濕法脫硫廢水零排放工藝及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火電廠能源、資源回收利用，節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種火電廠濕法脫硫廢水零排放工藝及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]濕法脫硫是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，是控制燃煤電廠二氧化硫排放的主要技術(shù)手段。石灰石一石膏濕法脫硫是目前國內(nèi)外使用最廣泛的一種煙氣脫硫方法。
[0003]鍋爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)電除塵器除塵后進入濕法脫硫系統(tǒng)，在吸收塔內(nèi)完成洗滌脫硫，經(jīng)除霧器除去霧滴后由煙囪排入大氣。在吸收塔中隨著煙氣洗滌不斷進行，吸收劑有效成分不斷消耗，生成的亞硫酸鈣經(jīng)強制氧化生成石膏，在吸收塔洗滌煙氣時煙氣中的氯化物也被洗滌溶解以及脫硫工藝用水帶入的氯離子而產(chǎn)生氯離子在吸收液中富集。氯離子濃度的增高帶來兩個不利的影響:一是降低了吸收液的PH值，從而引起脫硫率的下降和CaSO4結(jié)垢傾向的增大，石膏難于脫水；二是會對脫硫裝置產(chǎn)生嚴重的腐蝕問題。脫硫系統(tǒng)定期排放一定的脫硫廢水，以維持吸收塔衆(zhòng)液中氯離子的濃度控制在(20000mg / I)以下。脫硫廢水的水質(zhì)特點:①酸性，一般pH值為4?6 廢水濁度高，懸浮物含量大(石膏顆粒、S12, Al和Fe的氫氧化物)，濃度可達幾萬ppm。大部分的顆粒物粘性低:③含有大量重金屬，如Cr、As、Cd、Pb、Hg、Cu等；@含鹽量極高，廢水中含有大量的Cl' F_，SO廣、SO42'Ca2+、Mg2+。其中氯離子Cl_濃度高達?20000mg / I。所以脫硫廢水對脫硫系統(tǒng)管道、各種金屬材料及相關(guān)動力設(shè)備有很強的腐蝕性，導(dǎo)致脫硫高含鹽量廢水的處理及回收利用非常困難。
[0004]脫硫廢水的處理必須綜合考慮以下指標(biāo)的去除程度:①pH值；②懸浮物固體成份及含量:③重金屬含量Ca2+、Mg2+離子結(jié)垢傾向，極高含鹽量及高氯離子濃度。
[0005]國內(nèi)外目前常用的脫硫廢水處理方式主要有:
[0006]化學(xué)絮凝處理:目前國內(nèi)大部分電廠濕法脫硫廢水采用中和、絮凝、反應(yīng)、沉淀、分離等方法對脫硫廢水進行預(yù)處理，污泥進行壓濾外運，處理后的脫硫廢水一般達標(biāo)排放或干灰加濕、灰場噴淋等簡單回用。該方案從目前的運行效果看，處理工藝復(fù)雜，加藥系統(tǒng)龐大，基本上都達不到排放標(biāo)準(zhǔn)。處理后的廢水極高含鹽量及高氯離子濃度，對金屬及設(shè)備的腐蝕性極強，導(dǎo)致處理后的脫硫廢水無法回用于其它系統(tǒng)。對于絕大多數(shù)國內(nèi)電廠脫硫廢水深度處理技術(shù)及回用是廢水處理的一個難點課題，一直是電力企業(yè)可望而不可及的一項技術(shù)。
