申请日2016.01.14
公开(公告)日2016.05.04
IPC分类号C02F9/10; C02F103/18
摘要
一种脱硫废水处理方法，步骤1)脱硫废水进入曝气调节池中，在曝气装置作用下，将脱硫废水中的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子;步骤2)然后输送至pH调节箱，向pH调节箱中投加石灰，去除暂硬;步骤3)在一级反应沉降箱中，通过加入有机硫进一步沉淀不能以氢氧化物形式沉淀出来的重金属;步骤4)在分成两格一级絮凝箱中，加入混凝剂，凝聚形成许多微小絮凝物;步骤5)输入一级澄清池用于对产生的絮凝物以及废水中本身的悬浮物进行沉淀分离;步骤6)二级反应沉降箱中加入纯碱和氢氧化钠溶液，沉淀废水中的钙离子和剩余的镁离子;二级澄清池用于对产生的絮凝物进行沉淀分离;多介质过滤器产水通过螺旋雾化喷嘴，喷入烟道汽化。
权利要求书
1.一种脱硫废水处理方法，其特征是采取如下步骤：
步骤1)脱硫废水进入曝气调节池中，在曝气装置作用下，将脱硫废水中的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，去除部分污染物，降低脱硫废水COD;
步骤2)然后输送至pH调节箱，向pH调节箱中投加石灰，并不断搅拌，使pH值调节至9.5±0.2，去除暂硬，氟离子与钙离子生成氟钙沉淀，硫酸根离子与钙离子生成硫酸钙沉淀，并以氢氧化物的形式沉淀出大部分重金属离子;然后输入一级反应箱;
步骤3)在一级反应沉降箱中，通过加入有机硫进一步沉淀不能以氢氧化物形式沉淀出来的重金属，并加入氢氧化钠溶液，继续提高pH值到10以上，以沉淀废水中的镁离子;然后输入一级絮凝箱;
步骤4)在分成两格一级絮凝箱中，加入混凝剂，使废水中的胶体颗粒脱稳，凝聚形成许多微小絮凝物;并同时或分另加入絮凝剂，使微小絮凝物通过吸附桥架作用形成易于沉降的大颗粒物，便于在后续一级澄清池中得到分离;
步骤5)输入一级澄清池用于对产生的絮凝物以及废水中本身的悬浮物进行沉淀分离，上清液自流至二级反应沉降箱;一级澄清池的泥浆高度由泥位计进行监测，当超过设定范围时，一级澄清池底部的排泥阀开启，一级澄清池下部泥浆自流进入污泥平衡池;一级澄清池出水管路上安装有浊度监测装置，用于监测一级澄清池产水的浊度，如果出水浊度超出设定值，出水返回至曝气调节池中再次处理;
步骤6)二级反应沉降箱中加入纯碱和氢氧化钠溶液，保持水溶液PH值在10.5±0.2，以沉淀废水中的钙离子和剩余的未沉淀的镁离子，同时二级澄清池也有部分回流污泥回流至二级反应沉降箱;二级澄清池的出水输入二级絮凝箱;
步骤7)在分两格的二级絮凝箱中，加入混凝剂，使废水中的胶体颗粒脱稳，凝聚形成许多微小絮凝物;加入絮凝剂，使微小絮凝物通过吸附桥架作用形成易于沉降的大颗粒物，絮凝后出水再输入二级澄清池，便于在后续二级澄清池中得到分离;
步骤8)二级澄清池用于对产生的絮凝物进行沉淀分离，上清液自流至中间水池;二级澄清池的下部泥浆输入污泥平衡池;泥浆高度由泥位计进行监测，当超过设定范围时，二级澄清池底部的排泥阀开启，泥浆自流进入污泥平衡池;
步骤9)中间水池设置pH计，通过投加盐酸，调节废水pH值为6-9之间;调整pH后的废水经多介质过滤器，将废水中细小的颗粒物、悬浮物、胶体等杂质过滤去除，保证出水浊度;
步骤10)多介质过滤器产水通过螺旋雾化喷嘴，喷入烟道，在高温气流的作用下，将其汽化，固体盐随烟道灰分排除，水汽随烟道气排走。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水处理方法，其特征是设置污泥平衡池平衡脱硫废水预处理装置产生污泥的量;一级澄清池和二级澄清池产生的污泥自流进入污泥平衡池，污泥平衡池内设有泥位计，达到设定值时，污泥泵自动开启，将污泥输送至板框压滤机进行脱水，脱水后的泥饼用作脱硫剂或外运处置，上清液回至调节曝气池再次循环处理。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水处理方法，其特征是超声波液位计监测曝气调节池液位，自动控制废水提升泵运行;脱硫废水通过废水提升泵输送至pH调节箱。
