本發(fā)明涉及火力發(fā)電廠濕法脫硫的廢水領(lǐng)域，尤其涉及一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)及其處理方法。

背景技術(shù)：

火電發(fā)電廠濕法脫硫產(chǎn)生大量廢水，廢水的成本比較復(fù)雜，廢水中主要固體成分為粉塵、石膏，液相主要為硫酸鎂、氯化鎂、硫酸鈣、氯化鈣等鹽類為主。由于燃煤條件變化情況復(fù)雜，濕法脫硫的廢水成分差異變化也較大?，F(xiàn)有的廢水處理技術(shù)主要是通過(guò)三聯(lián)箱加藥預(yù)處理，之后通過(guò)反滲透膜、多效蒸發(fā)、mvr蒸發(fā)等過(guò)程進(jìn)行深度處理，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

三聯(lián)箱加藥是在脫硫廢水中依次加入消石灰乳、碳酸鈉、絮凝劑等藥品，調(diào)節(jié)廢水的ph至中性后；經(jīng)過(guò)預(yù)處理的廢水利用反滲透膜、多效蒸發(fā)、mvr蒸發(fā)等技術(shù)進(jìn)行深度處理。此類技術(shù)的加藥成本、反滲透膜成本、蒸汽耗量的運(yùn)行成本較高，經(jīng)濟(jì)性差，處理后的廢水無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源化利用，廢水中大量的鎂離子、氯離子都沒(méi)有得到有效回收利用。

氯化鈣和氫氧化鎂是兩種重要的化工合成產(chǎn)物，其中氯化鈣主要用于干燥劑、融雪劑，氫氧化鎂主要用于防火阻燃劑，用途巨大。目前國(guó)內(nèi)氯化鈣生產(chǎn)采用鹽酸+石灰石（消石灰）中和的方法，生成氯化鈣溶液，之后進(jìn)行干燥獲得氯化鈣成品；氫氧化鎂的生產(chǎn)主要采用氧化鎂礦作為原材料，溶解后利用堿液生成。兩者的生產(chǎn)均需要消耗一定的原材料，因此目前市價(jià)價(jià)格較高。

石灰石-石膏濕法脫硫工藝的廢水中含有大量氯離子和鎂離子，而按照傳統(tǒng)的廢水處理后，廢水中的氯離子和鎂離子都直接排放，造成了水體污染和浪費(fèi)。針對(duì)上述問(wèn)題，本專利提出了一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)，利用脫硫入口的煙氣作為干燥介質(zhì)，對(duì)脫硫廢水進(jìn)行濃縮減量，得到強(qiáng)酸性、高氯離子的濃縮液，之后利用價(jià)格低廉的消石灰加藥、固液分離、絮凝沉淀過(guò)程，得到氯化鈣清液與氫氧化鎂固體，干燥后可分別生產(chǎn)氯化鈣和氫氧化鎂產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)變廢為寶，同時(shí)解決脫硫廢水排放的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)及其處理方法，要解決現(xiàn)有技術(shù)易于造成水體污染和浪費(fèi)的技術(shù)問(wèn)題；并解決現(xiàn)有技術(shù)工藝過(guò)程復(fù)雜，運(yùn)行成本較高的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：包括順次相連脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)、一級(jí)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)、深度調(diào)制系統(tǒng)和固體氯化鈣生成系統(tǒng)，所述脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)包括濃縮塔和均與濃縮塔相連的脫硫前煙道和脫硫廢水儲(chǔ)罐，所述濃縮塔下部通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)與脫硫前煙道相連，所述脫硫前煙道上、與脫硫前煙道相連部位的上方通過(guò)管道與濃縮塔頂部相連，所述脫硫廢水儲(chǔ)罐與濃縮塔下部塔體通過(guò)輸送泵相連，所述濃縮塔的上部塔體內(nèi)自上而下順次設(shè)有除霧器和噴淋層，所述噴淋層通過(guò)設(shè)于濃縮塔外部的循環(huán)泵與濃縮塔下部塔體相連；

所述一級(jí)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)包括順應(yīng)水流方向依次相連的濃漿排出泵、一級(jí)調(diào)質(zhì)箱和固液分離裝置一，所述濃漿排出泵與濃縮塔底部相連，所述一級(jí)調(diào)質(zhì)箱與加藥裝置一相連，所述固液分離裝置一與收集槽一相連；

