申请日2017.09.29
公开(公告)日2017.12.22
IPC分类号C02F9/04; C02F103/18
摘要
本发明涉及一种脱硫废水软化预处理设备及其处理方法，包括有一级反应槽，一级反应槽的出料口上连接有脱水装置的第一入料口，脱水装置的出料口上连接有二级反应槽，二级反应槽的出料口上连接有过滤装置，过滤装置的出料口连接有污泥传送管道，污泥传送管道包括第一管道与第二管道，第一管道连接脱硫装置，第二管道连接脱水装置的第二入料口，接脱硫装置上设置有独立排放口，排放口上安装有检测装置。由此，二级反应槽生成的碳酸钙沉淀可直接回用于脱硫系统，不易污堵管式膜和陶瓷膜，延长清洗周期，降低运行成本。绝大部分溶解硅均在一级反应槽中被沉淀，通过脱水机固液分离以后，不会出现二级反应槽中碳酸钠反溶硅酸钙沉淀的现象。
权利要求书
1.脱硫废水软化预处理设备，包括有一级反应槽(1)，其特征在于：所述一级反应槽(1)的出料口上连接有脱水装置(2)的第一入料口，所述脱水装置(2)的出料口上连接有二级反应槽(3)，所述二级反应槽(3)的出料口上连接有过滤装置(4)，所述过滤装置(4)的出料口连接有污泥传送管道，所述污泥传送管道包括第一管道(5)与第二管道(6)，所述第一管道(5)连接脱硫装置(7)，所述第二管道(6)连接脱水装置(2)的第二入料口，所述接脱硫装置(7)上设置有独立排放口(8)，所述排放口上安装有检测装置(9)。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水软化预处理设备，其特征在于：所述脱水装置(2)为板框压滤机、离心脱水机中的一种或是多种。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水软化预处理设备，其特征在于：所述过滤装置(4)为管式膜过滤器，或是所述过滤装置(4)陶瓷膜过滤器。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水软化预处理设备，其特征在于：所述检测装置(9)上安装有通讯告警组件。
5.脱硫废水软化预处理方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一，脱硫废水首先进入一级反应槽进行反应;
步骤二，脱水固液分离;
步骤三，采用二级反应槽进行沉淀;
步骤四，过滤处理;
步骤五，弱酸树脂过滤。
6.根据权利要求5所述的脱硫废水软化预处理方法，其特征在于：所述步骤一中，在第一反应槽中加入石灰药剂，调节PH值到9.5至12.5，选择性投加絮凝剂、有机硫中的一种或是多种，搅拌反应充分。
7.根据权利要求5所述的脱硫废水软化预处理方法，其特征在于：所述步骤二中，进入脱水装置进行固液分离，压滤获取清液，所产生的污泥采取外运填埋或是作为其他行业的生产原料。
8.根据权利要求5所述的脱硫废水软化预处理方法，其特征在于：所述步骤三中，将步骤二得到的清液直接进入二级反应槽，投加碳酸钠药剂，或是同时辅助投加氯化镁药剂，反应生成碳酸钙和硅酸盐沉淀。
9.根据权利要求5所述的脱硫废水软化预处理方法，其特征在于：所述步骤四中，通过过滤装置进行膜过滤，产生的污泥直接送至脱硫装置作为石灰石的补充，或是回到脱水装置集中处理。
10.根据权利要求5所述的脱硫废水软化预处理方法，其特征在于：所述步骤五中，获取的清液浊度0.2NTU以下，硬度去除至0mg/L。
说明书
脱硫废水软化预处理设备及其处理方法
技术领域
本发明涉及一种处理设备及其处理方法，尤其涉及一种脱硫废水软化预处理设备及其处理方法。
背景技术
二氧化硫(化学式SO2)，是造成大气污染的主要原因之一，也是造成酸雨的重要原因，是大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。
截止2010年末，我国完成“十一五”期间的总量控制目标为全年SO2排放量2246.7万吨，其中电力行业的控制量为951.7万吨。在众多工业生产过程中，燃煤电厂烟气脱硫系统是SO2的排放大户。这其中，石灰石～石膏湿法脱硫是电厂脱硫应用最广泛、技术最成熟的脱硫工艺。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。于是此工艺产生的脱硫废水的处理是我们面临的一大课题。脱硫废水主要含过饱和的亚硫酸盐、悬浮物、硫酸盐以及重金属离子。由于大部分物质都是国家环保标准中规定的第一类污染物，对环境污染较严重。因此，必须对脱硫废水进行有效处理后排放。于是此工艺产生的脱硫废水的处理是我们面临的一大课题。
2015年4月16日，国务院发布《水污染行动计划》《水十条》，国家将强化对各类水污染的治理力度。“水十条”明确提出，到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，“狠抓工业污染防治”成为重要任务，多项标准进一步趋严，一些重点区域甚至将禁止污水排放。2016年9月30日，环保部发布关于征求《火电厂污染防治技术政策》和《火电厂污染防治最佳可行性技术指南》意见函，对火电厂排放的废气、废水、噪声、固体废弃物等造成的污染制定基本的技术政策，关于废水明确指出：火电厂水污染防治应遵循清污分流，一水多用、集中处理与分散处理相结合的原则，鼓励火电厂实现废水的循环使用不外排。火电厂目前有一些工艺被设置和运行在脱硫废水零排放系统中。
