脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備，按水流方向順序安裝的裝置及部件包括：廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置、懸浮物分離裝置、混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池、增壓泵、高壓納濾分離裝置、納濾產(chǎn)水箱、提升泵、高壓反滲透濃縮裝置，以及次氯酸鈉發(fā)生器；本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)：一是快速去除脫硫廢水中的懸浮物，二是將廢水處理達(dá)標(biāo)后回用到脫硫工藝，三是產(chǎn)生合格的次氯酸鈉商品，四是不軟化就保證膜系統(tǒng)不結(jié)垢，五是投資與運(yùn)行費(fèi)用低，且將廢棄物資源化（產(chǎn)品為次氯酸鈉商品）。
【專利說明】
脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備，屬于高壓納濾系統(tǒng)與脫硫廢水零排放及資源綜合處理回用技術(shù)領(lǐng)域。
[0002]【背景技術(shù)】:
[0003]現(xiàn)有的用于脫硫廢水處理技術(shù)存在以下不足之處:
[0004]1、濕法煙氣脫硫是硫大氣污染處理一種成熟、高效的脫硫工藝，廣泛應(yīng)用于各種煙氣脫硫裝置;但是濕法脫硫會產(chǎn)生脫硫廢水，這部分廢水中含有大量的懸浮物、鈣鎂硬度離子、活性硅、重金屬、C0D、氯化鈉、高鹽量及其他特殊物質(zhì);現(xiàn)階段脫硫廢水基本上是簡單處理后排放，這樣浪費(fèi)水資源，最主要對環(huán)境帶來很大影響；所以，如何綜合處理回用脫硫廢水，達(dá)到廢水零排放并使之資源化是脫硫廢水處理的一種趨勢，同時(shí)也是一個(gè)技術(shù)難題。
[0005]2、現(xiàn)有的關(guān)于脫硫廢水處理的技術(shù)研究，方法和原理存在一些問題:
[0006]在中國專利號為CN104743732A《一種電廠脫硫廢水零排放回用的方法》，CN104843927A《脫硫廢水零排放工藝及系統(tǒng)》、CN105110543A《一種火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組脫硫廢水零排放系統(tǒng)》、CN104860461A《一種脫硫廢水零排放制備NaCl工業(yè)鹽的方法及裝置》、200610166002《一種煙氣脫硫廢水處理方法及系統(tǒng)裝置》，及中國專利號為201110076844《脫硫廢水零排放處理方法及系統(tǒng)》，還有中國專利號為201110204147《脫硫廢水處理方法》等現(xiàn)有技術(shù)，在相關(guān)脫硫廢水回收利用研究中，他們共同的特點(diǎn)是:在脫硫廢水中加入藥劑，將懸浮物和部分重金屬沉淀分離出來，然后將處理的水排放;或是將處理后的水通過霧化裝置和靜電除塵器蒸干達(dá)到零排放。上述技術(shù)工藝的缺點(diǎn)是:I)水未進(jìn)行回用；2)簡單處理后排放的脫硫廢水，其中含鹽量及其它污染物如重金屬離子、鈣鎂硬度離子、硅、COD和其他污染物質(zhì)都排放到環(huán)境中，對環(huán)境造成新方式的污染;3)即使達(dá)到零排放，也是最后采用蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行零排放處理，然后采用投資、運(yùn)行成本更高的分鹽得到工業(yè)鹽。
[0007]脫硫工藝排放廢水最主要是因?yàn)閺U水中含有氯離子(Cl—)，當(dāng)其太高時(shí)，造成脫硫處理設(shè)備的腐蝕，所以脫硫過程中氯離子(Cl—)達(dá)到一定濃度后就排放部分廢水；同時(shí)排放廢水中含有鈣、鎂、硫酸根、鈉離子及懸浮物，其中，鈣、鎂就是脫硫工藝主要的消耗品石灰的主要成分，可以回用；只要將脫硫廢水中的氯離子(Cl—)去除，廢水就能回用到脫硫工藝配石灰漿;基于此，采用高壓納濾膜，截留其他離子，而透過一價(jià)離子，主要是氯離子和鈉離子。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，根據(jù)濕法脫硫的工藝用水和脫硫廢水的特點(diǎn)及要求，提供一種脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備。它是將進(jìn)入脫硫廢水中腐蝕脫硫設(shè)備的氯化鈉溶液分離出來，其他物質(zhì)及廢水回用到脫硫工藝配制石灰漿，從而達(dá)到廢水零排放；同時(shí)分離出來的氯化鈉溶液采用次氯酸鈉發(fā)生器，生產(chǎn)次氯酸鈉產(chǎn)品，達(dá)到資源綜合處理回用目的。由于過程中沒有化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保，而且氯化鈉溶液采用發(fā)生器變?yōu)榇温人徕c，設(shè)備投資及能耗非常低。