申请日2017.11.08
公开(公告)日2018.03.06
IPC分类号C02F9/06; C01F11/46; C02F103/18
摘要
本发明实施例提供了一种绿色节能脱硫废水处理系统包括：氧化装置、固液分离装置、离子膜软化浓缩装置、低压反渗透脱盐装置、硫酸钙结晶装置及次氯酸钠电解装置;本发明提供的绿色节能脱硫废水处理系统，由于无需采用纯碱等化学软化药剂、不采用高压膜浓缩和蒸发结晶工艺，最大限度的节省了药剂消耗、电耗、蒸汽消耗，运行成本仅为现有处理系统的三分之二，让便于推广;进一步地，本发明提供的绿色节能脱硫废水处理系统可以达到清洁生产、废水零排放、物料资源化的目的。
摘要附图
权利要求书
1.一种绿色节能脱硫废水处理系统，其特征在于，包括：
氧化装置、固液分离装置、离子膜软化浓缩装置、低压反渗透脱盐装置、硫酸钙结晶装置及次氯酸钠电解装置;
所述氧化装置包括：氧化池、风机、曝气装置、协同氧化剂加药装置及加碱装置;所述氧化池内装填有氧化催化剂及填料，所述氧化池内底部布置曝气装置，所述曝气装置与风机相连;所述协同氧化剂加药装置与所述氧化池的底部相连，用于向氧化池内输送协同氧化剂，所述加碱装置用于将氢氧化钠投加至氧化池内;
所述氧化池的出水进入所述固液分离装置;
所述离子膜软化浓缩装置包括电渗析装置，所述电渗析装置内交替设置有淡室及浓室;所述浓室分为氯化钙浓室及硫酸钠浓室;所述氯化钙浓室位于选择性阴离子交换膜及阳离子交换膜之间;所述硫酸钠浓室位于选择性阳离子交换膜及阴离子交换膜之间;
所述固液分离装置的出水进入所述电渗析装置的淡室;所述淡室的出水进入所述低压反渗透脱盐装置;所述低压反渗透脱盐装置的出水排出所述脱硫废水处理系统;
所述硫酸钙结晶装置包括：结晶反应器、分离器、晶核循环管线及絮凝剂加药装置;所述氯化钙浓室产生的氯化钙浓液及硫酸钠浓室的硫酸钠浓液分别进入所述结晶反应器中，所述结晶反应器的排出液进入所述分离器;所述晶核循环管线的一端与所述分离器底部的排泥口连通，另一端与结晶反应器连通;所述絮凝剂装置与所述结晶反应器连接;所述分离器中的上层清液进入所述次氯酸钠电解装置;所述次氯酸钠电解装置电解生成的次氯酸钠排出所述脱硫废水处理系统;所述分离器中的下层沉淀从所述排泥口排出。
2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述固液分离装置包括：反应器、微滤膜过滤器、强制循环泵、固液分离剂加药装置及板框脱水装置;
所述氧化池的出水进入所述固液分离装置的反应器内;所述固液分离剂加药装置通过管线与所述反应器的顶部连通;所述强制循环泵连接所述反应器及微滤膜过滤器，将所述反应器的出水输送至所述微滤膜过滤器进行膜过滤;膜过滤产生的淡水进入所述电渗析装置的淡室;膜过滤产生的浓水通过管线回流至反应器;所述板框脱水装置与所述反应器的底部相连。
3.如权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述固液分离装置还包括微滤膜清洗装置，用于对所述微滤膜过滤器中的微滤膜进行清洗。
4.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述离子膜软化浓缩装置还包括：淡水循环箱、氯化钙浓液循环箱及硫酸钠浓液循环箱;
所述淡水循环箱的循环水入口与所述淡室的循环出口通过管线相连;所述淡水循环箱的循环水出口与所述淡室的循环入口通过管线相连;
所述固液分离装置的出水进入所述淡水循环箱后，从所述淡水循环箱进入所述淡室，并在所述淡水循环箱及所述淡室之间循环，直至淡室的出水满足预设的淡水指标后，进入所述低压反渗透脱盐装置;
所述氯化钙浓液循环箱的循环液入口与所述氯化钙浓室的循环出口通过管线相连;所述氯化钙浓液循环箱的循环液出口与所述氯化钙浓室的循环入口通过管线相连;所述氯化钙浓室产生的浓液在所述氯化钙浓液循环箱和所述氯化钙浓室之间循环，直至氯化钙浓液循环箱中的浓液满足预设的第一TDS指标后，进入所述结晶反应器中;
所述硫酸钠浓液循环箱的循环液入口与所述硫酸钠浓室的循环出口通过管线相连;所述硫酸钠浓液循环箱的循环液出口与所述硫酸钠浓室的循环入口通过管线相连;所述硫酸钠浓室产生的浓液在所述硫酸钠浓液循环箱和所述硫酸钠浓室之间循环，直至硫酸钠浓液循环箱中的浓液满足预设的第二TDS指标后，进入所述结晶反应器中。