所述深度調(diào)制系統(tǒng)包括順應(yīng)水流方向依次相連的深度調(diào)制箱、澄清絮凝池和固液分離裝置二，所述深度調(diào)制箱同時(shí)與固液分離裝置一和加藥裝置二相連，所述澄清絮凝池和固液分離裝置二均與收集槽二相連；

所述固體氯化鈣生成系統(tǒng)包括干燥器、干燥風(fēng)機(jī)和收集槽三，所述干燥器通過(guò)固液分離裝置二與深度調(diào)制系統(tǒng)相連，所述干燥器和收集槽三均與干燥器相連。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述噴淋層至少為兩層，其上設(shè)有單相空心錐壓力噴嘴，噴射液滴粒徑1500~1400微米。

進(jìn)一步地，所述除霧器至少為一層，為機(jī)械除霧器。

此外，所述加藥裝置一內(nèi)裝有消石灰，所述加藥裝置二為多級(jí)串聯(lián)加藥裝置，內(nèi)裝有消石灰和絮凝劑。

更加優(yōu)選地，所述收集槽一是一級(jí)廢渣收集槽，所述收集槽二是氫氧化鎂收集槽，所述收集槽三是氯化鈣收集槽。

一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、脫硫廢水預(yù)處理：將脫硫廢水儲(chǔ)罐中的脫硫廢水通過(guò)輸送泵泵入濃縮塔中，同時(shí)通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)將脫硫前煙道中的高溫?zé)煔獬槿霛饪s塔中，高溫?zé)煔庖来谓?jīng)過(guò)濃縮塔中的噴淋層和除霧器后通過(guò)設(shè)置在濃縮塔頂部的管道返回脫硫前煙道，脫硫廢水經(jīng)過(guò)噴淋層噴淋后，高溫?zé)煔鈱⒚摿驈U水蒸發(fā)成濃縮廢液；

步驟二、脫硫廢水的一級(jí)調(diào)質(zhì)：脫硫廢水經(jīng)由步驟一的預(yù)處理后，濃縮廢液通過(guò)濃漿排出泵進(jìn)入一級(jí)調(diào)質(zhì)箱，利用裝在加藥裝置一中的消石灰對(duì)一級(jí)調(diào)質(zhì)箱中的脫硫廢水進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后經(jīng)固液分離裝置一處理后，將生成一級(jí)濾清液體和一級(jí)廢渣分開(kāi)；

步驟三、脫硫廢水的深度調(diào)質(zhì)：脫硫廢水經(jīng)由步驟二的一級(jí)調(diào)質(zhì)處理后，一級(jí)濾清液體進(jìn)入深度調(diào)制箱，利用加藥裝置二中的消石灰和絮凝劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后經(jīng)固液澄清絮凝池和分離裝置二處理后，將生成氯化鈣清液與氫氧化鎂固體分開(kāi)；

步驟四、固體氯化鈣生成：脫硫廢水經(jīng)由步驟三的深度調(diào)質(zhì)處理后，氯化鈣清液進(jìn)入干燥器中，通過(guò)干燥風(fēng)機(jī)對(duì)氯化鈣清液進(jìn)行熱風(fēng)干燥，生成氯化鈣品鹽，至此脫硫廢水資源化處理完成。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述步驟一中高溫?zé)煔獾臏囟葹?00~150℃，其在塔內(nèi)的流速為2~5m/s；所述噴淋層的噴淋液氣比1~10l/m³；所述濃縮廢液ph值0.2~2.0，氯離子濃度50000mg/l~250000mg/l，為強(qiáng)酸性高腐蝕液體。

此外，所述步驟二中的一級(jí)濾清液體ph值為4~6。

更加優(yōu)選地，所述步驟三中一級(jí)濾清液體利用加藥裝置二中的消石灰和絮凝劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)后，ph值為9~11.5。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明利用煙氣余熱實(shí)現(xiàn)廢水的蒸發(fā)，不需要額外熱源即可完成脫硫廢水的濃縮過(guò)程，解決了廢水成分復(fù)雜多變對(duì)工藝技術(shù)的影響的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明利用廢水中的氯離子、鎂離子，通過(guò)價(jià)格低廉的消石灰進(jìn)行加藥調(diào)質(zhì)，最終生成氯化鈣與氫氧化鎂產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了廢水的資源化利用。