4.脱硫废水处理系统，其特征是预处理装置和喷雾装置，预处理装置包括一级处理装置、二级处理装置、污泥脱水装置和加药装置;一级处理装置去除脱硫废水中的悬浮物、重金属离子和镁离子，包括曝气调节池、pH调节箱、一级反应沉降箱、一级絮凝箱、一级澄清池;二级处理装置的去除脱硫废水中的钙、镁离子，包括二级反应沉降箱、二级絮凝箱、二级澄清池、中间水池、多介质过滤器;具体而言为依次连接的曝气调节池、pH调节箱、一级反应沉降箱、一级絮凝箱、一级澄清池、二级反应沉降箱、二级絮凝箱、二级澄清池、中间水池、多介质过滤器、螺旋雾化喷嘴;另设有污泥平衡池、一、二级澄清池的下部泥浆输入污泥平衡池，污泥平衡池设有板框压滤机、污泥脱水装置包括污泥平衡池、板框脱水机;加药装置包括pH调节箱设有石灰加药装置、一级反应沉降箱设有有机硫加药装置和氢氧化钠加药装置;一级絮凝箱、二级絮凝箱设有混凝剂加药装置和助凝剂加药装置;二级反应沉降箱设有纯碱和氢氧化钠溶液加药装置、中间水池设置盐酸加药装置。
5.根据权利要求书1所述的脱硫废水处理系统，其特征在于喷雾装置包括雾化头和旋转喷嘴，雾化头上设有使液体形成高速射流的若干细小孔，雾化头前端设有旋转喷嘴，旋转喷嘴包括绕中心轴的旋转叶片。
说明书
一种脱硫废水处理方法与系统
一、技术领域
本发明涉及火力发电厂脱硫废水的处理，为一种脱硫废水处理方法与系统。
二、背景技术
随着我国能源工业的迅速发展和大型燃煤电厂的兴建，燃料用量不断增加，SO2的排放量越来越多。目前烟气脱硫被认为是控制SO2排放量最行之有效的途径。石灰石-石膏湿式烟气脱硫是世界上应用最多、技术最成熟的脱硫工艺。石灰石-石膏湿法产生的脱硫废水，其pH为4～6，含有大量的悬浮物(石膏颗粒、SiO2、Al和Fe的氢氧化物)、氟化物和多种重金属离子(As、Cd、Cr、Hg等)，硬度高，含盐量大。直接排放将对环境造成严重危害，因而必须对其加以治理。同时，随着水资源日益匮乏，对水体污染的控制标准将越来越严格。
目前常用的脱硫废水处理技术，主要有化学软化+超滤+反渗透、化学软化+多效蒸发，两种方法都是基于处理后水的回收而进行的，此法可以回收部分脱硫废水，但是存在投资、运行成本高，回收水量小等问题。
三、发明内容
本发明的目的是，提出一种新型的脱硫废水处理技术，对电厂脱硫废水进行预处理后，利用一种高效喷雾装置，将处理后的废水泵送喷入空气预热器和静电除尘器之间的烟道内，通过高温烟气蒸发废水形成固体颗粒而被除尘器脱除的烟道蒸发技术可较好地处理脱硫废水。
本发明的技术方案是，一种脱硫废水处理方法，采取如下步骤：
步骤1)脱硫废水进入曝气调节池中，在曝气装置作用下，将脱硫废水中的亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，去除部分污染物，降低脱硫废水COD;
步骤2)然后输送至pH调节箱，向pH调节箱中投加石灰，并不断搅拌，使pH值调节至9.5±0.2，去除暂硬，氟离子与钙离子生成氟钙沉淀，硫酸根离子与钙离子生成硫酸钙沉淀，并以氢氧化物的形式沉淀出大部分重金属离子;然后输入一级反应箱;
步骤3)在一级反应沉降箱中，通过加入有机硫进一步沉淀不能以氢氧化物形式沉 淀出来的重金属，并加入氢氧化钠溶液，继续提高pH值到10以上，以沉淀废水中的镁离子;然后输入一级絮凝箱;
步骤4)在分成两格一级絮凝箱中，加入混凝剂，使废水中的胶体颗粒脱稳，凝聚形成许多微小絮凝物;并同时或分另加入絮凝剂，使微小絮凝物通过吸附桥架作用形成易于沉降的大颗粒物，便于在后续一级澄清池中得到分离;
步骤5)输入一级澄清池用于对产生的絮凝物以及废水中本身的悬浮物进行沉淀分离，上清液自流至二级反应沉降箱;一级澄清池的泥浆高度由泥位计进行监测，当超过设定范围时，一级澄清池底部的排泥阀开启，一级澄清池下部泥浆自流进入污泥平衡池;一级澄清池出水管路上安装有浊度监测装置，用于监测一级澄清池产水的浊度，如果出水浊度超出设定值，出水返回至曝气调节池中再次处理;
