申请日2013.12.19
公开(公告)日2014.04.09
IPC分类号C02F9/10; C02F1/52; C02F103/18; C02F1/44; C02F5/00
摘要
本发明涉及脱硫废水回用与零排放处理方法及设备。方法步骤包括：预处理、化学反应处理、分离处理、净化过滤处理和蒸发结晶处理，最后得到供回用净化水和盐。设备包括预处理沉清装置、反应装置、循环装置、增压泵、分离主机、过滤器、反渗透主机及蒸发结晶器。本发明的突出优点是：提高悬浮物、重金属离子、硬度离子、硅离子及COD的去除率，同时将这部分污染物从离子态转化为固体态，从废水中分离，减少反渗透膜结垢，减少硅垢污染和生物性污染,阻断第二次污染;一是可以使废水达标排放，二是可以高回收率回用废水，三是减少蒸发结晶器的结垢污堵，增加其热交换效果，减少其运行成本;且整机设备占地少、结构紧密、操作简单、运行费用低。
权利要求书
1.一种脱硫废水回用与零排放处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、预处理：将脱硫废水加药并澄清，使悬浮物絮凝组团、沉淀，并分离出预处理的废水;
B、化学反应处理：将分离出预处理的废水加药进行化学反应，使废水中的离子形态污染物质反应生成絮体颗粒悬浮于水中并使废水软化，得到化学反应处理的废水;
C、分离处理：将化学反应处理的废水中的固体颗粒分离，其中：一路将具有固体颗粒的废水送至污泥压滤处理，排出固体物，另一路将分离处理的废水输出净化过滤;
D、净化过滤处理：用过滤器及反渗透主机对分离处理的废水进行净化过滤处理，获得净化过滤水;
E、蒸发结晶处理：用蒸发结晶器对净化过滤水进行蒸发结晶处理并分列排出供回用的净化水和盐。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水回用与零排放处理方法，其特征在于，所述污泥压滤处理程序中，压滤出来的废水送入化学反应处理B步骤。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水回用与零排放处理方法，其特征在于，所述A步骤预处理过程中，悬浮物絮凝组团、沉淀后排至污泥压滤处理程序中处理。
4.一种用于权利要求1所述方法的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，按水流方向顺序安装包括：与脱硫废水(16)联通的预处理澄清装置(1)、反应装置(2)、循环装置(3)、分离主机(5)、过滤器(8)、反渗透主机(10)及蒸发结晶器(12);所述的预处理澄清装置(1)包括加药器(1.1)和澄清器(1.2)，该澄清器(1.2)的沉淀物排出口与污泥压滤机(14)进口连接，澄清器(1.2)的预处理的废水出口与反应装置(2)的化学反应器(2.1)的进口连接;化学反应器(2.1)进口还与污泥压滤机(14)压滤废水出口连接;每个化学反应器(2.1)至少有1个加药器(2.2);所述的分离主机(5)为管式模分离主机，其进口通过增压泵(4)与循环装置(3)连接，该循环装置(3)进口与化学反应器(2.1)出口连接，其沉淀物出口通过污泥泵(13)与污泥压滤机(14)进口连接;所述的分离主机(5)通过提升泵(7)与过滤器(8)连接;过滤器(8)通过高压泵(9)与反渗透主机(10)连接，反渗透主机(10)通过升压泵(11)与蒸发结晶器(12)连接，该蒸发结晶器(12)分别设置有净化水及盐的排出口。
5.根据权利要求4所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，所述的分离主机(5)的膜丝是烧结而成的内径大于等于10毫米，小于等于105毫米的过滤膜丝。
6.根据权利要求4所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，所述分离主机(5)的膜丝内径为12.5毫米的过滤膜丝。
7.根据权利要求4所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，所述分离主机(5)的膜丝内径为25.4毫米的过滤膜丝。
8.根据权利要求4所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，所述分离主机(5)的膜丝内径为100毫米的过滤膜丝。
9.根据权利要求4所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，所述的预处理澄清装置(1)由1个加药器(1.1)及1个澄清器(1.2)组成。
10.根据权利要求4所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，所述的化学反应器(2.1)由至少1个化学反应池,每个化学反应池至少有1个加药器(2.2)组成。
11.根据权利要求4所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其特征在于，所述的分离主机(5)膜按下述技术指标选定：膜表面流速为1—10米/秒;所能处理的固体浓度以固体重量与化学反应处理的废水重量比值计为:0.02%—15%。
说明书
脱硫废水回用与零排放处理方法及设备
技术领域
本发明涉及脱硫废水回用与零排放处理方法及设备，属于管式膜系统回用与零排放脱硫废水处理技术领域。
背景技术：
现有的用于脱硫废水处理技术存在以下不足之处：
1、湿法烟气脱硫是硫大气污染处理一种成熟、高效的脱硫工艺，广泛应用于各种烟气脱硫装置;但是湿法脱硫会产生脱硫废水，这部分废水中含有大量的悬浮物、钙镁硬度、活性硅、重金属、COD、高盐量及其他特殊物质;现阶段脱硫废水基本上是简单处理后排放，这样浪费水资源，最主要对环境带来很大影响;所以，深度处理并进一步回用脱硫废水，直至废水零排放是脱硫废水处理的一种趋势，同时也是一个技术难题。
