申请日2016.01.18
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号C02F9/10; B01D53/86; B01D53/56
摘要
本实用新型公开了一种高盐废水处理系统;系统包括脱硫废水常规处理装置、高盐水降沸点装置、高盐水浓缩装置、浓缩高盐水储存池、雾化器、烟气蒸发器、除尘器以及脱硫塔;依次地，所述脱硫塔与脱硫废水常规处理装置相连，所述脱硫废水常规处理装置与高盐水降沸点装置相连，高盐水降沸点装置与高盐水浓缩装置相连，所述高盐水浓缩装置与浓缩高盐水储存池相连，所述浓缩高盐水储存池通过必要的管路、阀门与雾化器相连，雾化器出口伸入到烟气蒸发器内。本实用新型提供的处理系统首先对脱硫废水进行常规处理，再降低高盐水蒸发沸点，然后浓缩高盐水以减少烟道蒸发喷水量，并且根据机组负荷和烟气温度调节烟道蒸发喷水量，可达到经济高效处理高盐脱硫废水的目的，实现高盐废水的零排放。
权利要求书
1.一种高盐废水的处理系统，包括脱硫废水常规处理装置、高盐水降沸点装置，高盐水浓缩装置、浓缩高盐水储存池、雾化器、烟气蒸发器、除尘器以及脱硫塔;依次地，所述脱硫塔与脱硫废水常规处理装置相连，所述脱硫废水常规处理装置与高盐水降沸点装置相连，所述高盐水降沸点装置与高盐水浓缩装置相连，所述高盐水浓缩装置与浓缩高盐水储存池相连，所述浓缩高盐水储存池通过必要的阀门、管路与雾化器相连，所述雾化器出口伸入到烟气蒸发器内，经雾化器喷入烟气蒸发器内的喷水量可以调节。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征是烟气蒸发器可以是炉膛到除尘器之间的原有烟道。
3.根据权利要求1所述的处理系统，其特征是烟气蒸发器可以是新设置的一组或多组专用烟道，引出高温烟气进行蒸发。
4.根据权利要求1、2或3所述的处理系统，其特征是雾化器可以为一组或多组，浓缩高盐水储存池经必要的管路、阀门与所述一组或多组雾化器相连，每一组雾化器的出口分别伸入烟气蒸发器内，每组雾化器喷入烟道的喷水量都可以调节。
5.根据权利要求3所述的处理系统，其特征是烟气蒸发器入口优选设在SCR脱硝系统与空气预热器之间的烟道上，烟气蒸发器出口优选设在空气预热器与除尘器之间的烟道上。
6.根据权利要求5所述的处理系统，其特征是烟气蒸发器入口优选设在SCR脱硝系统与空气预热器之间的烟道上，烟气蒸发器出口优选设在空气预热器与除尘器前的低低温换热器之间的烟道上。
7.根据权利要求3所述的处理系统，其特征是烟气蒸发器入口、出口设置阀门。
8.根据权利要求3所述的处理系统，其特征是烟气蒸发器上设人孔门。
9.根据权利要求1所述的处理系统，其特征是雾化器优选采用单流体喷嘴。
说明书
一种高盐废水处理系统
技术领域
本实用新型涉及高盐废水的处理系统，特别是燃煤锅炉烟气治理中产生的高盐脱硫废水的处理系统。
背景技术
随着我国节水意识、环保意识的提升，许多运行燃煤锅炉的厂家要求全厂废水“零排放”设计。为满足脱硫系统正常运行及系统内物料平衡，需排放脱硫废水。脱硫废水含盐分高，具有高腐蚀、易结垢等特性。当前国内对此类脱硫废水一般采用三联箱处理，只去除废水中重金属及悬浮物，不能去除高浓度的氯离子，处理后的废液具有强腐蚀性，仍无法循环利用，不能实现“零排放”。此外其他水处理环节产生的最终废液也多与脱硫废水类似的高盐水，不能循环利用。
国内外现有的高盐脱硫废水“零排放”工艺路线通常分为4个步骤：1废水预处理单元;2废水浓缩单元;3浓缩废水结晶单元;4固体废弃物处置。按照此技术路线，95%的废水转化为可循环利用的纯水，其余部分被干燥结晶为固体颗粒，再依据固体颗粒物的成分，确定按照产品销售还是作为废弃物再次处理。
