统的出水回流至进水系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩买良，沈明忠，
申请(专利权)人：中国华电工程集团有限公司，华电水处理技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]