一種脫硫廢水零排放的方法與裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領域，特別是指一種脫硫廢水零排放的方法與裝置。
【背景技術】
[0002]國家新頒布的《水污染防治行動計劃》在工業(yè)廢水污染防治、提高用水效率、污染物排放總量控制、環(huán)境風險控制等方面提出了更加嚴格的要求，這就使得煤炭、電力、鋼鐵、化工等重點行業(yè)需要大力推廣工業(yè)廢水循環(huán)利用技術，以達到“零排放”的目的。
[0003]“零排放”是指無限地減少污染物和能源排放直至為零的活動，即各類企業(yè)在生產過程中產生的工業(yè)廢水經過適當技術處理后可以全部回用，不會向外部水體環(huán)境中排放任何廢水。而脫硫廢水主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽、Cl —、Mg2+、F—、重金屬離子、亞硝酸鹽和不可溶硫酸鈣等，具有呈酸性、懸浮物含量高、重金屬含量高、含鹽量高、腐蝕性強、成分復雜、處理難度高等特點。
[0004]目前，脫硫廢水零排放工藝涉及化學預處理和深度處理兩個階段。雖然化學預處理階段可以去除脫硫廢水中F—、Ca2+、Mg2+和部分重金屬離子，但其出水中含鹽量依然很高，會對管路造成腐蝕，并且排放到自然水體中會引起水體鹽度升高、土壤鹽堿化等問題，因此需要對預處理后的脫硫廢水進行深度處理。
[0005]近年來，國內外在脫硫廢水零排放深度處理領域中所應用的技術主要有膜濃縮技術和蒸發(fā)結晶技術兩大類。其中膜濃縮技術可以有效地去除脫硫廢水中的鹽類，出水水質良好，但其投資成本較高，電耗較高，且脫鹽效率會隨著時間逐步降低，一般情況下運行一定時間后需要更換膜組件，這也增加了投資成本。而傳統(tǒng)的蒸發(fā)結晶技術一般采用多效蒸發(fā)器，雖然多效蒸發(fā)器技術比較成熟，應用范圍較廣，但其能耗較高且需要大量的冷凝水將無法再利用的二次蒸汽冷凝下來，提高了處理成本，同時蒸發(fā)器中大量的潛熱也會隨著二次蒸汽凝結而流失。另一方面，由于多效蒸發(fā)器需要大量的生蒸汽，開停車對整個工廠公用工程系統(tǒng)沖擊較大，且設備數量多，工藝路線長，操作相對復雜，占地面積大。綜上所述，膜濃縮技術和傳統(tǒng)的蒸發(fā)結晶技術在脫硫廢水零排放處理過程中均存在一些不足，因此針對脫硫廢水的水質特點，探索開發(fā)新的脫硫廢水零排放的方法與裝置具有重要的工程指導意義。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明提出了一種脫硫廢水零排放的方法與裝置，克服了現有技術投資成本高、能耗高、熱量損失高、操作復雜、占地面積大的問題。
[0007]本發(fā)明的技術方案是這樣實現的:
一種脫硫廢水零排放的裝置，包括:
(A)預沉單元，用于去除脫硫廢水中的大顆粒雜質和懸浮物；
(B)調節(jié)單元，設置曝氣裝置，用于進行水質水量調節(jié)并去除脫硫廢水中還原性質的COD，與所述預沉單元連接； (C)一級絮凝沉淀單元，用于去除所述預處理單元出水中金屬離子、S042—和F—，與所述調節(jié)單元連接；
(D)軟化單元，用于降低所述一級絮凝沉淀單元出水的硬度并去除其中殘余的重金屬離子，與所述一級絮凝沉淀單元連接；
(E)二級絮凝沉淀單元，用于加速去除所述軟化單元出水中的懸浮物，與所述軟化單元連接；
(F)中間水池單元，用于收集所述二級絮凝沉淀單元出水，與所述二級絮凝沉淀單元連接；