传统的高盐脱硫水零排放工艺路线技术成熟，但初投资高，2台600MW燃煤机组脱硫废水零排放系统总造价近亿元;运行费用高，处理一吨高盐水成本达百元。所以至今国内只有2家电厂建设投运，全世界投运的厂家也不超过5家，难于市场化推广。
此外，国内一直有人在尝试将脱硫废水喷入除尘器前烟道实现蒸发结晶的方法(简称烟道蒸发方法)。如专利：CN104689676A(湿法脱硫废水利用系统及其工艺)，CN104030512A(一种利用烟气余热处理末端废水的系统及其方法)，CN104129824A(火电厂脱硫废水综合治理及粉尘颗粒物减排方法)，CN104030512A(一种300MW及以上火力发电机组脱硫废水处理装置)等，但是上述构思的实际运行效果皆不佳。
烟道蒸发方法虽然初投资低，运行成本低，但在实际操作时经常出现如下问题：管路腐蚀;管路结垢堵塞;喷枪冲刷磨损;液滴不能完全蒸发，与粉尘结合后，粘结在烟道，除尘器极板极线及输灰装置内。其中液滴不能完全蒸发是该方案失败的最主要原因。而且当前出于节能需要，很多除尘器前设置了低低温换热器，减少了空气预热器与除尘器之间水平烟道的可用长度，为烟道蒸发方法的成功实施加大了技术难度。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对传统高盐脱硫废水零排放技术路线和烟道蒸发方法存在的问题，提供一种高盐废水的处理系统。所述高盐废水以燃煤锅炉产生的脱硫废水为主，还可以包括其它水处理环节产生的废液。本实用新型适用于电力、造纸、化工、钢铁等领域的高盐废水的处理。
本实用新型提供一种高盐废水的处理系统，包括脱硫废水常规处理装置、高盐水降沸点装置，高盐水浓缩装置、浓缩高盐水储存池、雾化器、烟气蒸发器、除尘器以及脱硫塔;依次地，所述脱硫塔与脱硫废水常规处理装置相连，所述脱硫废水常规处理装置与高盐水降沸点装置相连，所述高盐水降沸点装置与高盐水浓缩装置相连，所述高盐水浓缩装置与浓缩高盐水储存池相连，所述浓缩高盐水储存池通过必要的阀门、管路与雾化器相连，所述雾化器出口伸入到烟气蒸发器内，经雾化器喷入烟气蒸发器的喷水量可以调节。
在特定的实施方案中，所述烟道蒸发器是利用高温烟气对雾化的浓缩高盐水进行蒸发，形成固态物质的设备，可以利用炉膛到除尘器之间的原有烟道，也可以设置新的一组或多组专用烟道，引出高温烟气进行蒸发。
在特定的实施方案中，所述雾化器可以为一组或多组，浓缩高盐水储存池经必要的管路、阀门与所述一组或多组雾化器相连，每一组雾化器的出口分别伸入烟气蒸发器内，每组雾化器喷入烟道的喷水量都可以调节。每一组雾化器可以包括一个或多个雾化器。
在优选的实施方案中，雾化器出口伸入到烟道中的位置优选使得浓缩高盐水的蒸发路径更长，例如伸入到烟气蒸发器的雾化器出口的位置优选位于该段烟道靠近烟气入口的位置。
在优选的实施方案中，所述的烟气蒸发器的入口优选设在SCR脱硝系统与空气预热器之间的烟道上，烟气蒸发器的出口优选设在空气预热器与除尘器之间的烟道上。所述空气预热器与除尘器之间的烟道，包括但不限于不设低低温换热器时，空气预热器与除尘器的连接烟道;或设置低低温换热器时，空气预热器与低低温换热器的烟道、低低温换热器与除尘器之间的烟道。
在优选的实施方案中，所述烟气蒸发器的出口优选设在空气预热器与除尘器的低低温换热器之间的烟道上。
在优选的实施方案中，所述烟气蒸发器入口、出口设置阀门，通过阀门的开合，来实现烟气蒸发器流通和关闭，另在所述烟气蒸发器上设置人孔门，保证烟气蒸发器可在线检修。
在优选的实施方案中，所述烟气蒸发器采取适宜的防腐、防磨措施。