5.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述离子膜软化浓缩装置还包括：阳极极液循环箱及阴极极液循环箱;
所述阳极极液循环箱的出液口与阳极室的循环液入口连接，所述阳极极液循环箱的入液口与阳极室的循环液出口连接;
所述阴极极液循环箱的出液口与阴极室的循环液入口连接，所述阴极极液循环箱的入液口与阴极室的循环液出口连接。
6.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述低压反渗透脱盐装置包括：依次连接的提升水泵、保安过滤器、高压泵及低压反渗透膜装置;
所述淡室的出水进入所述低压反渗透脱盐装置的提升水泵的进水口。
7.如权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述低压反渗透脱盐装置还包括：杀菌剂加药装置、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置及加碱装置;所述杀菌剂加药装置、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、加碱装置分别与所述保安过滤器的入口连接。
8.如权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述低压反渗透脱盐装置还包括反渗透清洗装置，用于对所述低压反渗透膜装置中的反渗透膜进行清洗。
9.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述次氯酸钠电解装置包括：电解槽、直流电源及次氯酸钠收集罐;所述直流电源通过正负电极与所述电解槽连接，所述分离器的上层清液进入所述电解槽，所述电解槽产生的次氯酸钠溶液进入所述次氯酸钠收集罐。
10.如权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述次氯酸钠电解装置还包括酸洗装置，所述酸洗装置与电解槽连接，用于对所述电解槽中的电极进行清洗。
说明书
一种绿色节能脱硫废水处理系统
技术领域
本发明涉及废水零排放技术领域，特别是涉及一种绿色节能脱硫废水处理系统。
背景技术
热电厂在发电过程中，其燃煤锅炉会产生大量的含硫烟气。如果将含硫烟气直接排放会对大气造成严重污染。因此，热电厂通常会采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术对燃煤锅炉产生的含硫烟气进行脱硫。对含硫烟气进行脱硫后会产生大量的脱硫废水。
目前脱硫废水的处理系统通常采用双碱法软化+纳滤分盐+高压膜浓缩+蒸发结晶工艺，双碱法软化是指用碳酸钠(纯碱)和氢氧化钠对脱硫废水进行絮凝沉淀处理，从而除废水中的镁、钙及硫酸根离子;双碱法软化需要消耗大量的碳酸钠药剂;高压膜浓缩是指采用设计压力超过83bar的卷式反渗透或者DTRO等膜元件对浓盐水进行浓缩减量处理，所以需要消耗较高的电能;蒸发结晶是指指将浓盐水中的盐分通过升温的方式让盐分脱离溶质并聚合变为固体结晶盐(晶体)的过程，所以需要消耗大量的蒸汽，综合这些原因使得脱硫废水处理系统的运行成本较高(50～100元/吨水)。
当然，其它的工业废水处理系统，例如井尾水末端浓盐水、煤化工废水末端浓盐水的处理系统，也存在与上述脱硫废水处理系统同样的运行成本较高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绿色节能脱硫废水处理系统，具体是一种零纯碱药剂软化、零高压膜浓缩、零蒸发结晶的绿色节能脱硫废水零排放处理系统，以解决现有的脱硫废水处理系统由于采用双碱法软化、高压膜浓缩及蒸发结晶的工艺导致的运行成本较高的问题。
具体技术方案如下：
本发明首先提供了一种绿色节能脱硫废水处理系统，包括：
氧化装置、固液分离装置、离子膜软化浓缩装置、低压反渗透脱盐装置、硫酸钙结晶装置及次氯酸钠电解装置;
所述氧化装置包括：氧化池、风机、曝气装置、协同氧化剂加药装置及加碱装置;所述氧化池内装填有氧化催化剂及填料，所述氧化池内底部布置曝气装置，所述曝气装置与风机相连;所述协同氧化剂加药装置与所述氧化池的底部相连，用于向氧化池内输送协同氧化剂，所述加碱装置用于将氢氧化钠投加至氧化池内;
所述氧化池的出水进入所述固液分离装置;
所述离子膜软化浓缩装置包括电渗析装置，所述电渗析装置内交替设置有淡室及浓室;所述浓室分为氯化钙浓室及硫酸钠浓室;所述氯化钙浓室位于选择性阴离子交换膜及阳离子交换膜之间;所述硫酸钠浓室位于选择性阳离子交换膜及阴离子交换膜之间;