其投資與運(yùn)行成本大大低于現(xiàn)有技術(shù)的零排放工藝及設(shè)備。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備，按水流方向順序安裝的裝置及部件包括:廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置、懸浮物分離裝置、混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池、增壓栗、高壓納濾分離裝置、納濾產(chǎn)水箱、提升栗、高壓反滲透濃縮裝置，以及次氯酸鈉發(fā)生器;所述的廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置包括調(diào)節(jié)池和輸送栗，該輸送栗與懸浮物分離裝置的分離器相連;分離器上裝有加藥器;分離器的一個(gè)出口用于排放污泥，與污泥壓縮器相連，另一個(gè)出口用于輸出分離器產(chǎn)水，與混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池相連;混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池還有兩個(gè)入口: 一個(gè)入口與自來水管相通，另一個(gè)入口與高壓反滲透濃縮裝置的反滲透產(chǎn)水出口相通;混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池出口通過增壓栗與高壓納濾分離裝置的入口相連;高壓納濾分離裝置有兩個(gè)出口: 一個(gè)出口與納濾產(chǎn)水箱相連，另一個(gè)出口與脫硫工藝中石灰漿配置裝置相連;納濾產(chǎn)水箱出口通過提升栗與高壓反滲透濃縮裝置入口相連;高壓反滲透濃縮裝置有兩個(gè)出口: 一個(gè)為反滲透產(chǎn)水出口，與混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池連接，另一個(gè)為反滲透濃水出口，與次氯酸鈉發(fā)生器連接;次氯酸鈉發(fā)生器設(shè)置有次氯酸鈉產(chǎn)品排放口。
[0010]進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
[0011]所述的脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備，所述的高壓反滲透濃縮裝置8的運(yùn)行壓力為50bar至160bar。
[0012]結(jié)合本實(shí)用新型的原理對本實(shí)用新型的技術(shù)方案和效果說明如下:
[0013]脫硫工藝排放廢水最主要是因?yàn)閺U水中含有氯離子(Cl—)，當(dāng)其太高時(shí)，造成脫硫處理設(shè)備的腐蝕，所以脫硫過程中氯離子(Cl—)達(dá)到一定濃度后就排放部分廢水；同時(shí)排放廢水中含有鈣、鎂、硫酸根、鈉離子及懸浮物，其中，鈣、鎂就是脫硫工藝主要的消耗品石灰的主要成分，可以回用；只要將脫硫廢水中的氯離子(Cl—)去除，廢水就能回用到脫硫工藝配石灰漿;基于此，采用高壓納濾膜的性能，截留其他離子，而透過一價(jià)離子，主要是氯離子和鈉離子;而截留的二價(jià)離子鈣、鎂、硫酸根等回用到脫硫工藝;但是納濾膜在處理脫硫廢水時(shí)要考慮兩個(gè)問題:一是，納濾濃水中的氯離子與進(jìn)水中氯離子相當(dāng)，直接回用造成大量氯離子的循環(huán);針對此問題，采用進(jìn)水稀釋的辦法，將脫硫廢水中的氯離子稀釋到與脫硫工藝配石灰漿用水中的氯離子含量相當(dāng)，這樣納濾濃水中的氯離子含量就滿足回用標(biāo)準(zhǔn)，可回用；二是，脫硫廢水中的鈣、鎂、硫酸根等已經(jīng)處于飽和狀態(tài)，如果直接用納濾膜濃縮，有結(jié)垢污堵的可能性;針對此問題，在解決第一個(gè)問題時(shí)所加配水，將結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)稀釋，在納濾濃縮時(shí)，二價(jià)離子濃水流量等于總的脫硫廢水流量，即高壓納濾分離濃縮水中的各種結(jié)垢離子與脫硫廢水中相同，在脫硫廢水中不結(jié)垢處于飽和狀態(tài)，在高壓納濾分離濃縮水中也不會結(jié)垢，從而解決了納濾濃水側(cè)的結(jié)垢問題。本實(shí)用新型的關(guān)鍵之一就是要加入自來水稀釋經(jīng)分離過的脫硫廢水。所加入的自來水帶著脫硫廢水中氯離子和鈉離子到高壓納濾分離裝置中，經(jīng)高壓納濾分離后進(jìn)入其產(chǎn)水，再采用高壓反滲透濃縮裝置將高壓納濾一價(jià)離子產(chǎn)水中的絕大部分水變成反滲透產(chǎn)水回收，回收的反滲透產(chǎn)水又回用到前端混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池中去稀釋經(jīng)分離過的脫硫廢水，這樣就解決了混合均質(zhì)調(diào)節(jié)步驟自來水的水源問題。而反滲透濃水主要是高濃度的氯化鈉溶液，采用次氯酸鈉發(fā)生器生產(chǎn)次氯酸鈉，成為高質(zhì)量、高純度的商品;次氯酸鈉發(fā)生器的投資和運(yùn)行成本都非常低。
