申请日2016.10.14
公开(公告)日2017.01.04
IPC分类号C02F1/04; F23J15/00; C02F103/18
摘要
本发明提供一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置及方法，属于脱硫废水处理技术领域。该装置包括泥水混合装置、浓缩塔、浓水箱和蒸发炉;脱硫塔中脱硫废水经管道输送至泥水混合装置，出水进入浓缩塔进行一级蒸发，浓缩塔浓缩之后的出水进入浓水箱，浓水箱出水进入蒸发炉进行二级蒸发，蒸干后蒸干盐被除尘器收集。本装置及方法解决了常规脱硫废水零排放投资运行高、运行不稳定、污泥设备无法稳定运行和产生污泥危险废弃物需无害化处理等问题。
摘要附图
权利要求书
1.一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，其特征在于：包括泥水混合装置、浓缩塔、浓水箱和蒸发炉;脱硫塔中脱硫废水经管道输送至泥水混合装置，出水进入浓缩塔进行一级蒸发，浓缩塔浓缩之后的出水进入浓水箱，浓水箱出水进入蒸发炉进行二级蒸发，蒸干后蒸干盐被除尘器收集。
2.根据权利要求1所述的泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，其特征在于：两级蒸发分别为废水经过浓缩塔进行一级蒸发，浓缩塔产生的浓水进入蒸发炉进行二级蒸发;其中，一级蒸发：从除尘器之后的主烟道上引一路烟气，作为一级蒸发起点，烟气温度为80℃—150℃，经烟道接入浓缩塔，废水在浓缩塔内进行一级蒸发，浓缩塔出口烟气温度40℃—70℃，通过烟道接入脱硫塔前的主烟道，烟道与脱硫塔前主烟道相交处作为一级蒸发终点;二级蒸发系统：从锅炉空预器前引300℃—400℃烟气或热一次风作为二级蒸发起点，经烟道接入蒸发炉中，浓水在蒸发炉内进行二级蒸发，蒸发炉出口烟气温度80℃—150℃，通过烟道接入除尘器之前的主烟道，烟道与除尘器主烟道相交处作为二级蒸发终点。
3.根据权利要求1所述的泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，其特征在于：所述脱硫废水一级蒸发前设置泥水混合装置，泥水混合采用三种方式进行运行;方式一：脱硫塔中脱硫废水通过泥水混合装置泥水混合液直接进入浓缩塔中;方式二：脱硫废水通过泥水混合装置，上清液进入浓缩塔中，底泥进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合;方式三：脱硫废水通过泥水混合装置上清液进入浓缩塔中，底泥进行石膏分离，石膏返回脱硫塔或进行石膏脱水，其余部分进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合。
4.根据权利要求1或2或3所述的泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，其特征在于：所述浓水箱中设置搅拌器，浓水箱中的浓水通过计量分配模块给入蒸发炉。
5.根据权利要求1或2或3所述的泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，其特征在于：所述蒸发炉内自上而下分为稳流布气段、汇流蒸发段、环流干化段和干燥收集段。
6.根据权利要求1或2或3所述的泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，其特征在于：所述一级蒸发和二级蒸发起点和终点处均设置挡板门或插板门。
7.根据权利要求1或2或3所述的泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，其特征在于：所述浓缩塔和浓缩塔内部件采用防腐材料喷涂或由防腐材料制成。
8.一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的方法，其特征在于：两级蒸发分别为废水经过浓缩塔进行一级蒸发，浓缩塔产生的浓水进入蒸发炉进行二级蒸发;其中，一级蒸发：从除尘器之后的主烟道上引一路烟气，作为一级蒸发起点，烟气温度为80℃—150℃，经烟道接入浓缩塔，废水在浓缩塔内进行一级蒸发，浓缩塔出口烟气温度40℃—70℃，通过烟道接入脱硫塔前的主烟道，烟道与脱硫塔前主烟道相交处作为一级蒸发终点;二级蒸发系统：从锅炉空预器前引300℃—400℃烟气或热一次风作为二级蒸发起点，经烟道接入蒸发炉中，浓水在蒸发炉内进行二级蒸发，蒸发炉出口烟气温度80℃—150℃，通过烟道接入除尘器之前的主烟道，烟道与除尘器主烟道相交处作为二级蒸发终点。