[0007]蒸發(fā):個別電廠嘗試脫硫廢水采用二級預(yù)處理工藝，大大降低了廢水中懸浮物的含量，預(yù)處理系統(tǒng)的出水再進入深度處理系統(tǒng):包括蒸發(fā)+結(jié)晶工藝，通過蒸發(fā)及干燥裝置可使脫硫廢水分離為高品質(zhì)的水(蒸汽)和固體廢物，脫硫廢水徹底實現(xiàn)了無害化。例如廣東河源電廠廢水處理系統(tǒng)開創(chuàng)了我國脫硫廢水處理技術(shù)的先河，是國內(nèi)第一家采用脫硫廢水“預(yù)處理+蒸發(fā)+結(jié)晶”工藝的電廠，脫硫廢水處理量約20t / h，投資約?8000萬元，但該方法存在投資成本和運行成本、能耗偏高的弊端，該技術(shù)未能廣泛推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對上述缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于提供一種濕法脫硫廢水零排放工藝及其裝置，能夠?qū)γ摿驈U水中懸浮物、溶解性固體、重金屬、高含鹽量、Ca2+、Mg2+、Cr、r進行了分離處理，可實現(xiàn)脫硫廢水完全回收利用。
[0009]為達到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0010]一種濕法脫硫廢水零排放工藝方法，包括以下步驟:
[0011]I)、收集石膏脫水裝置后的脫硫廢水進入絮凝裝置，對脫硫廢水進行軟化、絮凝、澄清、過濾，分離后的澄清水滿足二級處理入口標(biāo)準(zhǔn)，污泥則送到污泥脫水裝置中進行脫水；
[0012]2)、經(jīng)去除鈣、鎂離子、重金屬、懸浮物后軟化的澄清水進入超濾、反滲透濃縮裝置，除鹽后的淡化水回用于脫硫系統(tǒng)，實現(xiàn)脫硫廢水減量化。
[0013]3)、對減量后的濃縮水進行增壓后，進入蒸發(fā)結(jié)晶裝置進行蒸發(fā)結(jié)晶，蒸發(fā)結(jié)晶裝置利用鍋爐煙氣余熱進行蒸發(fā)結(jié)晶，得到高純度的水蒸氣；
[0014]4)、氣固分離裝置將蒸發(fā)結(jié)晶物與水蒸氣進行氣固分離，得到高純度的水蒸氣以及結(jié)晶物；
[0015]5)、除去結(jié)晶物后的水蒸氣進入脫硫吸收塔中全部回收利用，結(jié)晶物隨粉煤灰一同排出。
[0016]所述步驟3)具體為利用鍋爐煙氣余熱對廢水進行蒸發(fā)結(jié)晶，無需電廠其它熱源，屬余熱利用。
[0017]所述絮凝裝置采用電絮凝或化學(xué)絮凝裝置。
[0018]一種濕法脫硫廢水零排放工藝裝置，包括:石膏脫水系統(tǒng)排出的脫硫廢水依次進入絮凝裝置，以及澄清裝置，澄清裝置的污泥輸送至污泥脫水裝置進行脫水。澄清裝置的澄清液進入超濾、反滲透濃縮裝置，超濾、反滲透濃縮裝置除鹽后的淡化水回用于脫硫系統(tǒng)；濃縮減量化的脫硫廢水進入蒸發(fā)結(jié)晶裝置，以及氣固分離裝置，氣固分離裝置的氣體出口接入脫硫吸收塔入口。
[0019]所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置利用鍋爐煙氣余熱進行蒸發(fā)結(jié)晶，在蒸發(fā)結(jié)晶裝置中霧化的水滴與高溫?zé)煔庋杆龠M行傳熱、傳質(zhì)、蒸發(fā)，水以高品質(zhì)的水(蒸汽)氣態(tài)進入脫硫吸收塔系統(tǒng)，被脫硫系統(tǒng)所回收利用。屬資源回收利用。
[0020]所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置的入口處安裝有煙氣溫度以及流量測量裝置。
[0021 ] 所述絮凝裝置入口檢測儀表包括進水壓力、流量計。
[0022]所述澄清裝置排放的污泥則送到污泥處理裝置進行脫水。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果為:
[0024]本發(fā)明提供了一種濕法脫硫廢水零排放工藝及其裝置，本工藝方法以最優(yōu)化的方式對脫硫廢水中懸浮物、溶解性固體、重金屬、高含鹽量、Ca2+、Mg2+、Cl—、F—等物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)特性分別進行了分離處理。首先對石膏脫水裝置排出的脫硫廢水進行軟化、絮凝、澄清、過濾，去除懸浮物，澄清水滿足二級處理入口標(biāo)準(zhǔn)。二級處理對軟化的澄清水進行超濾、反滲透濃縮分離，實現(xiàn)脫硫廢水減量化。除鹽后的淡化水回用于脫硫系統(tǒng)；減量后的濃縮水經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶裝置，利用鍋爐煙氣余熱對廢水進行蒸發(fā)結(jié)晶，最后通過氣固分離后，將澄清水中的溶解性固體、高含鹽、Cr、F_離子等物質(zhì)進行了固化結(jié)晶，得到高品質(zhì)的水蒸汽，水蒸汽送入脫硫吸收塔中可完全回收利用。高鹽分和固體廢物被分離收集，達到脫硫廢水完全回收利用，實現(xiàn)零排放。另外，本方法對電廠其它系統(tǒng)無影響，實用性強，投資成本低，具有廣泛的推廣、使用價值。
[0025]進一步的，本方法利用了火電廠鍋爐煙氣余熱，通過火電廠鍋爐高溫?zé)煔庥酂徇M行蒸發(fā)結(jié)晶，有效的利用了火電廠鍋爐煙氣余熱，達到資源、余熱回收利用的目的。脫硫廢水減量化設(shè)計，有利于對蒸發(fā)結(jié)晶的控制。
[0026]本發(fā)明還提供了一種濕法脫硫廢水零排放裝置，通過利用絮凝裝置、澄清裝置、超濾、反滲透濃縮裝置，對石膏脫水裝置排出的脫硫廢水進行軟化、絮凝、澄清、過濾，去除懸浮物，得到滿足二級處理入口標(biāo)準(zhǔn)的澄清水，超濾、反滲透濃縮裝置對軟化的澄清水進行超濾、反滲透濃縮分離，實現(xiàn)脫硫廢水減量化。減量后的濃縮水通過蒸發(fā)結(jié)晶裝置進行蒸發(fā)結(jié)晶，最后通過氣固分離裝置氣固分離后，將濃縮水中的溶解性固體、重金屬、高含鹽、Ca2+、Mg2+、Cl—、F—離子等物質(zhì)根據(jù)物質(zhì)特性分別進行了分離處理，得到高品質(zhì)的水蒸汽，該水蒸汽送入脫硫吸收塔中可完全回收利用，達到脫硫廢水零排放的目的。本裝置能夠有效的去除脫硫廢水中的雜質(zhì)、高鹽分、Cl—、F—離子，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低，對電廠其它系統(tǒng)無影響，實用性強，實現(xiàn)了電廠脫硫廢水真正意義上的完全回收利用。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明濕法脫硫廢水零排放裝置工藝流程框圖。
[0028]圖中，I為脫硫吸收塔，2為石膏脫水裝置，3為軟化、絮凝裝置，4為澄清裝置，4-1為澄清裝置污泥排出口，4-2為澄清裝置澄清液排出口，5超濾、反滲透濃縮裝置，6為蒸發(fā)結(jié)晶裝置，7為氣固分離裝置，8為污泥脫水裝置。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細描述。
[0030]本發(fā)明提供了一種濕法脫硫廢水零排放工藝方法，包括以下步驟:
[0031]I)、收集石膏脫水裝置后的脫硫廢水進入絮凝裝置，對脫硫廢水進行軟化、絮凝、澄清、過濾，分離后的澄清水滿足二級處理入口標(biāo)準(zhǔn)，污泥則送到污泥脫水裝置中進行脫水。
[0032]絮凝裝置中通過添加堿、絡(luò)合劑、絮凝劑、助凝劑，調(diào)整pH值，可去除廢水中懸浮物、重金屬、軟化水體、調(diào)節(jié)水質(zhì)。