[0014]現(xiàn)有技術(shù)是將反滲透濃縮液用蒸發(fā)結(jié)晶器的方式處理成氯化鈉鹽分，但是，蒸發(fā)結(jié)晶器的投資和運(yùn)行成本非常高，且運(yùn)行采用蒸汽作為熱源，蒸汽的產(chǎn)生要求有超級除鹽水和煤燃燒加熱，所以，用蒸汽運(yùn)行時(shí)實(shí)際是在消耗新的能源，產(chǎn)生新的污染，所產(chǎn)生的氯化鈉工業(yè)鹽的價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于消耗蒸汽的價(jià)值，經(jīng)濟(jì)效益極低。
[0015]綜上，本實(shí)用新型的主要技術(shù)效果如下:
[0016]本實(shí)用新型能將傳統(tǒng)脫硫廢水的零排放升級為脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用。
[0017]1、本實(shí)用新型將脫硫廢水中懸浮物除去，然后進(jìn)入中間的混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池，加入自來水，稀釋脫硫廢水中的氯離子和所有污染離子(鈣、鎂、硫酸根、碳酸根等);再進(jìn)入高壓納濾分離裝置，這樣避免了高壓納濾分離主機(jī)膜的結(jié)垢和污堵問題，同時(shí)解決納濾膜濃水中氯離子回用達(dá)標(biāo)問題，濃水回用到脫硫工藝石灰漿配置用水;高壓納濾分離裝置的產(chǎn)水再用高壓反滲透裝置濃縮，產(chǎn)生高品質(zhì)的反滲透產(chǎn)水補(bǔ)充到混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池，反滲透濃水進(jìn)入次氯酸鈉發(fā)生器生產(chǎn)高純度的次氯酸鈉產(chǎn)品；廢水的綜合回用最終到達(dá)液體零排放，同時(shí)將廢水中的氯化鈉資源化為次氯酸鈉產(chǎn)品。
[0018]2、本實(shí)用新型采用了中間的混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池的自來水補(bǔ)水，解決了后續(xù)高壓納濾的結(jié)垢問題，同時(shí)解決納濾濃水，即一價(jià)離子產(chǎn)水中氯離子滿足回用指標(biāo)的問題；
[0019]3、本實(shí)用新型中的高壓納濾分離能將對脫硫工藝設(shè)備有嚴(yán)重腐蝕性的氯離子分離出去；
[0020]4、本實(shí)用新型中的高壓反滲透濃縮步驟回收反滲透產(chǎn)水，一方面補(bǔ)充到混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池作為補(bǔ)水，節(jié)約了自來水的消耗，同時(shí)還將氯化鈉溶液濃縮。
[0021 ] 5、本實(shí)用新型直接將氯化鈉溶液變?yōu)榇温人徕c產(chǎn)品。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用方法的程序示意圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0024]圖中，各附圖標(biāo)記的名稱為:I一廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置;1.1一調(diào)節(jié)池；1.2—輸送栗；2—懸浮物分離裝置;2.1一分離器;2.2—加藥器;2.3—污泥壓縮器;3—混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池;3.1—自來水管;4一增壓栗;5—高壓納濾分離裝置;6—納濾產(chǎn)水箱;7—提升栗;8—高壓反滲透濃縮裝置;9一次氯酸鈉發(fā)生器;10—次氯酸鈉產(chǎn)品排放口 ； Ql —脫硫廢水流量；Ql I—分離器產(chǎn)水流量;Q12—污泥流量;Q2—自來水流量;Q3—均質(zhì)濃水流量為;Q4—二價(jià)離子濃水流量；Q41—一價(jià)離子產(chǎn)水流量；Q5—反滲透產(chǎn)水流量；Q51—反滲透濃水流量；Q6—次氯酸鈉廣品流量。
【具體實(shí)施方式】
[0025]結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型一種脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用方法及設(shè)備作進(jìn)一步說明如下:
[0026]實(shí)施例1:如圖1所示，是本實(shí)用新型一種脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用方法的基本實(shí)施例。
