申请日2017.08.31
公开(公告)日2018.03.23
IPC分类号C02F9/04; C02F103/18
摘要
本实用新型提供一种脱硫废水全膜法深度净化装置及系统，全膜法深度净化装置包括软化装置、管式微滤装置、高压反渗透装置、化学清洗装置和废水集水装置;软化装置包括反应池、第一加药装置和第二加药装置;管式微滤装置包括管式微滤循环水箱、管式微滤膜组件、管式微滤产水箱;管式微滤循环水箱内设有搅拌组件;管式微滤循环水箱和管式微滤膜组件连接;高压反渗透产水箱内设有检测装置;管式微滤装置和高压反渗透装置分别设有化学清洗装置。采用本实用新型提供的脱硫废水全膜法深度净化装置，浓缩减量后的管式微滤装置和高压反渗透装置的浓缩泥浆以及清洗废液，汇集至废水集水池，用于干灰调湿、干渣调湿、湿除渣用水，从而实现脱硫废水零排放。
权利要求书
1.一种脱硫废水全膜法深度净化装置，其特征在于：包括软化装置、管式微滤装置、高压反渗透装置、化学清洗装置和废水集水装置;其中：
所述软化装置包括反应池、第一加药装置和第二加药装置;所述第一加药装置和第二加药装置用于向所述反应池添加药剂;所述反应池中设有搅拌组件;
所述管式微滤装置包括管式微滤循环水箱、管式微滤膜组件、管式微滤产水箱;所述管式微滤循环水箱与所述反应池连接;所述管式微滤循环水箱内设有搅拌组件;所述管式微滤循环水箱和所述管式微滤膜组件连接;所述管式微滤膜组件包括多孔材料管;所述多孔材料管内壁浇筑有微滤膜;所述管式微滤膜组件与所述管式微滤循环水箱之间设有回流管;所述管式微滤膜组件与所述管式微滤产水箱连接;所述管式微滤产水箱内设有检测装置;
所述高压反渗透装置包括高压反渗透膜组件和高压反渗透产水箱;所述高压反渗透产水箱内设有检测装置;
所述管式微滤装置和所述高压反渗透装置分别设有化学清洗装置;所述化学清洗装置包括酸性清洗液罐，碱性清洗液罐，垢类清洗液罐和清洗过滤器;所述酸性清洗液罐，碱性清洗液罐，垢类清洗液罐内均设有清洗泵;
所述废水池与管式微滤循环水箱、管式微滤膜组件、管式微滤产水箱、高压反渗透膜组件和高压反渗透产水箱连接;所述废水 池内设有搅拌组件。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水全膜法深度净化装置，其特征在于：所述第一加药装置用于向反应池添加氢氧化钠和/或氢氧化钙;所述第二加药装置用于向反应池添加碳酸钠。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水全膜法深度净化装置，其特征在于：所述检测装置设有电导检测器、温度感应器、pH测试器、浊度检测器、COD检测器和液位计，用于检测电导、温度、pH、浊度、COD和液位。
4.一种脱硫废水全膜法深度净化系统，其特征在于：包括软化模块、管式微滤模块、高压反渗透模块、化学清洗模块和废水集水模块;
所述软化模块用于对预处理水进行处理，并将软化产水输送至管式微滤模块;所述管式微滤模块用于对所述软化产水进行处理，形成管式微滤浓缩泥浆和管式微滤产水;所述管式微滤模块将所述管式微滤泥浆送至所述废水集水模块;所述管式微滤模块将所述管式微滤产水送至所述高压反渗透模块;
所述高压反渗透模块用于对所述管式微滤产水进行处理，形成高压反渗透浓水和高压反渗透产水;所述高压反渗透模块将所述高压反渗透浓水送至所述废水集水模块;所述高压反渗透产水用于回收再利用。
说明书
一种脱硫废水全膜法深度净化装置及系统
技术领域
本实用新型涉及脱硫废水处理领域，特别涉及一种脱硫废水全膜法深度净化装置及系统。
