本發(fā)明涉及一種水處理系統(tǒng)及工藝，具體涉及一種副產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)資源化處置的脫硫廢水零排放系統(tǒng)及工藝。

背景技術(shù)：

火電廠石灰石-石膏法產(chǎn)生的脫硫廢水中含有高濃度的cl^-、so4^2-、na⁺、ca²⁺、mg²⁺，是典型的高鹽、高硬度廢水。目前，國內(nèi)外燃煤電廠脫硫廢水零排放項(xiàng)目大多采用“軟化+深度處理”工藝路線。由于脫硫廢水中本身含有大量的懸浮物，軟化過程中也會(huì)產(chǎn)生大量的沉淀物，預(yù)處理過程將產(chǎn)生大量污泥。這部分副產(chǎn)物成分復(fù)雜，利用價(jià)值低，只能作為固廢處置，污泥處置成本約50~130元/噸廢水，導(dǎo)致脫硫廢水零排放系統(tǒng)運(yùn)行成本高昂。

深度處理工藝中產(chǎn)出的混合鹽，主要成分是氯化鈉和硫酸鈉，混合鹽沒有市場(chǎng)可以消納，也只能作為固廢填埋。脫硫廢水蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的混合廢鹽量25~50kg/噸廢水，填埋成本約50~100元/噸廢水，同時(shí)，由于無機(jī)鹽的溶解性非常強(qiáng)，填埋也具有一定風(fēng)險(xiǎn)。

由此可見，目前的脫硫廢水零排放工藝只解決了廢水排放問題，零排放系統(tǒng)產(chǎn)生的大量固廢，只能填埋處理，不僅大幅增加系統(tǒng)運(yùn)行成本，而且資源沒有得到合理利用，沒有實(shí)現(xiàn)真正的零排放，不符合零排放項(xiàng)目初衷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種副產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)資源化處置的脫硫廢水零排放系統(tǒng)及工藝，將脫硫廢水零排放系統(tǒng)中產(chǎn)出的副產(chǎn)物，按照不同組分分離開，并與電廠原有水處理系統(tǒng)相結(jié)合，化廢為寶，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物廠內(nèi)資源化利用。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種副產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)資源化處置的脫硫廢水零排放系統(tǒng)，包括煙氣脫硫系統(tǒng)，脫硫廢水零排放預(yù)處理系統(tǒng)和脫硫廢水零排放深度處理系統(tǒng)：

所述的煙氣脫硫系統(tǒng)包括脫硫塔、石膏旋流器、真空皮帶脫水機(jī)、廢水旋流器和回流水箱，所述脫硫塔與所述石膏旋流器連接，所述石膏旋流器下方設(shè)有真空皮帶脫水機(jī)，所述石膏旋流器和真空皮帶脫水機(jī)均連接有回流水箱，所述回流水箱連接有廢水旋流器；

所述脫硫廢水零排放預(yù)處理系統(tǒng)包括順次連接的原水池、一級(jí)反應(yīng)箱、一級(jí)澄清器、二級(jí)反應(yīng)箱、二級(jí)澄清器和清水箱，所述原水池輸入端連接有廢水旋流器，所述二級(jí)澄清器底部連接有污泥脫水機(jī)，所述污泥脫水機(jī)還連接有泥箱；

所述脫硫廢水零排放深度處理系統(tǒng)包括順次連接的超濾、ph調(diào)節(jié)箱、納濾、納濾水箱、反滲透、濃水箱和濃鹽水電解質(zhì)次氯酸鈉裝置，所述超濾的輸入端與清水箱輸出端連接。

進(jìn)一步的，所述回流水箱中的一部分廢水泵送回脫硫塔，另一部分通過廢水旋流器分離后排出煙氣脫硫系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述一級(jí)澄清器中的污泥泵送至真空皮帶脫水機(jī)。

進(jìn)一步的，所述泥箱中的泥餅與反滲透產(chǎn)水混合后泵送至脫硫塔。

進(jìn)一步的，所述超濾的排污、納濾濃水均連接至原水池。

進(jìn)一步的，所述濃鹽水電解質(zhì)次氯酸鈉裝置輸出的次氯酸鈉溶液連接至冷卻水系統(tǒng)。

本發(fā)明還公開了上述一種副產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)資源化處置的脫硫廢水零排放系統(tǒng)的處理工藝，包括如下步驟：

（1）脫硫塔底部漿液通過石膏旋流器分離后，濃漿液在真空皮帶脫水機(jī)上脫水；

（2）脫水后的固形物即為石膏，石膏進(jìn)入石膏倉儲(chǔ)存、外售，真空皮帶脫水機(jī)分離出來的廢水進(jìn)入回流水箱；

（3）回流水箱中的一部分廢水泵送回脫硫塔，另一部分通過廢水旋流器分離后排出煙氣脫硫系統(tǒng)；

（4）脫硫廢水進(jìn)入原水池，曝氣風(fēng)機(jī)向原水池中通入壓縮空氣，降低來水cod至小于70mg/l，然后經(jīng)原水泵提升至一級(jí)反應(yīng)箱；

