申请日2014.12.05
公开(公告)日2015.04.01
IPC分类号C02F103/18; C02F9/06
摘要
本发明涉及一种废水处理工艺，特别是一种电厂烟气脱硫废水处理工艺。本发明的工艺过程包含有三个过程：一、电厂脱硫后的废水进行板框过滤，用微孔过滤得到无悬浮物的澄清滤液;二、将澄清滤液用带pH值调节功能的电渗析膜组器进行浓缩，浓缩后的淡水回用;三、将浓室中的混合物进行微孔过滤，滤渣回收，滤液进入硫酸钙晶种结晶装置进行结晶，析出硫酸钙晶体。本发明的优点是工艺简单、能有效回收重金属并实现了脱硫废水真正零排放的目的。
摘要附图
权利要求书
1.一种电厂烟气脱硫废水处理工艺，其特征在于所述的工艺过程包括：
(1)将电厂脱硫后的废水进行板框过滤，然后用微孔过滤得到无悬浮物的 澄清滤液;
(2)将澄清滤液用带pH值调节功能的电渗析膜组器进行浓缩，浓缩后的 淡水回用;所述的电渗析膜组器中部分阴膜换成双极膜，双极膜与阴膜的数量 比例为1：10-50，双极膜阳层朝向淡室，阴层朝向浓室;
(3)将浓室中的混合物进行微孔过滤，滤渣回收，滤液进入硫酸钙晶种结 晶装置进行结晶，析出硫酸钙晶体。
2.根据权利要求1所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺，其特征在于所述的 微孔过滤采用烧结微孔滤棒过滤，烧结滤棒的材料为聚丙烯，过滤孔径为0.2-5 微米。
3.根据权利要求2所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺，其特征在于所述的 烧结微孔滤棒采用空气反吹清洗，空气反吹压力为0.1-0.3MPa。
4.根据权利要求1所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺，其特征在于所述的 采用带pH值调节功能的电渗析膜组器进行浓缩，浓缩倍数为10-50倍。
5.根据权利要求1所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺，其特征在于所述的 硫酸钙晶种结晶过程中，硫酸钙晶种的比例为每升水加1-5克、直径为20-50微 米的硫酸钙晶种。
6.根据权利要求1或5所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺，其特征在于所 述的硫酸钙晶种结晶过程中，析出硫酸钙后的浓液回到电渗析浓室继续浓缩， 至浓缩倍数达10-50倍。
说明书
一种电厂烟气脱硫废水处理工艺
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及到一种电厂烟气脱硫废水处理工艺。
背景技术
我国是公认的世界资源大国，煤炭产量居世界前列，煤炭的比重在各大能源 中能占据80%以上，而调查显示大气中的硫化物排放有90%产生于煤炭的不充 分燃烧。环境污染越来越严重，人们更加深刻的认识到：要想实现环境的改善 首先要做的就是减少煤炭的燃烧，而减少煤炭的燃烧又具有诸多的不可行性， 可以对煤炭燃烧产生的硫化废水进行二次处理，实现其循环使用。目前在火电 厂发电时常常产生大量的烟气，往往通过湿法脱硫技术进行烟气的脱硫，但是 不可避免的是在经过了湿法脱硫后，产生的大量的含硫废水，如何进行废水的 脱硫处理成为当今火电厂关注的焦点。
1国际上的几种硫化废水处理方法
1.1平衡酸碱度进行硫化物质的去除
利用化学上酸碱中和的原理，在进行硫化废水的处理时可以利用酸碱平衡的 理论进行中和作用，去除废水中所含有的硫化物质。先在硫化废水中加入石灰， 也可以是其他含碱性比较强的物质，直到废水中的PH值达到6-7度左右，停 止加入。然后依次加入石灰乳与絮凝剂，会发现PH值正在慢慢的升高，在絮 凝剂的作用下，重金属中的氢氧化物与硫化物质形成沉淀，从废水中逐渐分离 出来。
1.2采用传统的沉淀与分离方式进行重金属的有效去除
除了上述提到的酸碱平衡来实现硫化物的去除，还可以考虑直接过滤沉淀与 分离的方式进行硫化物质的有效去除。可以在充满着硫化物质的废水中加入一 部分的溶解性的氢氧化物，氢氧化物与含有硫化物的废水会产生氢氧化物，这 些物质的产生就是为了分离重金属离子的。在普通的脱硫废水中，酸碱性一般 控制在8.6-9.0之间范围，金属中含有的铁、铜等物质会形成氢氧化物的沉淀。 这样就实现了硫化物质与重金属物质中硫化物质的沉淀、分离。
2目前比较先进的火电厂硫化废水的处理技术分析：石灰石-石膏湿法脱硫后产 生废水的处理分析
采用石灰石-石膏湿法脱硫是发电厂中常用的一种脱硫方法，在进行脱硫工序 之后往往产生一定呈弱酸性的含硫废水。弱酸性的废水其PH值一般在5.7以 下，废水中含有较多的悬浮物及部分小颗粒。石灰石-石膏湿法脱硫主要是去除 废水中含有的硫化物与轻微性的粉尘。产生的呈弱酸性的废水中含有的可溶性 物质除了硫化物还有氯化物、硝酸盐等等，也存在部分重金属的离子。