背景技术
脱硫废水高含盐、高浊度、高硬度、高氯化物、高硫酸根;含有重金属、氟化物、硫化物、氨氮、硅、有机物等;水温50℃左右;尤其是含有世卫组织和我国严格控制的一类污染物等;且受燃煤、脱硫工艺水质、脱硫剂等的影响，脱硫废水水质成分复杂、经常性波动很大。近年来，伴随着环境问题的日益凸显，新的环保政策不断颁布，环保政策执行力度日益增强，脱硫废水作为燃煤电厂经常性废水中成分最为复杂、难以处理的一类，其深度处理后达标排放(拥有受纳水体时)或回用已成为大势所趋。
传统“三联箱”工艺无法满足运行要求，主要存在如下问题：(1)加酸加碱，设备及管线腐蚀、堵塞严重;(2)工艺流程长，设备一次性投资大，运营费用高，设备管理维护任务重;(3)药剂种类多，储量大，并有一定安全隐患;水质成分、浓度等波动时，需要多种药剂同时协调控制，现场操作控制复杂，现场人员很难调控达标;(4)传统“三联箱”化学沉淀法处理后，废水中溶解态盐分(主要为氯化物、硫酸盐)和有机物等几乎不能脱除，既不能直接排放也无法回用，只能用于干灰调湿、灰场或煤场喷淋、干渣调湿、湿除渣用水、自然或机械喷雾蒸发等。
鉴于脱硫废水传统工艺存在的上述问题，既不能直接排放，也不能直接回用，国内外发展了多种脱硫废水出水深度净化技术。但是近期开发的脱硫废水深度处理工艺，存在投资高、运行费用高、占地和建筑物面积大、设备运维任务繁重等问题。
目前国内外主要技术如下：
(1)蒸发结晶：采用蒸发结晶工艺深度净化传统工艺处理出水，使废水与结晶盐资源化利用，实现燃煤电厂脱硫废水零排放。该工艺需要建立一套大型软化、浓缩(膜浓缩或热浓缩)、蒸发结晶系统。软化过程消耗大量的药剂，并产生大量固废;浓缩、蒸发处理过程消耗大量蒸汽和电力，因此占地和建筑物面积大、建设和运维成本较高。国内已投运的深圳河源、广东三水、浙江长兴、宁夏马莲台、湖北汉川等试点工程表明：吨水处理设备投资约250-300万左右;吨水处理运维费用(药剂、能耗等)差异较大，最高约185多元/m3，最低约80多元/m3，平均约100多元/m3。占地和建筑物面积大(有的电厂没有足够的建设空间)、软化设备产生大量固废、膜浓缩设备污染堵塞、热浓缩设备结垢和腐蚀、蒸发结晶设备结垢和腐蚀等，成为该工艺技术的重要制约因素。
(2)喷雾结晶技术：该工艺将脱硫废水经预处理后在烟道内雾化喷射，在烟道内蒸发，废水中的杂质以固体物质的形式和飞灰一起随烟气进入除尘设备，做到了脱硫废水的零排放，在国内外均有应用案例。
(3)生化法：利用传统混凝沉淀工艺去除大部分悬浮物、重金属，出水进入生物反应器，通过微生物的代谢和分解作用去除部分可溶性盐、含氮化合物、有机物，微生物对重金属的吸附以及其代谢产物对重金属的络合，降低废水中重金属含量。生化法具有高效、无二次污染、显著提高出水水质的优点，但该工艺流程长，管道设备多，占地面积大，处理效率低，而且该工艺基本不能去除氯化物，总体应用效果有待进一步研究。
(4)人工湿地：1953年由德国Max Planck研究所提出，利用实地中土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学和生物三重协同作用，对废水中污染物的吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀和微生物分解等作用实现废水净化，工艺流程简单，运维费用低。美国北卡州Progress Energy电厂采用人工湿地系统深度处理脱硫废水，出水指标均远好于设计值，并对难处理的Hg和Se有很好的处理效果。但人工湿地修建时间长，占用面积大，一次性投资多，适合在远离人口密集地区投建运行;并且人工湿地对周围土壤、水体的潜在影响很难在短时间内判断。
