申请日2017.03.31
公开(公告)日2017.06.20
IPC分类号C02F9/04; C02F103/18; C02F101/20
摘要
本发明涉及废水处理领域，公开了一种脱硫废水循环利用的方法。所述方法包括：(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子;(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理;(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。采用本发明的方法，能够实现脱硫废水的循环利用，节约水资源。
权利要求书
1.一种脱硫废水循环利用的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子;
(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理;
(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预处理包括：将脱硫废水进行中和、沉淀和絮凝，然后进行固液分离，控制预处理出水中的镁离子浓度低于100mg/L，优选为0-90mg/L。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，采用碱性物质进行中和;加入有机硫、硫酸钠和碳酸钠中的至少一种进行沉淀;加入絮凝剂与助凝剂进行絮凝处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，相对于1m3的脱硫废水，所述有机硫的加入量为0.002-0.006kg，优选为0.003-0.006kg;所述硫酸钠的加入量为32-40kg，优选为33-36kg;所述碳酸钠的加入量为0.8-1.8kg，优选为1-1.5kg;所述絮凝剂的加入量为0.06-0.1kg，优选为0.07-0.09kg;所述助凝剂的加入量为0.0002-0.0008kg，优选为0.0004-0.0006kg。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，将预处理的出水采用中空浸没式超滤膜进行超滤处理，所述中空浸没式超滤膜为PVDF材质;所述超滤处理的条件包括：进水压力为0.04-0.06MPa，膜透压差为0.003-0.008MPa，进水pH为5-10，进水浊度为20-40NTU，温度为15-40℃;超滤处理后的出水浊度低于1NTU，SDI低于3。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，纳滤处理所得浓水中氯离子含量低于5000mg/L。
7.根据权利要6所述的方法，其中，所述纳滤处理的压力为0.1-2MPa，优选为0.2-1MPa。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在纳滤处理的过程中使用阻垢剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，相对于1m3的进行纳滤处理的废水，所述阻垢剂的用量为0.003-0.012kg;
优选地，所述阻垢剂选自有机磷系列阻垢剂、有机磷酸盐系列阻垢剂和无磷系列阻垢剂中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将纳滤产水经过膜浓缩处理和结晶处理，得到氯化钠。
说明书
脱硫废水循环利用的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种脱硫废水循环利用的方法。
背景技术
近年来，随着国民经济的日益增长以及国家工业化进程的日益加快，社会对电力的需求逐年增加，我国主要以煤炭作为发电能源，全国有众多火力发电厂，燃煤用量非常巨大，而煤炭中含有的硫等有害元素会伴随着燃烧以硫氧化物的形式排放至空气中，从而造成酸雨等环境，因此各火力发电厂均投入烟气脱硫系统，通过烟气脱硫技术控制硫氧化物的排放。
目前，火力发电厂主要采用石灰石-石膏湿法脱硫，此方法脱硫效率高，成本较低，但是在运行过程会产生大量脱硫废水，废水中含有大量杂质离子，直接外排不仅污染环境，且造成大量水资源的浪费，如何有效的实现脱硫废水的循环利用成为当前亟需解决的问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中脱硫废水不能循环利用的缺陷，提供了一种脱硫废水循环利用的方法，采用本发明的方法，能够实现脱硫废水的循环利用，节约水资源。
通过对脱硫废水水质的分析，结合湿法脱硫催化系统可以看出脱硫废水杂质中的Mg2+以及Cl-的浓度是影响废水循环利用的主要原因。氯离子比碳酸根离子活性强，使得极易和溶解的钙离子结合生产氯化钙。由于氯离子比碳酸根离子活性强，也抑制了二氧化硫形成亚硫酸根，既阻止了石膏晶体的形成和成长，又降低了对二氧化硫的吸收，此外Cl-还能抑制吸收塔内的化学反映，改变pH值，消耗石灰石等吸收剂;更为严重的是其能引起脱硫系统金属腐蚀和应力腐蚀从而影响设备的安全稳定运行。石膏浆液中Mg2+含量过高时，共离子效应会影响到石灰石的溶解反应和氧化反应。Mg2+活性远好于Ca2+，在浓度较高的情况下首先结合阴离子，阻碍Ca2+与HSO32-、SO42-等离子的结合，从而抑制石灰石溶解速度;同时，其与SO32-结合生成的可溶性MgSO3溶解度很高，使HSO32-电离为SO32-的副反应比例增加，从而间接地阻碍了氧化反应的进行。另外，浆液中的SO32-浓度升高，同样也会抑制石灰石溶解,同时还导致CaSO3·1/2H2O含量上升，而溶解氧要氧化CaSO3·1/2H2O和SO32-实际上是很困难的。此外镁离子的存在还会影响结晶石膏的晶体形状，严重恶化固体副产物的脱水性能，Mg2+等杂质会夹杂在晶粒之间，被晶体包裹，留在晶体内部，影响石膏结晶过程，使石膏晶格发生畸变，产生出更多的晶核，晶体多样化、颗粒小不利于其脱水。同时可溶性的镁盐，主要以MgSO4和MgCl2等形式存在，此类物质在浆液中大大增加了溶液的粘度阻碍了塔内各种化学物质的传质过程，影响了各个环节的化学反应速度，造成脱硫过程受抑制，pH值无法提升，脱硫率较低，同时石膏由于粘度高固体颗粒小造成脱水困难。因此，为实现脱硫废水的资源化再利用，必须对其进行处理，而首要的是降低废水中的Cl-以及Mg2+的浓度。基于此，发明人完成了本发明。
具体地，本发明提供了一种脱硫废水循环利用的方法，该方法包括：
(1)将脱硫废水进行预处理除去重金属离子和钙离子、镁离子;
(2)将步骤(1)得到的预处理出水进行超滤处理;
(3)将步骤(2)得到的超滤出水进行纳滤处理，纳滤处理所得浓水作为脱硫系统的补水回用。
采用本发明的方法，降低废水中杂质离子含量，尤其是对系统及设备影响较大的Cl-与Mg2+含量，从而达到脱硫废水的循环利用，实现了水资源的节约。另外，采用本发明的优选的实施方式，能够得到高纯度的氯化钠，具有重要的实际价值。