(G)蒸發(fā)結晶單元，用于蒸發(fā)所述中間水池單元中二級絮凝沉淀單元出水，得到結晶固體和回用水，與所述中間水池單元連接；
(H)產水罐，用于收集所述蒸發(fā)結晶單元產出的回用水，與所述蒸發(fā)結晶單元連接；
(I)兩級污泥處理單元，分別用于處理所述預沉單元和兩級絮凝沉淀單元產生的化學污泥，分別與所述預沉單元、一級絮凝沉淀單元和二級絮凝沉淀單元連接。
[0008]進一步地，所述調節(jié)池中的曝氣裝置為鼓風機、曝氣盤、穿孔管、自吸式射流曝氣器或微孔曝氣裝置中的一種。
[0009]進一步地，所述一級化學絮凝單元裝置為反應池、絮凝池、平流沉淀池或高效澄清池中的一種或多種。
[0010]進一步地，所述二級化學絮凝單元裝置為絮凝池、斜管沉淀池或高效澄清池中的一種或多種。
[0011]進一步地，所述蒸發(fā)結晶裝置為多效蒸發(fā)器(MEE)、熱力蒸汽再壓縮(TVR)蒸發(fā)器或機械蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器中的一種，優(yōu)選地，所述蒸發(fā)結晶裝置為機械蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器。
[0012]一種脫硫廢水零排放的方法，其特征在于，包括以下步驟:
(A)脫硫廢水進入所述預沉單元，去除廢水中大顆粒雜質和懸浮物；
(B)所述預沉池出水進入調節(jié)單元，在曝氣裝置的作用下進行水質水量的調節(jié)并去除廢水中具有還原性質的COD;
(C)對所述調節(jié)池出水進行一級絮凝沉淀處理，首先在反應池中投加中和劑以調節(jié)廢水PH并且通過沉淀作用去除廢水中金屬離子、S042—和F—，隨后在絮凝池中投加絮凝劑/助凝劑進一步去除廢水中的懸浮物；
(D)對所述一級絮凝沉淀單元出水進行軟化處理，在反應池中投加軟化劑降低廢水的硬度，同時投加重金屬捕獲劑去除廢水中殘余的離子態(tài)的鎘、鉻、砷、鉛、鎳和汞以滿足后續(xù)蒸發(fā)結晶單元的進水要求；
(E)所述軟化單元的出水進入二級絮凝沉淀單元以達到更加快速、有效地去除軟化單元出水中懸浮物的目的；
(F)對所述二級絮凝沉淀單元所產生的高含鹽廢水進行蒸發(fā)結晶處理，蒸發(fā)結晶單元所得固體經過離心干燥裝置脫水后形成工業(yè)鹽結晶固體可用于回用或出售，蒸發(fā)結晶單元產水進入產水罐中用于生產回用；
(G)所述預沉單元和一級絮凝沉淀單元產生的化學污泥排入一級污泥處理單元的污泥貯池中，所述二級絮凝沉淀單元產生的化學污泥排入二級污泥處理單元的污泥貯池中，污泥經過兩級污泥處理單元中廂式壓濾機脫水后形成泥餅外排，而濾液分別返回至調節(jié)單元和軟化單元。
[0013]進一步地，所述一級絮凝沉淀單元的反應池中所投加的中和劑為生石灰或石灰乳中的一種或兩種；絮凝池中所投加的絮凝劑/助凝劑為聚合硫酸鐵、聚磷氯化鐵、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、海藻酸鈉、活化硅酸中的一種或幾種。
[0014]進一步地，所述軟化單元中所投加的軟化劑為碳酸鈉;所投加的金屬捕獲劑為硫化鈉、硫化鉀、硫化亞鐵、有機硫化物中的一種或幾種。
[0015]進一步地，所述二級絮凝沉淀單元的絮凝池中所投加的絮凝劑/助凝劑為聚合硫酸鐵、聚磷氯化鐵、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、海藻酸鈉、活化硅酸中的一種或幾種。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
