本實(shí)用新型屬于工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水的處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223‐2011)的全面執(zhí)行，以選擇性催化還原法(SCR)為主的脫硝技術(shù)在燃煤電廠中得到了廣泛應(yīng)用。由于其中催化劑使用壽命的限制，其活性會(huì)逐漸下降，當(dāng)活性降低到一定程度后，需要及時(shí)進(jìn)行更換。這部分失活的催化如果直接廢棄，將會(huì)帶來嚴(yán)重的二次污染問題，同時(shí)，更換新鮮催化劑，也會(huì)增加購買成本，影響電廠的運(yùn)營效益。SCR脫硝催化劑再生技術(shù)可以延長催化劑的使用壽命，降低電廠的運(yùn)行成本，減少廢棄催化劑的處理處置成本以及可能帶來的環(huán)境污染問題，因此，脫硝催化劑再生是當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的必然需求。近年來，脫硝催化劑再生企業(yè)正在各地逐漸建立。

SCR脫硝催化劑再生過程通常包括物理清灰、超聲水洗、酸洗、活性負(fù)載等環(huán)節(jié)，由于涉及到用水工藝，因此，會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水。廢水中通常含有大量的懸浮物、釩、砷、鎢等重金屬元素，且pH較低，需要對廢水進(jìn)行處理。由于國家及地方對環(huán)保要求的提高，目前，SCR脫硝催化劑再生廢水的處理通常采用膜濃縮‐蒸發(fā)結(jié)晶的零排放方案。

SCR脫硝催化劑再生過程中產(chǎn)生的廢水種類及水量差異較大，其中，超聲水洗階段產(chǎn)生的廢水水質(zhì)較為簡單，主要含有灰渣等懸浮物；活性負(fù)載階段產(chǎn)生的廢水水量較?。欢嵯磸U水的水量較大、pH低、含有釩、砷等重金屬元素，是廢水處理的關(guān)鍵。采用傳統(tǒng)的堿液中和方法處理酸洗廢水，一方面會(huì)產(chǎn)生含鹽量較高的廢液，增加后續(xù)膜濃縮‐蒸發(fā)結(jié)晶的負(fù)擔(dān)和結(jié)晶鹽的產(chǎn)生量，另外一方面會(huì)造成酸液的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水的處理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，處理效果好，能夠充分滿足工業(yè)廢水零排放的要求，可滿足該類SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水的處理要求。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水的處理系統(tǒng)，包括用于接收原始酸洗廢水的沉淀池1、電滲析單元2、酸液儲(chǔ)罐3、pH調(diào)節(jié)池4、中間沉淀池5、膜濃縮單元6、蒸發(fā)結(jié)晶單元7和污泥脫水單元8；

其中，所述沉淀池1與再生工藝中的酸洗池通過管道相連，管道上安裝有可控閥門，沉淀池1頂部低于酸洗池底部，通過重力流實(shí)現(xiàn)酸洗廢水由酸洗池排放至沉淀池；

所述沉淀池1、電滲析單元2、pH調(diào)節(jié)池4、中間沉淀池5、膜濃縮單元6、蒸發(fā)結(jié)晶單元7依次通過閥門控制的管道相連，管道中安裝有水泵；

所述沉淀池1和中間沉淀池5底部通過閥門控制的管道與污泥脫水單元8相連；

所述電滲析單元2和酸液儲(chǔ)罐3通過閥門控制的管道相連，管路中設(shè)置有隔膜計(jì)量泵和流量計(jì)；

所述電滲析單元2由陽極室、陰極室、廢液室、回收室、廢液槽和回收槽組成，陽極室和陰極室分別位于槽體的兩端，內(nèi)部設(shè)置有鉑電極；槽體中間的廢液室和回收室由陰離子交換膜和單價(jià)陽離子交換膜分隔形成，單價(jià)陽離子交換膜不允許釩、鎢、鈣高價(jià)陽離子通過；廢液室和回收室分別與廢液槽和回收槽通過管路相連，管路中安裝有水泵；所述電滲析單元2中的廢液槽通過閥門控制的管道分別與沉淀池1和pH調(diào)節(jié)池4相連，管道上安裝有隔膜計(jì)量水泵，隔膜計(jì)量泵出口安裝有流量計(jì)；所述酸液儲(chǔ)罐3與電滲析單元2中的回收槽通過閥門控制的管道相連，管道中安裝隔膜計(jì)量泵，隔膜計(jì)量泵出口安裝有流量計(jì)。