9.根据权利要求8所述的泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的方法，其特征在于：所述脱硫废水一级蒸发前设置泥水混合装置，泥水混合采用三种方式进行运行;方式一：脱硫塔中脱硫废水通过泥水混合装置泥水混合液直接进入浓缩塔中;方式二：脱硫废水通过泥水混合装置，上清液进入浓缩塔中，底泥进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合;方式三：脱硫废水通过泥水混合装置上清液进入浓缩塔中，底泥进行石膏分离，石膏返回脱硫塔或进行石膏脱水，其余部分进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合。
说明书
一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是指一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置及方法。
背景技术
随着国家对于大气环境保护和水环境保护的认识逐渐加深，燃煤电厂等大型工业烟气二氧化硫排放标准要求的变得愈加严格，湿法脱硫技术在业内得到广泛的认可和应用。近年，随着大气污染物排放标准的进一步收紧，超净排放改造已经在重点地区燃煤电厂中得到实施，高效湿法脱硫技术就成为目前脱除烟气中二氧化硫的主力技术。在火电厂紧盯降低大气污染物浓度的同时，电厂废水排放问题日益得到关注，针对脱硫废水零排放的概念也渐渐被提出，脱硫废水零排放技术逐渐兴起。
继烟气湿法脱硫技术在燃煤工业领域得到广泛应用后，其系统产生的脱硫废水由于盐分含量较高，已经成为处理的难题。近年来随着国家对于工业水排放要求的逐渐提高，脱硫废水的零排放技术已经得到相关技术领域的重视，尤其是应用在燃煤电厂脱硫废水零排放技术的可靠性得到更多的关注。
燃煤电厂湿法脱硫废水与电厂其它系统所产生的废水差异较大，是燃煤电厂水系统内水质最复杂、污染最严重的水体。脱硫废水含有高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐量、高浓度重金属，对环境污染性极强，因此脱硫废水零排放势在必行。
目前，脱硫废水零排放技术主要分为蒸发结晶出盐技术和热烟气蒸发技术。蒸发结晶出盐技术需对脱硫废水进行软化和浓缩等预处理，由于脱硫废水硬度高、成分复杂，因此软化和浓缩处理工艺投资运行费用较高，且运行不稳定。后续蒸发结晶投资高能耗大，且对前端预处理要求较高，否则极易结垢堵塞，产生结晶盐无法处理。热烟气蒸发技术同样需要软化和浓缩等预处理，预处理投资运行费用较高，后续烟气蒸发采用原有烟道进行喷射蒸发，无法解决废水的彻底蒸干问题，烟道积灰严重，无法长期稳定运行，严重影响机组的稳定运行。
通过上述分析，现有两种技术均无法较好的满足脱硫废水零排放的要求。蒸发结晶出盐技术投资运行费用较高，运行不稳定，产生结晶盐无法处理，热烟气蒸发技术利用烟道进行蒸发无法保证蒸发时间和蒸发距离，烟道积灰严重，无法长期稳定运行。同时上述两种技术在预处理过程中都会产生污泥，污泥的稳定脱水存在问题较大，同时由于污泥中富含重金属，污泥的无害化处理存在较大问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置及方法，以解决现有技术无法较好的满足脱硫废水零排放的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的装置，包括泥水混合装置、浓缩塔、浓水箱和蒸发炉，除尘器设置在低温换热器之后，除尘器之后接脱硫塔，脱硫塔中脱硫废水经管道输送至泥水混合装置，泥水混合装置中泥水进入浓缩塔，浓水箱设置在浓缩塔和蒸发炉之间。脱硫塔中脱硫废水经管道输送至泥水混合装置，出水进入浓缩塔进行一级蒸发，浓缩塔浓缩之后的出水进入浓水箱，浓水箱出水进入蒸发炉进行二级蒸发，蒸干后蒸干盐被除尘器收集，实现脱硫废水零排放。
