申请日2016.04.01
公开(公告)日2016.05.25
IPC分类号C02F9/12; C02F101/20
摘要
本发明具体涉及一种从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法。其技术方案是：先将燃煤电厂脱硫废水进行化学沉淀、絮凝、软化预处理，再加入赋磁生物炭进行重金属深度脱除，然后再进行半连续蒸发结晶，得到的回收冷凝水水质可达到GB/1576-2008《工业锅炉水质》的给水标准，回收工业盐产品质量达到GB/T?5462-2003国家精制工业盐二级标准。本发明具有回收工业盐产品质量高的优点，在燃煤电厂脱硫废水的治理过程中实现了资源化。
权利要求书
1.一种从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，其特征在于，具体按以下步骤完成：
步骤一、将燃煤电厂脱硫废水预处理，在100～300r/min的转速条件下，先向废水中投加化学沉淀剂Ca(OH)2调整废水pH=6~11，搅拌10～40min后过滤，滤液中加入絮凝剂，搅拌10～40min后过滤，滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌10～40min后过滤，所得滤液加入盐酸调整pH=6~8后即为预处理废水Ⅰ;
步骤二、在100～300r/min的转速条件下，向步骤一所得预处理废水Ⅰ中加入赋磁生物炭，搅拌1～15h后经磁性分离，所得滤液即为预处理废水Ⅱ;
步骤三、将步骤二所得预处理废水Ⅱ进行半连续蒸发结晶，产生的蒸汽冷凝后即为回收冷凝水，当结晶器内晶体的悬浮密度达到30～60%时引出5～15%的晶浆进行过滤、洗涤，滤液回送至燃煤电厂脱硫废水预处理工段，所得晶体干燥后即为回收工业盐。
2.如权利要求1所述的从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，其特征在于，所述的絮凝剂是聚合硫酸铝铁和聚丙烯酰胺，其中聚合硫酸铝铁的加入量是1～5mL/L废水，聚丙烯酰胺的加入量是1～5mL/L废水。
3.如权利要求1所述的从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，其特征在于，所述的赋磁生物炭的制备方法是先按照n(Fe2+):n(Fe3+)=1:(1.5～3)的比例将FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O混合后加入5mol/L的NaOH溶液调整至pH=7制得浸渍液，再按照生物炭粉：浸渍液=(0.5～2)g：10mL的比例加入生物炭粉，恒温70～100℃条件下反应0.5～2h，然后冷却至室温后水洗至pH=7，所得固体粉末烘干后置于管式炉内，通入氮气作保护气，以3～8℃/min的加热速率升至750℃，保温120min，在氮气保护下冷却至室温后，即制得赋磁生物炭。
4.如权利要求1所述的从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，其特征在于，所述的赋磁生物炭的加入量为(1～5)g/L废水。
5.如权利要求1所述的从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，其特征在于，所述的半连续蒸发结晶是指步骤二所得预处理废水Ⅱ连续加入结晶器，但维持结晶器内的液位恒定。
6.如权利要求1所述的从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，其特征在于，所述的得到的回收冷凝水水质达到GB/1576-2008《工业锅炉水质》的给水标准，回收工业盐产品质量达到GB/T5462-2003国家精制工业盐二级标准。
说明书
一种从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法
技术领域
本发明属于“三废”资源化处置技术领域，具体涉及一种从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法。
背景技术
燃煤电厂是我国电力工业的主力军，但也是工业用水和工业废水排放大户，耗水量约占工业用水的40%。截止2009年，我国电力装机总容量达到8.76×108kW，其中，火电装机占75.3%，一座2×60MW的电厂每天的耗水量约为67032m3，大概排出120~200m3/h的工业废水。随着水资源的严重短缺和环境污染的日益加剧，废水处理及其循环使用成为燃煤电厂亟待解决的重要科学问题和技术难点。燃煤电厂产生的废水种类繁多，且各种污水中污染物种类、含量以及排放量不固定，致使燃煤电厂污水成分相当复杂，其中最难处理的就是烟气脱硫废水。
燃煤电厂脱硫废水的水质很差，污染物种类繁多，悬浮物、含盐量、重金属离子(镉、汞、铬、铅、镍等)、氟化物、硫化物、COD等指标都超过国家排放标准。脱硫废水经处理后，废水虽能达标排放，但仍是高含盐、高氯根的废水，不仅有很大的腐蚀性，还会导致水资源矿化及土壤碱化，同时也是一种资源浪费的体现。实现燃煤电厂脱硫废水零排放，回收利用废水中的有用资源，是燃煤电厂实现可持续发展的必由之路，也是未来脱硫废水系统研究的重要方向。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案的具体步骤是：