[0027]一種脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用方法，它包括如下步驟:
[0028]A、廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié):將脫硫廢水排入廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)池中進(jìn)行調(diào)節(jié)，使水質(zhì)波動大的廢水水質(zhì)成為水質(zhì)波動均勻的水質(zhì)；
[0029]B、分離廢水中懸浮物:將A步驟脫硫廢水中懸浮物絮凝組團(tuán)通過分離器從廢水中分離，并排出懸浮物和分離器產(chǎn)水；
[0030]C、混合均質(zhì)調(diào)節(jié):將B步驟分離器產(chǎn)水、自來水和之后E步驟高壓反滲透濃縮裝置的反滲透產(chǎn)水一同注入混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池中混合均質(zhì)產(chǎn)出均質(zhì)濃水；
[0031 ] D、高壓納濾分離:將C步驟均質(zhì)濃水通過高壓納濾分離裝置進(jìn)行選擇性分離:一價(jià)離子產(chǎn)水進(jìn)入E步驟處理，二價(jià)離子濃水回收至脫硫工藝中作為石灰漿配置用水；
[0032]E、高壓反滲透濃縮:將D步驟的一價(jià)離子產(chǎn)水通過高壓反滲透濃縮裝置進(jìn)行濃縮，使反滲透產(chǎn)水回流到C步驟中進(jìn)行混合均質(zhì)調(diào)節(jié)，反滲透濃水進(jìn)入下一步驟處理；
[0033]F、次氯酸鈉生成:將E步驟的反滲透濃水通過次氯酸鈉發(fā)生器進(jìn)行反應(yīng)，生成次氯酸鈉產(chǎn)品。
[0034]實(shí)施例2:是在上述實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的實(shí)施例:所述的B步驟中排出懸浮物是將懸浮物經(jīng)污泥壓縮處理成泥餅排出。所述的其D步驟中選擇性分離是通過高壓納濾分離裝置的高壓納濾膜(HPNF)來實(shí)現(xiàn)。所述的E步驟中所述一價(jià)離子主要是Cl和Na離子，二價(jià)離子主要是SO42一和Ca2+，以及Mg2+。所述的脫硫廢水流量為Q1、分離器產(chǎn)水流量為Qll，污泥流量為Ql2，自來水流量為Q2、均質(zhì)濃水流量為Q3、二價(jià)離子濃水流量為Q4、一價(jià)離子產(chǎn)水流量為Q41，反滲透產(chǎn)水流量為Q5，反滲透濃水流量為Q51，以及次氯酸鈉產(chǎn)品流量為Q6的計(jì)量單位均為m3/h。
[0035]所述的C步驟中向混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池注入自來水流量Q2的方法為:
[0036]在混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池第一次啟動時(shí)，注入自來水流量Q2是根據(jù)脫硫廢水流量Ql中的氯離子含量與脫硫工藝配石灰漿用水中的氯離子含量來確定，當(dāng)脫硫廢水流量Ql中的氯離子含量是脫硫工藝配石灰漿用水氯離子含量的X倍，則所注入自來水量為:
[0037]Q2 = (X—DQ1；
[0038]在混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池正常運(yùn)行時(shí)，Q2是根據(jù)次氯酸鈉發(fā)生器排放的次氯酸鈉產(chǎn)品流量Q6來確定:
[0039]Q2 = Q6。
[0040]所述的脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用方法，其C步驟中的混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池正常運(yùn)行時(shí)，Q3為:
[0041]Q3 = Q1+Q2+Q5。
[0042]所述的脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用方法，其D步驟中的高壓納濾分離裝置產(chǎn)出二價(jià)離子濃水流量Q4為:
[0043]Q4=Q1 。
[0044]所述的脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用方法，其E步驟中的高壓反滲透濃縮裝置產(chǎn)出的反滲透濃水主要是氯化鈉(NaCl)，氯化鈉含量為12萬?15萬毫克/升。
[0045]實(shí)施例3:如圖2所示，是用于本實(shí)用新型方法的脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備的實(shí)施例。按水流方向順序安裝的裝置及部件包括:廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置1、懸浮物分離裝置2、混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池3、增壓栗4、高壓納濾分離裝置5、納濾產(chǎn)水箱6、提升栗
