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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脱硫废水零排放,具体涉及一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统和工艺,该工艺可以实现脱硫废水中杂盐的分离,进而有助于实现各种副产物的资源化利用。
技术介绍
1、这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
,而不必然地构成现有技术。
2、脱硫废水具有高硬度、高含盐、高cod等特性,是世界上公认的难以处理的工业废水之一。如果采用膜法浓缩并分盐处理工艺,例如:超滤膜+纳滤膜+二级反渗透膜浓缩工艺方法来处理,这就对入口废水的预处理程度要求非常高,这与废水本身的高硬度、高含盐、高cod等特性存在巨大矛盾。现有的膜法浓缩废水零排放工艺方案,首先对废水进行深度的加药软化预处理,分出去钙盐、镁盐和各种重金属盐类物质,达到严格的要求指标后,才能进入超滤和纳滤工艺进行处理。纳滤的作用是将废水预处理过程中残余细微的固体沉淀物和溶解态的硫酸根(so42-)离子除去,这样最后剩下的母液是以氯盐为绝对多数,这时采用二级反渗透进行进一步提浓,最后再用蒸汽闪蒸(mvb)得到精盐。该种工艺方法除了工程造价相对较高的问题外,主要存在问题就是预处理水平较难达到要求,这往往造成工艺中的关键设备-超滤膜、纳滤膜和二级反渗透膜设备极易发生堵塞问题。脱硫废水原始硬度非常高,这意味着其含有的钙离子(ca2+)、镁离子(mg2+)、和硫酸根(so42-)离子的浓度非常高,这方面远远超过任何一种已知的工业废水,因此脱硫废水本身就具有强烈的结垢倾向。当存在一定的热、碱、盐等的结垢化倾向促进条件时,脱硫废水随时可能产生结垢性堵塞。当使用纳滤膜和反渗透膜装置来
3、而现有的蒸发浓缩法脱硫废水零排放工艺,例如采用热烟气或者热空气的蒸发浓缩工艺或者那种采用蒸汽蒸发的多效闪蒸等工艺方案,这些类型的工艺由于不存在纳滤膜、二级反渗透膜这样的核心设备,因此这些类型的工艺方案对废水的预处理要求普遍较低,甚至可以取消预处理,直接进入蒸发浓缩操作工序。虽然简化了预处理,但是该种工艺也存在其自身的工艺缺陷,即缺乏对副产物杂盐进行分盐处理过程,导致这些工艺方案产生的副产物杂盐(杂盐中包括碳酸盐、硫酸盐和氯盐,其中氯盐占比最大,其次为硫酸盐和碳酸盐),由于不同的盐类用途不同,所以杂盐难以被其他工业领域直接利用,形成厂区的大量固废堆放。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的是提供一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统和工艺。
2、为了实现上述目的,本专利技术是通过如下的技术方案来实现:
3、第一方面,本专利技术提供一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,包括热空气源、浓缩塔、第一板框压滤机、三联箱、澄清器、过滤系统以及蒸发结晶器;其中,
4、所述浓缩塔内自上而下依次设置除雾器、进液口、鼓泡装置、脉冲悬浮装置和出液口,所述进液口与脱硫废水源连接;鼓泡装置设置于浓缩塔底部浆液池的上方,其进气端与所述热空气源连接,鼓泡喷头伸入浆液池的液位以下;
5、脉冲悬浮装置的喷头位于浆液池底部,且朝向浆液池底部设置;
6、所述出液口通过排出泵分别与脉冲悬浮装置的喷头、第一板框压滤机和三联箱的进口连接,第一板框压滤机的冲洗水进口与脱硫废水源连接,第一板框压滤机的排液口与浓缩塔连接;
7、三联箱的排液口通过澄清器、过滤系统和蒸发结晶器连接。
8、浓缩塔内设置的鼓泡装置与热空气源连接,通过鼓泡装置向浓缩塔内的脱硫废水中通入热空气,使脱硫废水不断蒸发浓缩,将浓缩塔内的脱硫废水体量缩减至初始排放状态的1/10~1/20范围内,在浓缩过程中,脱硫废水中的部分钙离子、硫酸根离子等离子会结晶析出,析出的硫酸钙等沉淀容易在浓缩塔底部沉积,难以外排。
9、所以,专利技术人尝试在浓缩塔的浆液池底部设置脉冲悬浮装置,通过向浆液池底通入脉冲流体,对浆液中的硫酸钙固体颗粒提供向上的托举作用,有效避免了硫酸钙固体的沉积。
10、当浓缩塔内的脱硫废水浓缩到一定程度时,通过排出泵将该部分脱硫废水泵至第一板框压滤机,初步过滤后,先采用新鲜脱硫废水对第一板框压滤机上的固体进行冲洗,可以有效冲洗掉硫酸钙表面的氯离子,再对固体物质进行压滤,可以得到较为纯净的硫酸钙固体,该部分固体可以直接回收利用。
11、第一板框压滤机的出液口与浓缩塔连接,压滤出来的清液重新进入浓缩塔内,并且可以泵送至三联箱进行加药处理。由于脱硫废水中的一部分钙镁离子已经在蒸发浓缩过程中形成结晶分离了出来,所以再对清液进行加药除硬处理时,可以有效节约除硬的加药量,进而节约脱硫废水的处理成本。
