申请日2015.05.06
公开(公告)日2015.07.29
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种脱硫废水的净化系统及净化工艺，属于火力发电厂脱硫废水处理技术领域，该净化系统主要包括废水储存槽、通过废水输送管道与废水储存槽相连的一级反应槽、通过一级清液溢流管道与一级反应槽相连的二级反应槽、通过二级清液溢流管道与二级反应槽相连的净化水槽;所述净化工艺主要采用以下步骤：1)向一级反应槽中投加硫酸钠、石灰、NaCl与Na2SO4混盐;2)向二级反应槽中通入烟道气。本发明采用低成本的石灰-烟道气替代现有技术的烧碱-纯碱工艺去除钙、镁离子，降低运行成本，并且回收烟道气中的CO2用于净化脱硫废水，使CO2变废为宝，减少废水净化成本，产生经济效益，节能环保。
权利要求书
1.一种脱硫废水的净化系统，其特征在于：所述净化系统包括废水储存槽、 一级反应槽、二级反应槽、净化水槽、硫酸钠溶解槽、石灰溶解槽、NaCl与Na2SO4混盐输送管道;
所述废水储存槽的入口与脱硫塔的脱硫废水出口通过废水输送管道相连;
所述一级反应槽的入口与废水储存槽的底部通过带有废水输送泵的废水输 送管道相连;一级反应槽的上清液出口通过一级清液溢流管道与二级反应槽相 连;一级反应槽的泥浆出口与带有泥浆输送泵的一级泥浆输送管道相连;所述 硫酸钠溶解槽的出口通过带有硫酸钠输送泵的硫酸钠输送管道与一级反应槽相 连;所述石灰溶解槽的出口通过带有石灰输送泵的石灰输送管道与一级反应槽 相连;所述NaCl与Na2SO4混盐输送管道与一级反应槽相通;
所述二级反应槽的上清液出口通过二级清液溢流管道与净化水槽相连，二 级反应槽的泥浆出口与带有泥浆输送泵的二级泥浆输送管道相连;二级反应槽 的顶部与带有烟道气压缩机的烟道气输送管道相连;
所述净化水槽与带有净化水输送泵的净化水输送管道相连。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水的净化系统，其特征在于：所述一级反 应槽和二级反应槽内均设有搅拌器。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水的净化系统，其特征在于：所述一级反 应槽包括由下往上依次设置的反应区、澄清区和溢流区;溢流区内设有气浮澄 清器。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水的净化系统，其特征在于：所述硫酸钠 溶解槽通过硫酸钠补水管道与废水输送管道相连。
5.根据权利要求1所述的脱硫废水的净化系统，其特征在于：所述石灰溶 解槽通过石灰补水管道与废水输送管道相连。
6.根据权利要求1所述的脱硫废水的净化系统，其特征在于：所述烟道气 输送管道上设有烟道气洗涤器。
7.一种脱硫废水的净化工艺，其特征在于：其包括以下步骤：
1)将脱硫废水通过管道输送至废水储存槽中，通过废水输送泵将废水储存 槽中的脱硫废水输送至一级反应槽;
2)在搅拌条件下向一级反应槽中投加硫酸钠、石灰和NaCl与Na2SO4混盐 使脱硫废水的PH值大于12.8，反应1～3h，使脱硫废水中的Mg2+与石灰反应形 成Mg(OH)2沉淀物和CaCl2，CaCl2与硫酸钠反应生成CaSO4沉淀物，以及石灰 与硫酸钠反应生成NaOH与CaSO4沉淀物;Mg(OH)2沉淀物和CaSO4沉淀物沉 淀至一级反应槽底部并通过带有泥浆输送泵的一级泥浆输送管道输送至后续工 序;上清液通过一级清液输送管道输送至二级反应槽;
3)在搅拌条件下向二级反应槽中通入30～100Nm3/h的烟道气，使水中Ca2+与烟道气中的CO2在碱性条件下反应生成CaCO3沉淀物，并沉淀于二级反应槽 池底，CaCO3沉淀物通过带有泥浆输送泵的二级泥浆输送管道输送至后续工序; 上清液通过二级清液输送管道溢流到净化水槽;
4)净化水槽中的水通过带有净化水输送泵的净化水输送管道输送至后续工 序。
8.根据权利要求7所述的脱硫废水的净化工艺，其特征在于：步骤2)中 搅拌速度为50～150r/min。
9.根据权利要求7所述的脱硫废水的净化工艺，其特征在于：步骤3)中 搅拌速度为10～100r/min。
10.根据权利要求7所述的脱硫废水的净化工艺，其特征在于：步骤3)中 所述的烟道气是来自锅炉排放的烟道气，其CO2含量为10～12%;所述烟道气通 过烟道气压缩机压缩并经过烟道气洗涤器洗涤过滤后通入二级反应槽中。
说明书
一种脱硫废水的净化系统及净化工艺
技术领域
本发明涉及火力发电厂脱硫废水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水的 净化系统及净化工艺。
背景技术
在我国火力电厂产生的烟气中SO2的排放受到严格控制，因此大部分火力 发电厂都采用石灰石湿法烟气脱硫装置(FGD)来对烟气进行脱硫。但同时地， 为了平衡氯离子在吸收液中的浓度，必须排放一部分吸收浆液，吸收浆液经水 力分离后的清液外排称为脱硫废水。脱硫废水在火力电厂废水中排放量不大， 但是其污染严重，水质特点是悬浮物、pH值、COD值含量高，超标项目有悬浮 物、pH值、汞、铜、铅、锌、砷、钙、镁、铝、铁以及氟根、硫酸根、碳酸根 等，对环境污染很大，属于第一类污染物。因此对脱硫废水的处理非常重视。