其中，两级蒸发分别为废水经过浓缩塔进行一级蒸发，浓缩塔产生的浓水进入蒸发炉进行二级蒸发。一级蒸发(浓缩塔)：从除尘器之后的主烟道上引一路烟气(温度80℃—150℃)作为一级蒸发起点，经烟道接入浓缩塔，废水在浓缩塔内进行一级蒸发，浓缩塔出口烟气温度40℃—70℃，通过烟道接入脱硫塔前的主烟道，烟道与脱硫塔前主烟道相交处作为一级蒸发终点。二级蒸发(蒸发炉)系统：从锅炉空预器前引300℃—400℃以上烟气或热一次风作为二级蒸发起点，经烟(风)道接入蒸发炉中，浓水在蒸发炉内进行二级蒸发，蒸发炉出口烟气温度80℃—150℃，通过烟(风)道接入除尘器之前的主烟道，烟(风)道与除尘器主烟道相交处作为二级蒸发终点。
其中，所述脱硫废水一级蒸发前设置泥水混合装置，泥水混合采用三种方式进行运行;方式一：脱硫塔中脱硫废水通过泥水混合装置泥水混合液直接进入浓缩塔中;方式二：脱硫废水通过泥水混合装置，上清液进入浓缩塔中，底泥进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合;方式三：脱硫废水通过泥水混合装置上清液进入浓缩塔中，底泥进行石膏分离，石膏返回脱硫塔或进行石膏脱水，其余部分进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合。
其中，浓水箱中设置搅拌器，浓水箱中的浓水通过计量分配模块给入蒸发炉。
其中，二级蒸发，单独设置蒸发炉，蒸发炉内自上而下分为稳流布气段、汇流蒸发段、环流干化段和干燥收集段，通过四段法设计较好的解决浓水的蒸干问题，彻底解决积灰堵塞等问题，运行可靠性高。
其中，一级蒸发和二级蒸发的起点和终点处均设置挡板门或插板门。
其中，浓缩塔和浓缩塔内部件采用防腐材料喷涂或由防腐材料制成。
为解决上述技术问题，本发明提供一种泥水混合、两级蒸发处理脱硫废水的方法，两级蒸发分别为废水经过浓缩塔进行一级蒸发，浓缩塔产生的浓水进入蒸发炉进行二级蒸发;其中，一级蒸发：从除尘器之后的主烟道上引一路烟气，作为一级蒸发起点，烟气温度为80℃-150℃，经烟道接入浓缩塔，废水在浓缩塔内进行一级蒸发，浓缩塔出口烟气温度40℃-70℃，通过烟道接入脱硫塔前的主烟道，烟道与脱硫塔前主烟道相交处作为一级蒸发终点;二级蒸发系统：从锅炉空预器前引300℃-400℃烟气或热一次风作为二级蒸发起点，经烟道接入蒸发炉中，浓水在蒸发炉内进行二级蒸发，蒸发炉出口烟气温度80℃-150℃，通过烟道接入除尘器之前的主烟道，烟道与除尘器主烟道相交处作为二级蒸发终点。
其中，所述脱硫废水一级蒸发前设置泥水混合装置，泥水混合采用三种方式进行运行;方式一：脱硫塔中脱硫废水通过泥水混合装置泥水混合液直接进入浓缩塔中;方式二：脱硫废水通过泥水混合装置，上清液进入浓缩塔中，底泥进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合;方式三：脱硫废水通过泥水混合装置上清液进入浓缩塔中，底泥进行石膏分离，石膏返回脱硫塔或进行石膏脱水，其余部分进入浓水箱通过搅拌器与浓水进行混合。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，泥水混合使原有的脱硫废水不再由于污泥的出现需要分成泥和水两部分进行处理，使燃煤电厂由于湿法脱硫带来的污泥处理问题变得简单易行，解决了常规污泥处理故障率较高、运行可靠性差和危废处理问题。泥水混合技术真正意义上实现脱硫废水的零排放。
一级蒸发浓缩塔取代了现有脱硫废水零排放技术中预处理(水质软化、膜浓缩等)部分，利用烟气余热进行浓缩，降低了投资和运行费用，设备运行可靠性高。
二级蒸发蒸发炉，采用300℃—400℃热源和四段法蒸发环境，从热源和反应环境的源头根本解决了雾滴蒸发问题和传统烟道蒸发带来的飞灰积灰问题，另外，二级蒸发方案采用与主烟气隔离方案，独立布置，从反应位置的角度上增加了反应的灵活性，从根本上实现了脱硫废水蒸发系统可脱离烟气主系统独立检修，不会造成机组被迫停机的局面，机组不受脱硫废水喷射蒸发装置影响，可正常运行，保证了机组正常运行的稳定性。
本发明将泥水混合和两级蒸发结合起来，能够实现脱硫废水零排放的优化处理，有效降低投资和运行费用，实现废水和污泥的零排放。