(I)本發(fā)明所述的脫硫廢水零排放的方法與裝置，將化學軟化、絮凝沉淀處理與蒸發(fā)結晶技術相結合，在絮凝沉淀處理階段能夠有效地去除廢水中的金屬離子、S042—和F—并且降低廢水的硬度，為后續(xù)蒸發(fā)結晶裝置的穩(wěn)定運行提供了良好的基礎。
[0017](2)本發(fā)明優(yōu)選采用機械蒸汽再壓縮(MVR)蒸發(fā)器處理經軟化單元和兩級化學絮凝單元處理后的廢水。MVR蒸發(fā)器采用電將二次蒸汽升溫、升壓以驅動蒸發(fā)結晶過程，此技術不會像傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器產生多余的二次蒸汽，避免損失大量二次蒸汽中所包含的潛熱，同時也不需要消耗冷卻二次蒸汽冷凝過程中所需的蒸餾水，省去了冷卻水的投資成本;另一方面，MVR蒸發(fā)器克服了多效蒸發(fā)器開停車對整個工廠公用工程系統(tǒng)沖擊大的缺點，且設備數量少、工藝路線短、操作簡便、占地面積小。
[0018](3)本發(fā)明所述的脫硫廢水零排放的方法與裝置，得到的結晶固體可作為工業(yè)鹽回用或出售，整個過程無濃水排放，真正達到廢水零排放的目的。
[0019](4)本發(fā)明所述的脫硫廢水零排放的方法與裝置，去除廢水中金屬離子、S042—和F—等，出水可回用于工業(yè)生產。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前體下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
[0021 ]圖1為本發(fā)明一種脫硫廢水零排放的裝置的結構框圖；
圖2為本發(fā)明一種脫硫廢水零排放的方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種脫硫廢水零排放的裝置，包括:
(A)預沉單元，用于去除脫硫廢水中的大顆粒雜質和懸浮物； (B)調節(jié)單元，設置曝氣裝置，用于進行水質水量調節(jié)并去除脫硫廢水中還原性質的COD，與所述預沉單元連接；
(C)一級絮凝沉淀單元，用于去除所述預處理單元出水中金屬離子、S042—和F—，與所述調節(jié)單元連接；
(D)軟化單元，用于降低所述一級絮凝沉淀單元出水的硬度并去除其中殘余的重金屬離子，與所述一級絮凝沉淀單元連接；
(E)二級絮凝沉淀單元，用于加速去除所述軟化單元出水中的懸浮物，與所述軟化單元連接；
(F)中間水池單元，用于收集所述二級絮凝沉淀單元出水，與所述二級絮凝沉淀單元連接；
(G)蒸發(fā)結晶單元，用于蒸發(fā)所述中間水池單元中二級絮凝沉淀單元出水，得到結晶固體和回用水，與所述中間水池單元連接；
(H)產水罐，用于收集所述蒸發(fā)結晶單元產出的回用水，與所述蒸發(fā)結晶單元連接；
(I)兩級污泥處理單元，分別用于處理所述預沉單元和兩級絮凝沉淀單元產生的化學污泥，分別與所述預沉單元、一級絮凝沉淀單元和二級絮凝沉淀單元連接。
[0024]優(yōu)選地，所述調節(jié)池中的曝氣裝置為鼓風機、曝氣盤、穿孔管、自吸式射流曝氣器或微孔曝氣裝置中的一種。
[0025]優(yōu)選地，所述一級化學絮凝單元裝置為反應池、絮凝池、平流沉淀池或高效澄清池中的一種或多種。
[0026]優(yōu)選地，所述二級化學絮凝單元裝置為絮凝池、斜管沉淀池或高效澄清池中的一種或多種。
[0027]優(yōu)