12、通过将脱硫废水中的钙、镁、铝、铁、锰、铜、锌等重金属离子以及硫酸根离子、碳酸根离子形成沉淀去除,而na+、k+阳离子和氯离子(cl-)基本保留下来,再经过絮凝、过滤、超滤等步骤,可以得到相对纯净的氯盐溶液,然后该溶液再经过进一步的浓缩结晶、固液分离、干燥,即可得到更加纯净的氯盐。所以,通过本专利技术的系统,可以实现较好的分盐处理。
13、浓缩塔里面的溶解态的盐份浓度很高,达到40%左右的饱和结晶浓度,但里面真正的固体成份,即由“结晶盐颗粒物+防垢络合剂+原始固体悬浮物”组成的固体悬浮物的浓度并不高,在排出泵和板框压滤机的持续清理作用下,结晶盐颗粒物+防垢剂+原始固体悬浮物的浓度控制在3%~6%范围,这样有效避免塔内壁的防腐涂层以及循环泵的叶轮受到过度磨损。蒸发浓缩塔内配置有一定浓度的防垢络合剂(0.5~1%),所以所有塔内件,包括空气鼓泡装置的喷口和管道都不会发生结垢问题。
14、在一些实施例中,所述热空气源包括空气/烟气换热器,空气/烟气换热器安装于烟道内,利用高温烟气对空气进行加热。
15、传统的蒸发浓缩一般采用高温烟气直接通入脱硫废水中,对脱硫废水进行蒸发浓缩,但是专利技术人发现,烟气本身中含有大量的二氧化硫、氮氧化物等,如果将烟气直接通入脱硫废水中,容易导致脱硫废水的酸性过份积累,对浓缩塔及管道都会造成较大的腐蚀,影响系统使用寿命。此外,在后续三联箱内,需要加入碳酸盐、碱等物质,以较好地去除脱硫废水中的钙、镁离子和各种重金属离子以及硫酸根离子等,如果蒸发浓缩后的脱硫废水母液的酸性较强,就会消耗大量的碳酸盐、碱等物质,导致脱硫废水的处理成本明显提高。
16、本专利技术中通过将高温烟气替换为热空气,可以有效防止浓缩后的脱硫废水的酸性过大问题。此外,空气中的氧气含量较高,与脱硫废水接触后,在一定程度上有利于降低脱硫废水中的cod含量。
17、优选的,所述空气/烟气换热器为热管式换热器或金属管式换热器。换热器的材质为耐候耐腐钢,用于实现高效气-气换热。
18、在一些实施例中,浓缩塔底部的浆液池的高度不小于3.5m。以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:包括热空气源、浓缩塔、第一板框压滤机、三联箱、澄清器、过滤系统以及蒸发结晶器;其中,
2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:所述热空气源包括空气/烟气换热器,空气/烟气换热器安装于烟道内,利用烟气对空气进行加热。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:浓缩塔底部的浆液池的高度不小于3.5m。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:所述鼓泡装置为管束阵列,管束阵列的末端插入脱硫废水中,深度为100-200mm;管束阵列的每个管束末端喷口处均布小孔。
5.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:脉冲悬浮装置的喷嘴在浆液池内均匀布置,其喷射冲击区域覆盖浆液池的底部区域。
6.根据权利要求5所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:脉冲悬浮装置的喷嘴与浆液池底板的距离为2-4m。
7.根据权利要求1所述的脱硫废
8.一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理工艺,其特征在于:包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理工艺,其特征在于:所述热空气采用空气与烟气换热而得。
10.根据权利要求8所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理工艺,其特征在于:所述过滤过程为依次采用活性炭吸附和超滤的方式对滤液进行处理。
...【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:包括热空气源、浓缩塔、第一板框压滤机、三联箱、澄清器、过滤系统以及蒸发结晶器;其中,
2.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:所述热空气源包括空气/烟气换热器,空气/烟气换热器安装于烟道内,利用烟气对空气进行加热。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:浓缩塔底部的浆液池的高度不小于3.5m。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统,其特征在于:所述鼓泡装置为管束阵列,管束阵列的末端插入脱硫废水中,深度为100-200mm;管束阵列的每个管束末端喷口处均布小孔。
5.根据权利要求1所述的脱硫废水零排放及其副产物分盐处理系统...
【专利技术属性】
技术研发人员:范贤平,张振尊,王新,刘述平,杨凤岭,仇洪波,
申请(专利权)人:山东国舜建设集团有限公司,
类型:发明
国别省市:
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