所述pH調(diào)節(jié)池4中設(shè)置pH計(jì)、攪拌裝置、氫氧化鈉加藥裝置和混凝劑加藥裝置。

所述膜濃縮單元6包括砂濾、活性炭吸附、樹脂交換、超濾和兩級(jí)反滲透系統(tǒng)，以及純水和濃水收集裝置。

所述蒸發(fā)結(jié)晶單元7為機(jī)械再壓縮蒸發(fā)器。

所述污泥脫水單元8采用了疊螺式污泥脫水機(jī)，通過閥門控制的管路與沉淀池1和中間沉淀池5的底部相連，管路中設(shè)置污泥輸送泵。

一種SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水的處理方法，該方法是利用上述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，所述方法包括：

1)將SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水排放至沉淀池1，得到澄清液和沉淀物；

2)將上述步驟1)中的澄清液輸送至電滲析單元2中，調(diào)節(jié)電流密度和作用時(shí)間，回收到硫酸溶液，產(chǎn)生含有釩、鎢重金屬元素的廢液；

3)將上述步驟2)中回收到的硫酸溶液輸送至酸液儲(chǔ)罐3中，將產(chǎn)生的含有釩、鎢重金屬元素的廢液輸送至pH調(diào)節(jié)池4中；

4)將酸液儲(chǔ)罐3中的硫酸溶液用于配制酸洗過程的清洗液；

5)通過pH調(diào)節(jié)池4中的氫氧化鈉加藥裝置將廢液的pH值調(diào)節(jié)至6‐8，調(diào)節(jié)pH后根據(jù)需要加入混凝劑，反應(yīng)過程中充分?jǐn)嚢瑁?/p>

6)將上述步驟5)中處理后的廢液輸送至中間沉淀池5中靜置沉淀30分鐘以上，得到澄清液和沉淀物；

7)將上述步驟6)中的澄清液輸送至膜濃縮單元6，分離得到可回用的淡水和濃鹽水；

8)將上述步驟7)中的濃鹽水輸送至蒸發(fā)結(jié)晶單元7，得到結(jié)晶鹽和冷凝水；

9)將上述步驟1)和步驟6)產(chǎn)生的沉淀物輸送至污泥脫水單元8，產(chǎn)生含水率80％的半干固體；

所述電滲析單元2使用了單價(jià)陽離子交換膜，平均電流密度為0.05‐0.07A·cm^‐1，電滲析時(shí)間控制在2‐4小時(shí)，硫酸回收率大于80％。

步驟5)中使用的為質(zhì)量濃度40％的NaOH溶液，將廢液的pH調(diào)節(jié)到6‐8，步驟5)中加入的混凝劑為聚合氯化鋁溶液，廢液中的聚合氯化鋁濃度控制在100‐500mg/L，攪拌時(shí)間為10‐15分鐘，沉淀時(shí)間30‐45分鐘。

所述步驟7)中膜濃縮單元6的產(chǎn)水率為90％‐95％，剩余5％‐10％為濃鹽水。

所述步驟8)中蒸發(fā)結(jié)晶單元7的蒸汽采用電加熱的方式產(chǎn)生，或通入鍋爐蒸汽，產(chǎn)生的冷凝水回用于再生工藝。

和現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具備如下優(yōu)點(diǎn)：

1)本實(shí)用新型的特點(diǎn)在于針對酸洗廢水的水質(zhì)特征，采用電滲析的方法回收利用部分酸液，重復(fù)用于酸洗環(huán)節(jié)，增加了酸液的使用效率，同時(shí)減少了堿液的使用量和由于直接pH調(diào)節(jié)產(chǎn)生的大量無機(jī)鹽，有利于提高膜濃縮以及蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)節(jié)的效率，減少蒸發(fā)結(jié)晶環(huán)節(jié)結(jié)晶鹽量的產(chǎn)生量。