本發(fā)明工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于膜處理、多效蒸發(fā)等常規(guī)廢水處理工藝，可以回收廢水中的純水，降低后續(xù)脫硫系統(tǒng)的水耗。

本發(fā)明具有安全、適用等特點(diǎn)，有很好的推廣和實(shí)用價(jià)值，廣泛的推廣應(yīng)用后會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2是本發(fā)明進(jìn)行脫硫廢水資源化處理時(shí)的工作流程圖。

附圖標(biāo)記：1-濃縮塔；2-脫硫前煙道；3-脫硫廢水儲(chǔ)罐；4-增壓風(fēng)機(jī)；5-輸送泵；6-除霧器；7-噴淋層；8-循環(huán)泵；9-濃漿排出泵；10-一級(jí)調(diào)質(zhì)箱；11-固液分離裝置一；12-加藥裝置一；13-深度調(diào)制箱；14-澄清絮凝池；15-固液分離裝置二；16-收集槽一；17-收集槽二；18-干燥器；19-干燥風(fēng)機(jī)；20-收集槽三；21-加藥裝置二。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)新特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的具體實(shí)施方式，用于說(shuō)明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書和說(shuō)明書所公開(kāi)的內(nèi)容采用顯而易見(jiàn)的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對(duì)在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見(jiàn)的替換和修改的技術(shù)方案。

一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)，如圖1所示，包括順次相連脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)、一級(jí)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)、深度調(diào)制系統(tǒng)和固體氯化鈣生成系統(tǒng)，脫硫廢水預(yù)處理系統(tǒng)包括濃縮塔1和與濃縮塔1相連的脫硫前煙道2和脫硫廢水儲(chǔ)罐3，濃縮塔1下部通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)4與脫硫前煙道2相連，脫硫前煙道2上、與脫硫前煙道2相連部位的上方通過(guò)管道與濃縮塔1頂部相連，脫硫廢水儲(chǔ)罐3與濃縮塔1下部塔體通過(guò)輸送泵5相連，濃縮塔1的上部塔體內(nèi)自上而下順次設(shè)有除霧器6和噴淋層7，除霧器6至少為一層，為機(jī)械除霧器，噴淋層7通過(guò)設(shè)于濃縮塔1外部的循環(huán)泵8與濃縮塔1下部塔體相連，噴淋層7至少為兩層，其上設(shè)有單相空心錐壓力噴嘴，噴射液滴粒徑1500~1400微米。

一級(jí)調(diào)質(zhì)系統(tǒng)包括順應(yīng)水流方向依次相連的濃漿排出泵9、一級(jí)調(diào)質(zhì)箱10和固液分離裝置一11，濃漿排出泵9與濃縮塔1底部相連，一級(jí)調(diào)質(zhì)箱10與加藥裝置一12相連，固液分離裝置一11與收集槽一16相連，收集槽一16是一級(jí)廢渣收集槽，加藥裝置一12內(nèi)裝有消石灰。

深度調(diào)制系統(tǒng)包括順應(yīng)水流方向依次相連的深度調(diào)制箱13、澄清絮凝池14和固液分離裝置二15，深度調(diào)制箱13同時(shí)與固液分離裝置一11和加藥裝置二21相連，澄清絮凝池14和固液分離裝置二15均與收集槽二17相連，加藥裝置二21為多級(jí)串聯(lián)加藥裝置，內(nèi)裝有消石灰和絮凝劑，收集槽二17是氫氧化鎂收集槽。

固體氯化鈣生成系統(tǒng)包括干燥器18、干燥風(fēng)機(jī)19和收集槽三20，干燥器18通過(guò)固液分離裝置二15與深度調(diào)制系統(tǒng)相連，干燥器18和收集槽三20均與干燥器18相連，收集槽三20是氯化鈣收集槽。