2、现有的关于脱硫废水处理的技术研究，方法和原理存在一些问题：
在中国专利号为200610166002《一种烟气脱硫废水处理方法及系统装置》,及中国专利号为201110076844《脱硫废水零排放处理方法及系统》,还有中国专利号为201110204147《脱硫废水处理方法》等现有技术，在相关脱硫废水回收利用研究中，他们共同的特点是：在脱硫废水中加入药剂，将悬浮物和部分重金属沉淀分离出来，然后将处理的水排放;或是将处理后的水通过雾化装置和静电除尘器蒸干达到零排放。上述技术工艺的缺点是：1)水未进行回用;2)简单处理后排放的脱硫废水，其中含盐量及其它污染物如重金属离子、钙镁硬度离子、硅、COD和其他污染物质都排放到环境中，对环境造成新方式的污染。
发明内容
本发明的目的是，克服现有技术的缺点，提供一种脱硫废水回用与零排放处理方法及设备，提高包括重金属离子、硬度离子、硅离子及COD的去除率;减少反渗透膜结垢，减少硅垢污染和生物性污染,阻断第二次污染;高回收利用脱硫废水，最终达到零排放，保护环境;且整机设备占地少、结构紧密、操作简单、运行费用低。
本发明一种脱硫废水回用与零排放处理方法的技术方案是：
脱硫废水回用与零排放处理方法，包括如下步骤：
A、预处理：将脱硫废水加药并澄清，使悬浮物絮凝组团、沉淀，并分离出预处理的废水;
B、化学反应处理：将分离出预处理的废水加药进行化学反应，使废水中的离子形态污染物质反应生成絮体颗粒悬浮于水中并使废水软化，得到化学反应处理的废水;
C、分离处理：将化学反应处理的废水中的固体颗粒分离，其中：一路将具有固体颗粒的废水送至污泥压滤处理，排出固体物，另一路将分离处理的废水输出净化过滤;
D、净化过滤处理：用过滤器及反渗透主机对分离处理的废水进行净化过滤处理，获得净化过滤水;
E、蒸发结晶处理：用蒸发结晶器对净化过滤水进行蒸发结晶处理并分列排出供回用的净化水和盐。
进一步方案是：
所述的脱硫废水回用与零排放处理方法，所述污泥压滤处理程序中，压滤出来的废水送入化学反应处理B步骤。
所述的脱硫废水回用与零排放处理方法，所述A步骤预处理过程中，悬浮物絮凝组团、沉淀后排至污泥压滤处理程序中处理。
一种用于本发明所述脱硫废水回用与零排放处理方法的脱硫废水回用与零排放处理没备技方案是：该设备按水流方向顺序安装包括：与脱硫废水联通的预处理澄清装置、反应装置、循环装置、分离主机、过滤器、反渗透主机及蒸发结晶器;所述的预处理澄清装置包括加药器和澄清器，该澄清器的沉淀物排出口与污泥压滤机进口连接，澄清器的预处理的废水出口与反应装置的化学反应器的进口连接;化学反应器进口还与污泥压滤机压滤废水出口连接;每个化学反应器至少有1个加药器;所述的分离主机为管式模分离主机，其进口通过增压泵与循环装置连接，该循环装置进口与化学反应器出口连接，其沉淀物出口通过污泥泵与污泥压滤机进口连接;所述的分离主机通过提升泵与过滤器连接;过滤器通过高压泵与反渗透主机连接，反渗透主机通过升压泵与蒸发结晶器连接，该蒸发结晶器分别设置有净化水及盐的排出口。
所述脱硫废水回用与零排放处理没备的进一步方案是：
所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其分离主机的膜丝是烧结而成的内径大于等于10毫米，小于等于105毫米的过滤膜丝。
所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其分离主机的膜丝内径为12.5毫米的过滤膜丝。
所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其分离主机的膜丝内径为25.4毫米的过滤膜丝。
所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其分离主机的膜丝内径为100毫米的过滤膜丝。
所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其预处理澄清装置由1个加药器及1个澄清器组成。
所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其化学反应器由至少1个化学反应池,每个化学反应池至少有1个加药器组成。
所述的脱硫废水回用与零排放处理没备，其分离主机膜按下述技术指标选定：膜表面流速为1—10米/秒;所能处理的固体浓度以固体重量与化学反应处理的废水重量比值计为:0.02%—15%。
对本发明的基本原理和主要技术效果说明如下：
1、本发明脱硫废水回用及零排放处理方法，是将悬浮物、重金属离子、钙镁等硬度离子在进入浓水反渗透之前除去;再进入反渗透主机;这样，反渗透主机膜表面就避免了重金属污染和钙镁结垢的倾向;同时减少进入蒸发结晶器的水量、避免其污堵结垢，最终达到液体零排放，同时回用高品质的净化水。
2、本发明的管式膜分离主机4的膜丝结构独有特点，使管式膜分离主机及其工作方法大大减少反应池的占地面积;而且其选用的大流量错流工艺，保证了膜丝表面的清洁和过滤性能。
3、本发明中的管式膜分离主机与之前部分一起组成对重金属离子、硬度离子、硅、COD及其它污染物的去除与分离，除了少部分泥之外，没有形成二次废水，其回收率达到99.4%。
4、本发明能将传统脱硫废水的简单处理排放升级为废水零排放。
综上所述，本发明的原理是将进入浓水反渗透之前的重金属离子、钙镁等硬度离子、硅、COD及其他污染物除去，保护了浓水反渗透主机，使反渗透主机可以在高回收率下运行，减少进入蒸发结晶器的水量和污染物，同时提高水中的含盐浓度，提高蒸发结晶器的运行稳定性;而且由于其管式膜固液分离技术及特点，还有，由于化学反应，使用更少的药剂，产生更少的污泥。