2)本實(shí)用新型針對水質(zhì)特征設(shè)計(jì)工藝，結(jié)構(gòu)簡單，處理效果好，能夠充分滿足工業(yè)廢水零排放的要求，可滿足該類SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水的處理要求。

附圖說明

圖1為一種SCR脫硝催化劑再生酸洗廢水的處理系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型，但是這些實(shí)施例僅是用于更詳細(xì)具體地說明之用，而不應(yīng)理解為用于以任何形式限制本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例的SCR脫硝催化劑廢水處理系統(tǒng)主要包括沉淀池1、電滲析單元2、酸液儲(chǔ)罐3、pH調(diào)節(jié)池4、中間沉淀池5、膜濃縮單元6、蒸發(fā)結(jié)晶單元7、污泥脫水單元8。

來自SCR脫硝催化劑酸洗工藝段的廢水含有一定懸浮物，含量約為100mg/L，主要為前序步驟未完全清理去除的灰渣和部分破碎的催化劑，廢水pH≤1，并含有釩、砷等重金屬離子，釩離子的含量約為80mg/L。

酸洗廢水依靠重力流排入沉淀池1，靜置沉淀30分鐘后，底部污泥輸送至污泥脫水單元8進(jìn)行脫水，產(chǎn)生含水量約80％的半干固體，上清液依靠隔膜計(jì)量泵輸送至電滲析單元2。

電滲析單元2中槽體的兩端為陽極室和陰極室，內(nèi)部有鉑電極，槽體中間由陰離子交換膜和單價(jià)陽離子交換膜分隔形成廢液室和回收室。調(diào)節(jié)電流密度至0.06A·cm^‐1，使回收槽和廢液槽中的液體依靠循環(huán)水泵的作用分別循環(huán)流經(jīng)回收室和廢液室，氫離子和硫酸根離子在回收室中得到富集，并進(jìn)入到回收槽，而高價(jià)的釩離子等重金屬離子則被截留在廢液室中，并進(jìn)入到廢液槽。電滲析的反應(yīng)時(shí)間控制在3小時(shí)，酸液的回收率大于80％。

電滲析單元2回收到酸液通過隔膜計(jì)量泵輸送到酸液儲(chǔ)罐3中，根據(jù)需要配制所需濃度的酸性清洗液。

電滲析單元2產(chǎn)生的廢液通過水泵輸送進(jìn)入pH調(diào)節(jié)池4中。pH調(diào)節(jié)池4中的攪拌速度控制在100轉(zhuǎn)/分鐘，通過隔膜計(jì)量泵加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)40％的NaOH溶液，通過在線pH計(jì)控制加藥量，使得混合液的pH調(diào)節(jié)至6‐8。

pH調(diào)節(jié)池4中的廢水經(jīng)過pH調(diào)節(jié)后，進(jìn)一步加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％的聚合氯化鋁混凝劑，使得廢水中聚合氯化鋁的濃度為100mg/L，同時(shí)保持?jǐn)嚢杷俣仍?00轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌10‐15分鐘。

將pH調(diào)節(jié)池4的出水用水泵輸送至中間沉淀池5中，靜置沉淀30分鐘，底部沉淀的泥水混合液輸送至污泥脫水單元8進(jìn)行脫水，上部澄清液用水泵輸送至膜濃縮單元6進(jìn)行處理，澄清液中釩離子濃度降小于2mg/L。

膜濃縮單元6回收得到95％的淡水，淡水電導(dǎo)率小于60μS/cm，可用于配制酸洗液或其它再生工藝段，同時(shí)得到5％的濃水，進(jìn)入蒸發(fā)結(jié)晶單元7。

蒸發(fā)結(jié)晶單元7中使用電加熱產(chǎn)生的蒸汽，廢水經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶后產(chǎn)生含有釩、鎢、鈣、鎂、鈉等離子的結(jié)晶鹽，同時(shí)產(chǎn)生可回用于再生工藝的冷凝水。

盡管本實(shí)用新型已經(jīng)進(jìn)行了一定程度的描述，明顯地，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的條件下，可進(jìn)行各個(gè)條件的適當(dāng)變化?？梢岳斫猓緦?shí)用新型不限于所述實(shí)施方案，而歸于權(quán)利要求的范圍，其包括所述每個(gè)因素的等同替換。