目前，国内火力发电厂脱硫废水的处理方法大概分为3种：1、灰场堆放; 2、蒸发;3、化学沉淀净化处理法。目前国内大多采用化学净化处理法，而化 学净化法又以石灰/纯碱或烧碱/纯碱双碱法为主，产生Mg(OH)2和CaCO3沉淀 析出，但是，这种方法消耗的药品成本较高，运行成本较高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种脱硫废水的净化系 统及净化工艺，采用低成本的石灰-烟道气替代现有技术的烧碱-纯碱工艺去除 钙、镁离子，降低运行成本，并且回收烟道气中的CO2用于净化脱硫废水，使 CO2变废为宝，减少废水净化成本，产生经济效益，节能环保。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种脱硫废水的净化系统，所述净化系统包括废水储存槽、一级反应槽、 二级反应槽、净化水槽、硫酸钠溶解槽、石灰溶解槽、NaCl与Na2SO4混盐输送 管道;
所述废水储存槽的入口与脱硫塔的脱硫废水出口通过废水输送管道相连;
所述一级反应槽的入口与废水储存槽的底部通过带有废水输送泵的废水输 送管道相连;一级反应槽的上清液出口通过一级清液溢流管道与二级反应槽相 连;一级反应槽的泥浆出口与带有泥浆输送泵的一级泥浆输送管道相连;所述 硫酸钠溶解槽的出口通过带有硫酸钠输送泵的硫酸钠输送管道与一级反应槽相 连;所述石灰溶解槽的出口通过带有石灰输送泵的石灰输送管道与一级反应槽 相连;所述NaCl与Na2SO4混盐输送管道与一级反应槽相通;
所述二级反应槽的上清液出口通过二级清液溢流管道与净化水槽相连，二 级反应槽的泥浆出口与带有泥浆输送泵的二级泥浆输送管道相连;二级反应槽 的顶部与带有烟道气压缩机的烟道气输送管道相连;
所述净化水槽与带有净化水输送泵的净化水输送管道相连。
实现本发明的一种实施方式是：所述一级反应槽和二级反应槽内均设有搅 拌器。
具体地，所述一级反应槽包括由下往上依次设置的反应区、澄清区和溢流 区;溢流区内设有气浮澄清器，可有效地使固液分离。
具体地，所述硫酸钠溶解槽通过硫酸钠补水管道与废水输送管道相连。
具体地，所述石灰溶解槽通过石灰补水管道与废水输送管道相连。
具体地，所述烟道气输送管道上设有烟道气洗涤器。
本发明的目的之二在于提供一种脱硫废水的净化工艺，其包括以下步骤：
1)将脱硫废水通过管道输送至废水储存槽中，通过废水输送泵将废水储存 槽中的脱硫废水输送至一级反应槽;
2)在搅拌条件下向一级反应槽中投加硫酸钠、石灰和NaCl与Na2SO4混盐 使脱硫废水的PH值大于12.8，反应1～3h，使脱硫废水中的Mg2+与石灰反应形 成Mg(OH)2沉淀物和CaCl2，CaCl2与硫酸钠反应生成CaSO4沉淀物，以及石灰 与硫酸钠反应生成NaOH与CaSO4沉淀物;Mg(OH)2沉淀物和CaSO4沉淀物沉 淀至一级反应槽底部并通过带有泥浆输送泵的一级泥浆输送管道输送至后续工 序;上清液通过一级清液输送管道输送至二级反应槽;
3)在搅拌条件下向二级反应槽中通入30～100Nm3/h的烟道气，使水中Ca2+与烟道气中的CO2在碱性条件下反应生成CaCO3沉淀物，并沉淀于二级反应槽 池底，CaCO3沉淀物通过带有泥浆输送泵的二级泥浆输送管道输送至后续工序; 上清液通过二级清液输送管道溢流到净化水槽;
4)净化水槽中的水通过带有净化水输送泵的净化水输送管道输送至后续工 序;如将净化水槽中的水输送到蒸发工序，蒸发过程中产生的NaCl和Na2SO4复溶后通过管道回流至一级反应槽中，增加水中NaCl和Na2SO4的含量，利用 离子互溶度效应加快Ca2+沉淀，使Ca2+含量降低保持在一个稳定值，适应脱硫 废水质的多变性。
具体地，在步骤2)中搅拌速度为50～150r/min。
具体地，在步骤3)中搅拌速度为10～100r/min。
具体地，在步骤3)中所述的烟道气是来自锅炉排放的烟道气，其CO2含量 为10～12%;所述烟道气通过烟道气压缩机压缩并经过烟道气洗涤器洗涤过滤后 通入二级反应槽中。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明采用石灰-烟道气工艺净化脱硫废水，可以减少Na2CO3药品的添加， 并且可以利用锅炉排放的烟道气来作为反应剂净化脱硫废水，去除水中的该钙 离子;另外一级反应生成的NaOH的量有限，即能用CO2反应去除的Ca2+有限， 本发明通过将蒸发过程产生的部分NaCl和Na2SO4复溶后通过管道回流至一级 反应槽中，利用离子互溶度效应加快Ca2+沉淀，降低一级反应后Ca2+的含量并 保持在一个稳定的值，适用于脱硫废水水质的多变性和复杂性，使二级反应中 利用CO2去除钙离子得以实现;因此，本发明不仅能够通过低成本工艺有效地 净化脱硫废水，并且可以实现废气回收，变废为宝，减少烟道气中CO2的排放; 经过本发明所述的净化系统及净化工艺处理后得到的净化水水质硬度小于 10ppm，可大大减少后续蒸发设备的结垢和洗效周期。