第一步是前期的脱硫，是废水处理的前期准备。将空气鼓吹入废水中，原有 的亚硫酸盐经过氧化之后变为硫酸盐，石灰石-石膏湿法脱硫采用的是强制氧化 工序，保证氧化的彻底性，有时氧化的过程可以忽略。如何确定废水中所需要 的氧气量，我们可以基于这样的标准：当废水中含有的亚硫酸盐的浓度在100毫 克以上，需要保证氧气鼓入的充足，时间稍微延长保证所有的亚硫酸得到氧化， 在进行该部分废水的处理时，我们也可以通过加入盐酸与次氯酸钠进行废水中 有机物质的分解，并实现废水中亚硫酸盐的彻底性氧化。此时，硫化物质基本 被去除。
第二步主要是为了提升废水的酸碱值，并且降低石膏的饱和度，在进行排放 的废水基本都是石膏的饱和溶液，为了避免其在下面的设备中出现结垢，要在 金属物质清除之前进行石膏沉淀物的完全析出。一部分泥浆返回到中和箱，作 为石膏结晶的晶种，另一方面可以帮助降低原有溶液的饱和度。
第三步是沉淀金属离子。在重金属沉淀阶段，加入氢氧化钙的目的是提高硫 化废水的PH值，使铁离子、铜离子等重金属性离子生成氢氧化物的沉淀，在 PH值达到9时，几乎所有的重金属离子都在氢氧化钙的作用下行成了沉淀物， 因此将这些重金属离子的沉淀物分离出来。在絮凝反应阶段，在废水池的端口 加入一定的阳离子高分子的聚合电解质物质作为反应的助推剂，帮助凝固。在 助凝剂的作用下，氢氧化物与硫化物都行成了预期的沉淀，实现硫化物质的有 效分离。
最后一步是澄清阶段。在澄清阶段，絮凝物沉积在废水池的底部经过浓缩处 理形成污泥，上半部分为净水，底部的大部分污泥会被排放，剩下的小部分的 污泥会返回反应池生成晶核。对于上半部分的净水我们一般将其进行澄清处理， 在澄清之后将这些水引导到净水箱。最终实现了废水的重新利用。
以上的处理方法具有处理工序复杂、重金属不能回收会形成废固的缺点。我 们在电厂脱硫废水的基本特征与具体成分的基础上，开发出具有工艺简单，又 可以回收重金属，不形成重金属废固的电渗析浓缩+硫酸钙晶种结晶的组合工 艺，达到脱硫废水真正零排放的目的。
发明内容
本发明提供一种技术简便、高效的电厂烟气脱硫废水处理工艺，解决传统废 水处理方法中处理工序复杂、重金属不能回收会形成废固的缺点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案包括：
一种电厂烟气脱硫废水处理工艺，所述的工艺过程包括：
(1)将电厂脱硫后的废水进行板框过滤，然后用微孔过滤得到无悬浮物的 澄清滤液;
(2)将澄清滤液用带pH值调节功能的电渗析膜组器进行浓缩，浓缩后的淡 水回用，所述的电渗析膜组器中部分阴膜换成双极膜，双极膜与阴膜的比例为1： 10-50，双极膜阳层朝向淡室，阴层朝向浓室;
(3)将浓室中的混合物进行微孔过滤，滤液进入硫酸钙晶种结晶装置进行 结晶，析出硫酸钙晶体。
优选地，所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺中的微孔过滤采用烧结微孔滤棒 过滤，烧结滤棒的材料为聚丙烯，过滤孔径为0.2-5微米。
优选地，所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺中的烧结微孔滤棒采用空气反吹 清洗，空气反吹压力为0.1-0.3MPa。
优选地，所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺中采用带pH值调节功能的电渗 析膜组器进行浓缩，浓缩倍数为10-50倍。浓缩之后的淡水可以回用，浓水进入 硫酸钙晶种结晶装置。电渗析膜组器的pH值调节功能来自于双极膜，在电渗析 膜组器中部分阴膜换成双极膜，更换比例为1/50-1/10，即一套JED-5000，200 对均相膜组器，其中4-20张阴膜换成双极膜，双极膜阳层朝向淡室，阴层朝向 浓室。结果淡室变酸性到pH=2-5，浓室变碱性pH=9-12。
优选地，所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺中的硫酸钙晶种结晶过程中，晶 种的比例为每升水加1-5克直径为20-50微米的硫酸钙晶种。
优选地，所述的电厂烟气脱硫废水处理工艺中的硫酸钙晶种结晶过程中，析 出硫酸钙后的浓液回到电渗析浓室继续浓缩，至浓缩倍数达10-50倍。
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：克服了传统污水处理方法具有 的处理工序复杂、重金属不能回收会形成废固的缺点，在电厂脱硫废水的基本 特征与具体成分的基础上，开发出具有工艺简单，又可以回收重金属，不形成 重金属废固的电渗析浓缩+硫酸钙晶种结晶的组合工艺，达到脱硫废水真正零排 放的目的。