本發(fā)明還涉及一種濕法脫硫廢水資源化處理系統(tǒng)的處理方法，其特征在于，如圖2所示，包括以下步驟：

步驟一、脫硫廢水預(yù)處理：將脫硫廢水儲(chǔ)罐3中的脫硫廢水通過(guò)輸送泵5泵入濃縮塔1中，同時(shí)通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)4將脫硫前煙道2中的高溫?zé)煔獬槿霛饪s塔1中，高溫?zé)煔庖来谓?jīng)過(guò)濃縮塔1中的噴淋層7和除霧器8后通過(guò)設(shè)置在濃縮塔1頂部的管道返回脫硫前煙道2，脫硫廢水經(jīng)過(guò)噴淋層7噴淋后，高溫?zé)煔鈱⒚摿驈U水蒸發(fā)成濃縮廢液，其中高溫?zé)煔獾臏囟葹?00~150℃，其在塔內(nèi)的流速為2~5m/s；所述噴淋層（7）的噴淋液氣比1~10l/m³；所述濃縮廢液ph值0.2~2.0，氯離子濃度50000mg/l~250000mg/l，為強(qiáng)酸性高腐蝕液體。

步驟二、脫硫廢水的一級(jí)調(diào)質(zhì)：脫硫廢水經(jīng)由步驟一的預(yù)處理后，濃縮廢液通過(guò)濃漿排出泵9進(jìn)入一級(jí)調(diào)質(zhì)箱10，利用裝在加藥裝置一12中的消石灰對(duì)一級(jí)調(diào)質(zhì)箱10中的脫硫廢水進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后經(jīng)固液分離裝置一11處理后，將生成一級(jí)濾清液體和一級(jí)廢渣分開(kāi)，一級(jí)濾清液體ph值為4~6。

步驟三、脫硫廢水的深度調(diào)質(zhì)：脫硫廢水經(jīng)由步驟二的一級(jí)調(diào)質(zhì)處理后，一級(jí)濾清液體進(jìn)入深度調(diào)制箱13，利用加藥裝置二21中的消石灰和絮凝劑進(jìn)行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)后的ph值為9~11.5。調(diào)質(zhì)后經(jīng)固液澄清絮凝池14和分離裝置二15處理后，將生成氯化鈣清液與氫氧化鎂固體分開(kāi)，氫氧化鎂固體進(jìn)入收集槽二17中。

步驟四、固體氯化鈣生成：脫硫廢水經(jīng)由步驟三的深度調(diào)質(zhì)處理后，氯化鈣清液進(jìn)入干燥器11中，通過(guò)干燥風(fēng)機(jī)19對(duì)氯化鈣清液進(jìn)行熱風(fēng)干燥，生成氯化鈣品鹽，氯化鈣品鹽進(jìn)入收集槽三20中，至此脫硫廢水處理完成。

采用本發(fā)明的處理方法對(duì)如下三個(gè)實(shí)施例進(jìn)行脫硫廢水資源化處理，具體結(jié)果如下：

實(shí)施例一：1000mw燃煤火力發(fā)電廠的脫硫裝置，廢水產(chǎn)量為15t/h，其中廢水成分如下表1：

表1.實(shí)施例一中的脫硫廢水成分

采用120℃的煙氣作為濃縮介質(zhì)，煙氣量為360000nm³/h,在煙氣濃縮塔中實(shí)現(xiàn)廢水遠(yuǎn)水的濃縮，設(shè)計(jì)濃縮比例1:10。濃縮塔直徑6.5米，高度30米，濃縮后連續(xù)排漿量1.5t/h,濃縮后的濃漿ph為1.0，氯離子濃度120000mg/l,鎂離子濃度40000mg/l,具有強(qiáng)酸腐蝕特性。

濃縮后的漿液經(jīng)過(guò)一級(jí)消石灰加藥調(diào)節(jié)ph值7.0，大量硫酸鈣析出形成污泥；經(jīng)過(guò)固液分離裝置后，利用濾清液進(jìn)行深度加藥處理，緩慢控制ph上升至10.0,大量氫氧化鎂析出，同時(shí)形成氯化鈣清液。經(jīng)過(guò)絮凝沉淀和固液分離裝置后，分別獲得氯化鈣溶液與固體氫氧化鎂，利用干燥器蒸發(fā)氯化鈣溶液，獲得氯化鈣固體。

最終產(chǎn)品氯化鈣產(chǎn)品純度85%（以無(wú)水氯化鈣計(jì)）；氫氧化鎂純度81%（干基）。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。