（5）向一級(jí)反應(yīng)箱內(nèi)投加石灰乳和有機(jī)硫，反應(yīng)生成主要成分為硫酸鈣和氫氧化鎂的沉淀物；

（6）從一級(jí)反應(yīng)箱溢流至一級(jí)澄清器，上清液溢流至二級(jí)反應(yīng)箱，底部沉淀物泵送至真空皮帶脫硫機(jī)，與脫硫塔底部沉淀物混合后脫水，形成石膏外售；

（7）向二級(jí)反應(yīng)箱內(nèi)投加碳酸鈉，在攪拌的條件下，反應(yīng)生成碳酸鈣純度不低于95%的沉淀物；

（8）從三級(jí)反應(yīng)箱溢流至三級(jí)澄清器，上清液溢流至清水箱，沉淀物泵送至污泥脫水機(jī)，經(jīng)脫水后，泥餅落入泥箱，后續(xù)工藝中的反滲透產(chǎn)水回流至泥箱，與碳酸鈣泥餅在攪拌條件下混合，泵送至脫硫塔；

（9）預(yù)處理產(chǎn)水經(jīng)超濾過濾后，濾除廢水中納米級(jí)懸浮物、膠體、微粒、細(xì)菌和病毒等大分子物質(zhì)，清水進(jìn)入ph調(diào)節(jié)箱，投加一定量鹽酸，調(diào)節(jié)ph至5.5~6.2，在攪拌條件下，使水中碳酸根和碳酸氫根轉(zhuǎn)化為二氧化碳并溢出，然后泵送至納濾膜分離系統(tǒng)；

（10）脫硫廢水經(jīng)納濾后，富含硫酸根的納濾濃水返回原水池，最終形成石膏，納濾產(chǎn)水中的硫酸根含量低于100mg/l，泵送至反滲透；

（11）納濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透濃縮后，低含鹽的產(chǎn)水至泥箱用于將碳酸鈣泥餅制成漿液，高含鹽的濃水供給濃鹽水電解制次氯酸鈉裝置；

（12）濃鹽水在電解制次氯酸鈉裝置中，通電條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：nacl+h2o→naclo+h2↑，最終將濃鹽水電解制成次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液作為殺菌消毒劑加入到電廠冷卻水系統(tǒng)，防止冷卻水中微生物和藻類的滋生。

進(jìn)一步的，步驟（5）中在攪拌的條件下，調(diào)節(jié)ph值至11.8~12.5。

進(jìn)一步的，步驟（10）納濾中的納濾膜的表面孔徑為0.51nm，膜表面帶有一定的電荷，對(duì)二價(jià)離子或高價(jià)離子，如硫酸根離子具有很高且穩(wěn)定的截留率，而對(duì)一價(jià)離子則具有較高的透過率。

有益效果：本發(fā)明的有益效果如下：

（1）將脫硫廢水零排放系統(tǒng)中產(chǎn)出的副產(chǎn)物，按照不同組分分離開，并與電廠原有水處理系統(tǒng)相結(jié)合，化廢為寶，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物廠內(nèi)資源化利用。不僅可以減少廢水零排放副產(chǎn)物處置費(fèi)用，還可以通過副產(chǎn)物營收來降低項(xiàng)目運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著；

（2）采用二級(jí)軟化澄清工藝，一級(jí)反應(yīng)澄清的污泥主要成分為硫酸鈣和氫氧化鎂，與脫硫塔底部沉淀物混合后在真空皮帶脫硫機(jī)脫水，形成石膏外售。二級(jí)反應(yīng)澄清的污泥主要成分為碳酸鈣，與反滲透產(chǎn)水?dāng)嚢钘l件下混合后，作為脫硫劑泵送至脫硫塔；

（3）反滲透濃鹽水通過電解制次氯酸鈉工藝制成次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液作為殺菌消毒劑加入到冷卻水系統(tǒng)，防止冷卻水中微生物和藻類的滋生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的脫硫廢水零排放預(yù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的脫硫廢水零排放深度處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1到圖3所示的一種副產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)資源化處置的脫硫廢水零排放系統(tǒng)，包括煙氣脫硫系統(tǒng)，脫硫廢水零排放預(yù)處理系統(tǒng)和脫硫廢水零排放深度處理系統(tǒng)：

所述的煙氣脫硫系統(tǒng)包括脫硫塔1、石膏旋流器2、真空皮帶脫水機(jī)3、廢水旋流器4和回流水箱5，所述脫硫塔1與所述石膏旋流器2連接，所述石膏旋流器2下方設(shè)有真空皮帶脫水機(jī)3，所述石膏旋流器2和真空皮帶脫水機(jī)3均連接有回流水箱5，所述回流水箱5連接有廢水旋流器4；

所述脫硫廢水零排放預(yù)處理系統(tǒng)包括順次連接的原水池6、一級(jí)反應(yīng)箱7、一級(jí)澄清器8、二級(jí)反應(yīng)箱9、二級(jí)澄清器10和清水箱11，所述原水池6輸入端連接有廢水旋流器4，所述二級(jí)澄清器10底部連接有污泥脫水機(jī)12，所述污泥脫水機(jī)12還連接有泥箱13；