步骤6)二级反应沉降箱中加入纯碱和氢氧化钠溶液，保持水溶液PH值在10.5±0.2，以沉淀废水中的钙离子和剩余的未沉淀的镁离子，同时二级澄清池也有部分回流污泥回流至二级反应沉降箱;二级澄清池的出水输入二级絮凝箱;
步骤7)在分两格的二级絮凝箱中，加入混凝剂，使废水中的胶体颗粒脱稳，凝聚形成许多微小絮凝物;加入絮凝剂，使微小絮凝物通过吸附桥架作用形成易于沉降的大颗粒物，絮凝后出水再输入二级澄清池，便于在后续二级澄清池中得到分离;
步骤8)二级澄清池用于对产生的絮凝物进行沉淀分离，上清液自流至中间水池;二级澄清池的下部泥浆输入污泥平衡池;泥浆高度由泥位计进行监测，当超过设定范围时，二级澄清池底部的排泥阀开启，泥浆自流进入污泥平衡池;
步骤9)中间水池设置pH计，通过投加盐酸，调节废水pH值为6-9之间;调整pH后的废水经多介质过滤器，将废水中细小的颗粒物、悬浮物、胶体等杂质过滤去除，保证出水浊度;多介质过滤器可用定型产品，按水量选用。
步骤10)多介质过滤器产水通过螺旋雾化喷嘴，喷入烟道，在高温气流的作用下，将其汽化，固体盐随烟道灰分排除，水汽随烟道气排走。
进一步，设置污泥平衡池平衡脱硫废水预处理装置产生污泥的量;一级澄清池和二级澄清池产生的污泥自流进入污泥平衡池，污泥平衡池内设有泥位计，达到设定值时，污泥泵自动开启，将污泥输送至板框压滤机进行脱水，脱水后的泥饼用作脱硫剂或外运处置，上清液回至调节曝气池再次循环处理。
超声波液位计监测曝气调节池液位，自动控制废水提升泵运行;脱硫废水通过废水 提升泵输送至pH调节箱。
脱硫废水处理系统，包括预处理装置和喷雾装置，预处理装置包括一级处理装置、二级处理装置、污泥脱水装置和加药装置;一级处理装置去除脱硫废水中的悬浮物、重金属离子和镁离子，包括曝气调节池、pH调节箱、一级反应沉降箱、一级絮凝箱、一级澄清池;二级处理装置的去除脱硫废水中的钙、镁离子，包括二级反应沉降箱、二级絮凝箱、二级澄清池、中间水池、多介质过滤器;具体而言为依次连接的曝气调节池、pH调节箱、一级反应沉降箱、一级絮凝箱、一级澄清池、二级反应沉降箱、二级絮凝箱、二级澄清池、中间水池、多介质过滤器、螺旋雾化喷嘴;另设有污泥平衡池、一、二级澄清池的下部泥浆输入污泥平衡池，污泥平衡池设有板框压滤机、污泥脱水装置包括污泥平衡池、板框脱水机;加药装置包括pH调节箱设有石灰加药装置、一级反应沉降箱3设有有机硫加药装置和氢氧化钠加药装置;一级絮凝箱、二级絮凝箱设有混凝剂加药装置和助凝剂加药装置;二级反应沉降箱设有纯碱和氢氧化钠溶液加药装置、中间水池设置盐酸加药装置。
喷雾装置包括雾化头和旋转喷嘴，雾化头上设有使液体形成高速射流的若干细小孔，雾化头前端设有旋转喷嘴，旋转喷嘴包括绕中心轴的旋转叶片。
预处理技术，包括一级处理装置、二级处理装置、污泥脱水装置和加药装置;
一级处理装置的主要作用是去除脱硫废水中的悬浮物、重金属离子和镁离子，包括曝气调节池、pH调节箱、一级反应沉降箱、一级絮凝箱、一级澄清池。
二级处理装置的主要作用是去除脱硫废水中的钙、镁离子，包括二级反应沉降箱、二级絮凝箱、二级澄清池、中间水池、多介质过滤器。
预处理装置主要作用包括对脱硫废水进行氧化、中和、重金属离子去除、絮凝沉降、澄清、过滤等。曝气调节池底部设置曝气装置，一级澄清池和二级澄清池设置刮泥装置，二级澄清池部分污泥回流至二级反应沉降箱，一级、二级澄清池排泥至污泥平衡池。污泥平衡池设有泥位计，达到设定值时，污泥泵自动开启，将污泥输送至板框压滤机进行脱水，脱水后的泥饼用作脱硫剂或外运处置，上清液回至调节曝气池再次循环处理。自动化程度高，结构简单，对脱硫废水处理效果稳定，出水水质满足后续回用处理工艺的进水要求。
本发明的有益效果：本发明高效雾化技术采用的是烟道蒸发处理技术。将脱硫废水送至空气预热器与电除尘器之间的烟道内，使用喷嘴将废水雾化，利用烟气将废水蒸发， 蒸发后残留的固体物质随飞灰一起被电除尘器收集。本发明脱硫废水处理系统具有工艺简单、投资费用低、占地面积小等优点。