实用新型内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供一种脱硫废水全膜法深度净化装置，包括软化装置、管式微滤装置、高压反渗透装置、化学清洗装置和废水集水装置;其中：
所述软化装置包括反应池、第一加药装置和第二加药装置;所述第一加药装置和第二加药装置用于向所述反应池添加药剂;所述反应池中设有搅拌组件;
所述管式微滤装置包括管式微滤循环水箱、管式微滤膜组件、管式微滤产水箱;所述管式微滤循环水箱与所述反应池连接;所述管式微滤循环水箱内设有搅拌组件;所述管式微滤循环水箱和所述管式微滤膜组件连接;所述管式微滤膜组件包括多孔材料管;所述多孔材料管内壁浇筑有微滤膜;所述管式微滤膜组件与所述管式微滤循环水箱之间设有回流管;所述管式微滤膜组件与所述管式微滤产水箱连接;所述管式微滤产水箱内设有检测装置;
所述高压反渗透装置包括高压反渗透膜组件和高压反渗透产水箱;所述高压反渗透产水箱内设有检测装置;
所述管式微滤装置和所述高压反渗透装置分别设有化学清洗装置;所述化学清洗装置包括酸性清洗液罐，碱性清洗液罐，垢类清洗液罐和清洗过滤器;所述酸性清洗液罐，碱性清洗液罐，垢类清洗液罐内均设有清洗泵;
所述废水池与管式微滤循环水箱、管式微滤膜组件、管式微滤产水箱、高压反渗透膜组件和高压反渗透产水箱连接;所述废水池内设有搅拌组件。
进一步地，所述第一加药装置用于向反应池添加氢氧化钠和/或氢氧化钙;所述第二加药装置用于向反应池添加碳酸钠。
进一步地，所述检测装置设有电导检测器、温度感应器、pH测试器、浊度检测器、COD检测器和液位计，用于检测电导、温度、pH、浊度、COD和液位。
本实用新型还提供一种脱硫废水全膜法深度净化系统，包括软化模块、管式微滤模块、高压反渗透模块、化学清洗模块和废水集水模块;
所述软化模块用于对预处理水进行处理，并将软化产水输送至管式微滤模块;所述管式微滤模块用于对所述软化产水进行处理，形成管式微滤浓缩泥浆和管式微滤产水;所述管式微滤模块将所述管式微滤泥浆送至所述废水集水模块;所述管式微滤模块将所述管式微滤产水送至所述高压反渗透模块;
所述高压反渗透模块用于对所述管式微滤产水进行处理，形成高压反渗透浓水和高压反渗透产水;所述高压反渗透模块将所述高压反渗透浓水送至所述废水集水模块;所述高压反渗透产水用于回收再利用。
本实用新型提供的脱硫废水全膜法深度净化装置采用全膜深度净化工艺实现脱硫废水零排放。预处理水水质指标达到DL/T997-2006《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》标准，作为使用该装置实施的工艺来水，进一步采用传统软化工艺，投加氢氧化钙和/氢氧化钠、碳酸钠进行水质软化。软化后的产水作为管式微滤装置的来水，经管式微滤装置处理后，可有效脱除预处理水中微细悬浮固体、乳化油、胶体(硅)、粘土、0.05μm及以上其他杂质等，出水水质优于高压反渗透入水水质要求。经高压反渗透装置深度净化，可有效脱除盐分、硬度及其他杂质等，出水水质可达到《GB/T19923-2005城市污水再生利用—工业用水水质》(工艺水)的技术要求,可全部回用。浓缩减量后的管式微滤装置和高压反渗透装置的浓缩泥浆以及清洗废液，汇集至废水集水池，用于干灰调湿、干渣调湿、湿除渣用水，从而实现脱硫废水零排放。