所述固液分离装置的出水进入所述电渗析装置的淡室;所述淡室的出水进入所述低压反渗透脱盐装置;所述低压反渗透脱盐装置的出水排出所述脱硫废水处理系统;
所述硫酸钙结晶装置包括：结晶反应器、分离器、晶核循环管线及絮凝剂加药装置;所述氯化钙浓室产生的氯化钙浓液及硫酸钠浓室的硫酸钠浓液分别进入所述结晶反应器中，所述结晶反应器的排出液进入所述分离器;所述晶核循环管线的一端与所述分离器底部的排泥口连通，另一端与结晶反应器连通;所述絮凝剂装置与所述结晶反应器连接;所述分离器中的上层清液进入所述次氯酸钠电解装置;所述次氯酸钠电解装置电解生成的次氯酸钠排出所述脱硫废水处理系统;所述分离器中的下层沉淀从所述排泥口排出。
在本发明的一种具体实施方式中，所述固液分离装置包括：反应器、微滤膜过滤器、强制循环泵、固液分离剂加药装置及板框脱水装置;
所述氧化池的出水进入所述固液分离装置的反应器内;所述固液分离剂加药装置通过管线与所述反应器的顶部连通;所述强制循环泵连接所述反应器及微滤膜过滤器，将所述反应器的出水输送至所述微滤膜过滤器进行膜过滤;膜过滤产生的淡水进入所述电渗析装置的淡室;膜过滤产生的浓水通过管线回流至反应器;所述板框脱水装置与所述反应器的底部相连。
在本发明的一种具体实施方式中，所述固液分离装置还包括微滤膜清洗装置，用于对所述微滤膜过滤器中的微滤膜进行清洗。
在本发明的一种具体实施方式中，所述离子膜软化浓缩装置还包括：淡水循环箱、氯化钙浓液循环箱及硫酸钠浓液循环箱;
所述淡水循环箱的循环水入口与所述淡室的循环出口通过管线相连;所述淡水循环箱的循环水出口与所述淡室的循环入口通过管线相连;
所述固液分离装置的出水进入所述淡水循环箱后，从所述淡水循环箱进入所述淡室，并在所述淡水循环箱及所述淡室之间循环，直至淡室的出水满足预设的淡水指标后，进入所述低压反渗透脱盐装置;
所述氯化钙浓液循环箱的循环液入口与所述氯化钙浓室的循环出口通过管线相连;所述氯化钙浓液循环箱的循环液出口与所述氯化钙浓室的循环入口通过管线相连;所述氯化钙浓室产生的浓液在所述氯化钙浓液循环箱和所述氯化钙浓室之间循环，直至氯化钙浓液循环箱中的浓液满足预设的第一TDS指标后，进入所述结晶反应器中;
所述硫酸钠浓液循环箱的循环液入口与所述硫酸钠浓室的循环出口通过管线相连;所述硫酸钠浓液循环箱的循环液出口与所述硫酸钠浓室的循环入口通过管线相连;所述硫酸钠浓室产生的浓液在所述硫酸钠浓液循环箱和所述硫酸钠浓室之间循环，直至硫酸钠浓液循环箱中的浓液满足预设的第二TDS指标后，进入所述结晶反应器中。
在本发明的一种具体实施方式中，所述离子膜软化浓缩装置还包括：阳极极液循环箱及阴极极液循环箱;
所述阳极极液循环箱的出液口与阳极室的循环液入口连接，所述阳极极液循环箱的入液口与阳极室的循环液出口连接;
所述阴极极液循环箱的出液口与阴极室的循环液入口连接，所述阴极极液循环箱的入液口与阴极室的循环液出口连接。
在本发明的一种具体实施方式中，所述低压反渗透脱盐装置包括：依次连接的提升水泵、保安过滤器、高压泵及低压反渗透膜装置;
所述淡室的出水进入所述低压反渗透脱盐装置的提升水泵的进水口。
在本发明的一种具体实施方式中，所述低压反渗透脱盐装置还包括：杀菌剂加药装置、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置及加碱装置;所述杀菌剂加药装置、还原剂加药装置、阻垢剂加药装置、加碱装置分别与所述保安过滤器的入口连接。
在本发明的一种具体实施方式中，所述低压反渗透脱盐装置还包括反渗透清洗装置，用于对所述低压反渗透膜装置中的反渗透膜进行清洗。
在本发明的一种具体实施方式中，所述次氯酸钠电解装置包括：电解槽、直流电源及次氯酸钠收集罐;所述直流电源通过正负电极与所述电解槽连接，所述分离器的上层清液进入所述电解槽，所述电解槽产生的次氯酸钠溶液进入所述次氯酸钠收集罐。
在本发明的一种具体实施方式中，所述次氯酸钠电解装置还包括酸洗装置，所述酸洗装置与电解槽连接，用于对所述电解槽中的电极进行清洗。
本发明提供的绿色节能脱硫废水处理系统，由于无需采用纯碱等化学软化药剂、不采用高压膜浓缩和蒸发结晶工艺，最大限度的节省了药剂消耗、电耗、蒸汽消耗，运行成本仅为现有处理系统的三分之二，让便于推广;进一步地，本发明提供的绿色节能脱硫废水处理系统可以达到清洁生产、废水零排放、物料资源化的目的。