所述脫硫廢水零排放深度處理系統(tǒng)包括順次連接的超濾14、ph調(diào)節(jié)箱15、納濾16、納濾水箱17、反滲透18、濃水箱19和濃鹽水電解質(zhì)次氯酸鈉裝置20，所述超濾14的輸入端與清水箱11輸出端連接。

進(jìn)一步的，所述回流水箱5中的一部分廢水泵送回脫硫塔1，另一部分通過廢水旋流器4分離后排出煙氣脫硫系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述一級(jí)澄清器8中的污泥泵送至真空皮帶脫水機(jī)3。

進(jìn)一步的，所述泥箱13中的泥餅與反滲透18產(chǎn)水混合后泵送至脫硫塔1。

進(jìn)一步的，所述超濾14的排污、納濾16濃水均連接至原水池6。

進(jìn)一步的，所述濃鹽水電解質(zhì)次氯酸鈉裝置20輸出的次氯酸鈉溶液連接至冷卻水系統(tǒng)。

上述一種副產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)資源化處置的脫硫廢水零排放系統(tǒng)的處理工藝，包括如下步驟：

（1）脫硫塔底部漿液通過石膏旋流器分離后，濃漿液在真空皮帶脫水機(jī)上脫水；

（2）脫水后的固形物即為石膏，石膏進(jìn)入石膏倉儲(chǔ)存、外售，真空皮帶脫水機(jī)分離出來的廢水進(jìn)入回流水箱；

（3）回流水箱中的一部分廢水泵送回脫硫塔，另一部分通過廢水旋流器分離后排出煙氣脫硫系統(tǒng)；

（4）脫硫廢水進(jìn)入原水池，曝氣風(fēng)機(jī)向原水池中通入壓縮空氣，降低來水cod至小于70mg/l，然后經(jīng)原水泵提升至一級(jí)反應(yīng)箱；

（5）向一級(jí)反應(yīng)箱內(nèi)投加石灰乳和有機(jī)硫，在攪拌的條件下，調(diào)節(jié)ph值至11.8~12.5，反應(yīng)生成主要成分為硫酸鈣和氫氧化鎂的沉淀物；

（6）從一級(jí)反應(yīng)箱溢流至一級(jí)澄清器，上清液溢流至二級(jí)反應(yīng)箱，底部沉淀物泵送至真空皮帶脫硫機(jī)，與脫硫塔底部沉淀物混合后脫水，形成石膏外售；

（7）向二級(jí)反應(yīng)箱內(nèi)投加碳酸鈉，在攪拌的條件下，反應(yīng)生成碳酸鈣純度不低于95%的沉淀物；

（8）從三級(jí)反應(yīng)箱溢流至三級(jí)澄清器，上清液溢流至清水箱，沉淀物泵送至污泥脫水機(jī)，經(jīng)脫水后，泥餅落入泥箱，后續(xù)工藝中的反滲透產(chǎn)水回流至泥箱，與碳酸鈣泥餅在攪拌條件下混合，泵送至脫硫塔；

（9）預(yù)處理產(chǎn)水經(jīng)超濾過濾后，濾除廢水中納米級(jí)懸浮物、膠體、微粒、細(xì)菌和病毒等大分子物質(zhì)，清水進(jìn)入ph調(diào)節(jié)箱，投加一定量鹽酸，調(diào)節(jié)ph至5.5~6.2，在攪拌條件下，使水中碳酸根和碳酸氫根轉(zhuǎn)化為二氧化碳并溢出，然后泵送至納濾膜分離系統(tǒng)；

（10）脫硫廢水經(jīng)納濾后，富含硫酸根的納濾濃水返回原水池，最終形成石膏，納濾產(chǎn)水中的硫酸根含量低于100mg/l，泵送至反滲透；納濾中的納濾膜的表面孔徑為0.51nm，膜表面帶有一定的電荷，對(duì)二價(jià)離子或高價(jià)離子，如硫酸根離子具有很高且穩(wěn)定的截留率，而對(duì)一價(jià)離子則具有較高的透過率。

（11）納濾產(chǎn)水經(jīng)反滲透濃縮后，低含鹽的產(chǎn)水至泥箱用于將碳酸鈣泥餅制成漿液，高含鹽的濃水供給濃鹽水電解制次氯酸鈉裝置；

（12）濃鹽水在電解制次氯酸鈉裝置中，通電條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：nacl+h2o→naclo+h2↑，最終將濃鹽水電解制成次氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液作為殺菌消毒劑加入到電廠冷卻水系統(tǒng)，防止冷卻水中微生物和藻類的滋生。

本發(fā)明將脫硫廢水零排放系統(tǒng)中產(chǎn)出的副產(chǎn)物，按照不同組分分離開，并與電廠原有水處理系統(tǒng)相結(jié)合，化廢為寶，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物廠內(nèi)資源化利用。不僅可以減少廢水零排放副產(chǎn)物處置費(fèi)用，還可以通過副產(chǎn)物營收來降低項(xiàng)目運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益顯著。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。