如本文所述的，脱硫废水常规处理装置是本领域技术人员众所周知的且已用于工业应用。脱硫废水常规处理装置通常用于去除脱硫废水中的污染物，例如用于调节pH、去除COD和重金属以及悬浮物质，但一般不去除脱硫废水中的钙、镁离子和氯离子。脱硫废水常规处理装置例如可以是用于中和脱硫废水，使重金属沉淀，使颗粒、胶体物质和悬浮物沉淀，以及使絮凝物沉积成为污泥的脱硫废水处理装置。在本实用新型的各个实施方案中，脱硫废水常规处理装置可以是三联箱处理装置。
如本文所述的，高盐水降沸点装置是指用于降低高盐水的蒸发沸点的装置。本实用新型中，高盐水的蒸发沸点是指高盐水在烟道内蒸发浓缩后达到饱和状态时的沸点，高盐水的蒸发沸点取决于其中所含的盐的种类，例如主要含有NaCl的高盐水的蒸发沸点基本上等于饱和NaCl溶液的沸点。本领域技术人员知道应当如何配置所述高盐水降沸点装置的结构。例如，可以使用常规的深度软化装置作为高盐水降沸点装置。高盐水降沸点装置可以由浆液池、加药泵、沉淀池等组成。
高盐水浓缩装置是通过除盐技术进行清水回收和高盐水浓缩减量的装置。用于浓缩减量的装置是本领域技术人员众所周知的，包括但不限于膜浓缩系统、多效强制循环蒸发系统(强制MED)、立管降膜机械蒸汽压缩蒸发系统(立管MVC)、卧式喷淋机械蒸汽压缩蒸发系统(卧式MVC)、正渗透系统(MBC)、低温蒸发系统(CWT)等。
可用的雾化器是本领域技术人员众所周知的，例如所述雾化器可以是双流体喷嘴雾化器、单流体喷嘴雾化器、超声雾化设备、旋转离心喷雾器。在本实用新型中，雾化器可以包括喷嘴、喷枪、水泵等，其中喷嘴联结喷枪伸入到烟道内，水泵和其它部件设置在烟道外，所述喷嘴优选单流体喷嘴。
调节雾化器喷水量的方法是本领域技术人员众所周知的，例如，包括，但不限于：通过计量阀、通过流量调节阀、或者其他流量调节装置进行调节，或者通过雾化器自身的流量调节功能进行调节，或者通过调整每组雾化器中多个雾化器的打开个数进行调节等。
可用的烟气蒸发器进出口阀门是本领域技术人员众所周知的，例如所述阀门可以是单板截止阀，百叶窗阀、插板阀，提升阀等。
在本实用新型的特定实施方案中，所处理的高盐废水可以包括脱硫废水和其它工业高盐废水。可以将脱硫废水经常规后与其它工业高盐废水混合，然后进行后续处理，也可以将脱硫废水与其它工业高盐废水混合后进行常规处理，然后进行后续处理。
本实用新型的特点在于在对脱硫废水进行常规处理后，首先去除对沸点温度影响较大的钙镁离子，降低高盐水的蒸发沸点，然后将处理后的高盐水在浓缩单元中进行浓缩减量，经浓缩高盐水储存池输送至烟气蒸发器内进行雾化，利用高温烟气热量将雾化后的浓缩高盐水完全蒸发，最后用除尘器捕捉蒸发后的杂质，相比以往喷入空气预热器与除尘器之间的烟道，烟气蒸发器内烟气温度更高，可通过调节气流速度调整液滴蒸发时间，蒸发更充分，与新增的低低温换热器不发生空间冲突，形成一条投资经济、运行安全可靠的高盐废水零排放技术路线。
本实用新型具有以下有益效果：(1)本方案可以处理全部高盐废水，真正实现电厂废水的零排放;(2)蒸发后的结晶盐富含Cl离子，是很好的烟气调质成分，对后面的静电除尘器有明显的提效作用;(3)本实用新型将高盐水中的钙、镁离子转化为钠离子，降低高盐水沸点，提高蒸发效率，最终产物是干态的NaCl，不会再带来除尘器、烟道积灰，输灰管道堵塞，除尘器效率下降等问题;(4)本实用新型将浓度高盐水在烟气蒸发器内蒸发，烟气温度更高，雾化器可选用价格便宜的单流体喷嘴;(5)本实用新型将浓度高盐水在专门的烟气蒸发器内蒸发，避免了与低低温换热器的空间冲突;(6)高盐水浓缩减量步骤提取出的纯水可循化利用于其它工艺环节，喷淋水的蒸发降低了烟温，间接节省了脱硫系统所需喷淋水量，该部分水也得到了充分利用。
本实用新型较传统高盐废水处置技术，取消了结晶器，及结晶盐处置单元，可降低投资2/3，降低运行费1/2，也大大减少了设备故障率及维护工作量。