7、高壓反滲透濃縮裝置8，以及次氯酸鈉發(fā)生器9;所述的廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置I包括調(diào)節(jié)池1.1和輸送栗1.2，該輸送栗1.2與懸浮物分離裝置2的分離器2.1相連;分離器2.1上裝有加藥器2.2;分離器2.1的一個(gè)出口用于排放污泥，與污泥壓縮器2.3相連，另一個(gè)出口用于輸出分離器產(chǎn)水，與混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池3相連;混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池3還有兩個(gè)入口: 一個(gè)入口與自來水管3.1相通，另一個(gè)入口與高壓反滲透濃縮裝置8的反滲透產(chǎn)水出口相通;混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池3出口通過增壓栗4與高壓納濾分離裝置5的入口相連;高壓納濾分離裝置5有兩個(gè)出口:一個(gè)出口與納濾產(chǎn)水箱6相連，另一個(gè)出口與脫硫工藝中石灰漿配置裝置相連;納濾產(chǎn)水箱6出口通過提升栗7與高壓反滲透濃縮裝置8入口相連;高壓反滲透濃縮裝置8有兩個(gè)出口:一個(gè)為反滲透產(chǎn)水出口，與混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池3連接，另一個(gè)為反滲透濃水出口，與次氯酸鈉發(fā)生器9連接;次氯酸鈉發(fā)生器9設(shè)置有次氯酸鈉產(chǎn)品排放口 10。所述的脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備，所述的高壓反滲透濃縮裝置8的運(yùn)行壓力為50bar至160baro
[0046]本實(shí)用新型權(quán)利要求保護(hù)范不限于上述實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備，其特征在于，按水流方向順序安裝的裝置及部件包括:廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置(I)、懸浮物分離裝置(2)、混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池(3)、增壓栗(4)、高壓納濾分離裝置(5)、納濾產(chǎn)水箱(6)、提升栗(7)、高壓反滲透濃縮裝置(8)，以及次氯酸鈉發(fā)生器(9);所述的廢水水質(zhì)波動調(diào)節(jié)裝置(I)包括調(diào)節(jié)池(1.1)和輸送栗(1.2)，該輸送栗(1.2)與懸浮物分離裝置(2)的分離器(2.1)相連;分離器(2.1)上裝有加藥器(2.2);分離器(2.1)的一個(gè)出口用于排放污泥，與污泥壓縮器(2.3)相連，另一個(gè)出口用于輸出分離器產(chǎn)水，與混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池(3)相連;混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池(3)還有兩個(gè)入口:一個(gè)入口與自來水管(3.1)相通，另一個(gè)入口與高壓反滲透濃縮裝置(8)的反滲透產(chǎn)水出口相通;混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池(3)出口通過增壓栗(4)與高壓納濾分離裝置(5)的入口相連;高壓納濾分離裝置(5)有兩個(gè)出口: 一個(gè)出口與納濾產(chǎn)水箱(6)相連，另一個(gè)出口與脫硫工藝中石灰漿配置裝置相連;納濾產(chǎn)水箱(6)出口通過提升栗(7)與高壓反滲透濃縮裝置(8)入口相連;高壓反滲透濃縮裝置(8)有兩個(gè)出口: 一個(gè)為反滲透產(chǎn)水出口，與混合均質(zhì)調(diào)節(jié)水池(3)連接，另一個(gè)為反滲透濃水出口，與次氯酸鈉發(fā)生器(9)連接;次氯酸鈉發(fā)生器(9)設(shè)置有次氯酸鈉產(chǎn)品排放口( 1 )。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫硫廢水零排放與資源綜合處理回用設(shè)備，其特征在于，所述的高壓反滲透濃縮裝置(8 )的運(yùn)行壓力為50bar至160bar。
【文檔編號】C02F9/04GK205500983SQ201620234000
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】陳陽波, 王顯超
【申請人】武漢尚遠(yuǎn)環(huán)保技術(shù)有限公司