步骤一、将燃煤电厂脱硫废水预处理，在100～300r/min的转速条件下，先向废水中投加化学沉淀剂Ca(OH)2，调整废水pH=6~11，搅拌10～40min后过滤，滤液中加入絮凝剂，搅拌10～40min后过滤，滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌10～40min后过滤，所得滤液加入盐酸调整pH=6~8后即为预处理废水Ⅰ;
步骤二、在100～300r/min的转速条件下，向步骤一所得预处理废水Ⅰ中加入赋磁生物炭，搅拌1～15h后经磁性分离，所得滤液即为预处理废水Ⅱ;
步骤三、将步骤二所得预处理废水Ⅱ进行半连续蒸发结晶，产生的蒸汽冷凝后即为回收冷凝水，当结晶器内晶体的悬浮密度达到30～60%时引出5～15%的晶浆进行过滤、洗涤，滤液回送至燃煤电厂脱硫废水预处理工段，所得晶体干燥后即为回收工业盐。
所述的絮凝剂是聚合硫酸铝铁和聚丙烯酰胺，其中聚合硫酸铝铁的加入量是1～5mL/L废水，聚丙烯酰胺的加入量是1～5mL/L废水。
所述的赋磁生物炭的制备方法是：先按照n(Fe2+):n(Fe3+)=1:(1.5～3)的比例将FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O混合后加入5mol/L的NaOH溶液调整至pH=7制得浸渍液，再按照生物炭粉：浸渍液=(0.5～2)g：10mL的比例加入生物炭粉，恒温70～100℃条件下反应0.5～2h，然后冷却至室温后水洗至pH=7，所得固体粉末烘干后置于管式炉内，通入氮气作保护气，以3～8℃/min的加热速率升至750℃，保温120min，在氮气保护下冷却至室温后，即制得赋磁生物炭。
所述的赋磁生物炭的加入量为(1～5)g/L废水。
所述的半连续蒸发结晶是指步骤二所得预处理废水Ⅱ连续加入结晶器，但维持结晶器内的液位恒定。
所述的得到的回收冷凝水水质达到GB/1576-2008《工业锅炉水质》的给水标准，回收工业盐产品质量达到GB/T5462-2003《工业盐》国家精制工业盐二级标准。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
(1)本发明所涉及的从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，采用赋磁生物炭对燃煤电厂脱硫废水进行深度重金属去除，提高了工业盐的产品质量，能达到GB/T5462-2003《工业盐》国家精制工业盐二级标准，在燃煤电厂脱硫废水的治理过程中实现了资源化。
(2)本发明所涉及的从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，采用半连续蒸发结晶，维持结晶器内液位恒定，使得结晶产品的平均粒度较大，粒度分布均匀;而且晶浆过滤后的滤液重新送至脱硫废水预处理工段，可有效避免杂质，尤其是重金属离子以及钙镁离子，在结晶器内因溶剂不断蒸发而富集到结晶析出，因而本发明所得的回收工业盐产品质量高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例
一种从燃煤电厂脱硫废水中回收高品质工业盐的方法，其具体步骤是：
步骤一、将燃煤电厂脱硫废水预处理，在100～300r/min的转速条件下，先向废水中投加化学沉淀剂Ca(OH)2，调整废水pH=8~10，搅拌10～40min后过滤，滤液中加入絮凝剂，搅拌10～40min后过滤，滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌10～40min后过滤，所得滤液加入盐酸调整pH=6~8后即为预处理废水Ⅰ;
步骤二、在100～300r/min的转速条件下，向步骤一所得预处理废水Ⅰ中加入赋磁生物炭，搅拌15h后经磁性分离，所得滤液即为预处理废水Ⅱ;
步骤三、将步骤二所得预处理废水Ⅱ进行半连续蒸发结晶，产生的蒸汽冷凝后即为回收冷凝水，当结晶器内晶体的悬浮密度达到30～60%时引出5～15%的晶浆进行过滤、洗涤，滤液回送至燃煤电厂脱硫废水预处理工段，所得晶体干燥后即为回收工业盐。
所述的絮凝剂是聚合硫酸铝铁和聚丙烯酰胺，其中聚合硫酸铝铁的加入量是2.5mL/L废水，聚丙烯酰胺的加入量是2.0mL/L废水。
所述的赋磁生物炭的制备方法是：先按照n(Fe2+):n(Fe3+)=1:(1.5～3)的比例将FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O混合后加入5mol/L的NaOH溶液调整至pH=7制得浸渍液，再按照生物炭粉：浸渍液=(0.5～2)g：10mL的比例加入生物炭粉，恒温70～100℃条件下反应0.5～2h，然后冷却至室温后水洗至pH=7，所得固体粉末烘干后置于管式炉内，通入氮气作保护气，以3～8℃/min的加热速率升至750℃，保温120min，在氮气保护下冷却至室温后，即制得赋磁生物炭。
所述的赋磁生物炭的加入量为5g/L废水。
所述的半连续蒸发结晶是指步骤二所得预处理废水Ⅱ连续加入结晶器，但维持结晶器内的液位恒定。
所述的得到的回收冷凝水水质达到GB/1576-2008《工业锅炉水质》的给水标准，回收工业盐产品质量达到GB/T5462-2003《工业盐》国家精制工业盐二级标准。