脱硫废水零排放系统通常分三个工艺段，第一工艺段为软化预处理，第二工艺段为减量浓缩处理，第三工艺段为结晶制盐。软化预处理部分的主要目的是通过加入石灰、碳酸钠等药剂进行反应沉淀，并最终过滤去除固体沉淀物，清液满足后续浓缩结晶的工艺要求。常用的工艺路线如下：
1)加药反应(可加入石灰、NaOH、碳酸钠或硫酸钠等)软化+一级或多级澄清+介质过滤;
2)加药反应软化+管式膜或陶瓷膜过滤;
3)加石灰软化+一级澄清+其他药剂(一般为碳酸钠)软化+二级澄清+介质过滤;
4)加石灰软化+一级澄清+其他药剂软化+管式膜或陶瓷膜过滤。
向脱硫废水投加石灰调节PH值至11.5以上，并辅助投加絮凝剂和有机硫等，然后投加碳酸钠或硫酸钠药剂，分别与水中的钙镁离子反应生成碳酸钙或硫酸钙和氢氧化镁沉淀，与重金属反应生成硫化物沉淀，经过沉淀软化后的水加入絮凝剂絮凝后经澄清器沉降，沉淀污泥用污泥输送泵输送到脱水系统干化后外运填埋，上清液进行过滤去除水中大部分的悬浮物。此过滤设备包括过滤器、管式膜或者其他设备。以上四种工艺路线基本涵盖了目前的脱硫废水零排放项目应用。
这些工艺的缺陷为：当来水含有的镁离子和硫酸根离子浓度较高时，生成的沉淀物不容易分离，澄清池占地面积很大，并且出水水质难以保证，加药量巨大且容易发生加入的石灰和碳酸钠直接反应，并且如果脱硫废水中含有大量过饱和硫酸钙悬浮物时，也会消耗大量碳酸钠药剂与其反应生成碳酸钙和硫酸钠，导致药剂成本很高。工艺流程长导致投资成本很高，并且占地面积较大。容易出现各种污堵和结垢的问题，过滤器和膜分离系统反洗和化学清洗频繁。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种脱硫废水软化预处理设备及其处理方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种脱硫废水软化预处理设备及其处理方法。
本发明的脱硫废水软化预处理设备，包括有一级反应槽，其中：所述一级反应槽的出料口上连接有脱水装置的第一入料口，所述脱水装置的出料口上连接有二级反应槽，所述二级反应槽的出料口上连接有过滤装置，所述过滤装置的出料口连接有污泥传送管道，所述污泥传送管道包括第一管道与第二管道，所述第一管道连接脱硫装置，所述第二管道连接脱水装置的第二入料口，所述接脱硫装置上设置有独立排放口，所述排放口上安装有检测装置。
进一步地，上述的脱硫废水软化预处理设备，其中，所述脱水装置为板框压滤机、离心脱水机中的一种或是多种。
更进一步地，上述的脱硫废水软化预处理设备，其中，所述过滤装置为管式膜过滤器，或是所述过滤装置陶瓷膜过滤器。
更进一步地，上述的脱硫废水软化预处理设备，其中，所述检测装置上安装有通讯告警组件。
本发明的脱硫废水软化预处理方法，其包括以下步骤：
步骤一，脱硫废水首先进入一级反应槽进行反应;
步骤二，脱水固液分离;
步骤三，采用二级反应槽进行沉淀;
步骤四，过滤处理;
步骤五，弱酸树脂过滤。
进一步地，上述的脱硫废水软化预处理方法，其中，所述步骤一中，在第一反应槽中加入石灰药剂，调节PH值到9.5至12.5，选择性投加絮凝剂、有机硫中的一种或是多种，搅拌反应充分。
更进一步地，上述的脱硫废水软化预处理方法，其中，所述步骤二中，进入脱水装置进行固液分离，压滤获取清液，所产生的污泥采取外运填埋或是作为其他行业的生产原料。
更进一步地，上述的脱硫废水软化预处理方法，其中，所述步骤三中，将步骤二得到的清液直接进入二级反应槽，投加碳酸钠药剂，或是同时辅助投加氯化镁药剂，反应生成碳酸钙和硅酸盐沉淀。
更进一步地，上述的脱硫废水软化预处理方法，其中，所述步骤四中，通过过滤装置进行膜过滤，产生的污泥直接送至脱硫装置作为石灰石的补充，或是回到脱水装置集中处理。
再进一步地，上述的脱硫废水软化预处理方法，其中，所述步骤五中，获取的清液浊度0.2NTU以下，硬度去除至0mg/L。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、去掉了占地面积大，投资成本高的澄清工艺段设备。
2、排除了因进水水质波动引起的澄清段工艺设备堵塞、出水不合格、加药量难以控制等问题。
3、脱水机工艺段去除绝大部分来水中的悬浮物和一级反应槽生成的固体颗粒物，包括粒径很小的氢氧化镁颗粒，在后续的二级反应槽可最大程度节省碳酸钠药剂消耗量。
4、二级反应槽生成的碳酸钙沉淀可直接回用于脱硫系统，并且由于碳酸钙粒径较大，不易污堵管式膜和陶瓷膜，延长清洗周期，降低运行成本。
5、绝大部分溶解硅均在一级反应槽中被沉淀，通过脱水机固液分离以后，不会出现二级反应槽中碳酸钠反溶硅酸钙沉淀的现象，且辅以氯化镁等除硅剂的投加，可以将硅含量去除至2mg/L以下。