申请日2018.01.11
公开(公告)日2018.06.26
IPC分类号C02F9/04; C02F103/02
摘要
本发明涉及一种电厂循环冷却水废水处理方法及系统，该方法包括：向废水中投加铝酸钠和含钙物质，使铝酸钠、含钙物质与废水中的硫酸根发生络合反应生成络合硫酸盐沉淀;络合反应所得清液经前级膜过滤处理;前级膜过滤处理所得淡水进行曝气处理，促使淡水中溶解的钙离子和铝离子分别形成为碳酸钙沉淀和氢氧化铝沉淀;曝气处理所得清液经后级膜过滤处理，至少截留其中残留的硫酸根。本发明采用化学反应与物理作用相结合的方式，可以选择性地去除循环冷却水废水中高浓度的硫酸根，有效降低循环冷却水废水中的硫酸根含量，具有高效、针对性强的特点;处理后所得的废水水质较优，可回用于生产工艺的多个环节，显著地提高循环冷却水的回用率。
权利要求书
1.一种电厂循环冷却水废水处理方法，其特征在于，包括：
步骤一，向废水中投加铝酸钠和含钙物质，使所述铝酸钠、所述含钙物质与所述废水中的硫酸根发生络合反应生成络合硫酸盐沉淀，其中，所述含钙物质为氧化钙或氢氧化钙;
步骤二，步骤一中络合反应所得清液经前级膜过滤处理;
步骤三，对前级膜过滤处理所得淡水进行曝气处理，促使该部分淡水中溶解的钙离子和铝离子分别形成为碳酸钙沉淀和氢氧化铝沉淀;
步骤四，步骤三所得清液经后级膜过滤处理，至少截留其中残留的硫酸根。
2.如权利要求1所述的电厂循环冷却水废水处理方法，其特征在于，
步骤三中还包括：曝气处理所得清液经中间级膜过滤处理;
步骤四中，中间级膜过滤处理所得淡水进入所述后级膜过滤处理。
3.如权利要求2所述的电厂循环冷却水废水处理方法，其特征在于：所述中间级膜过滤处理所得浓水回流至与所述前级膜过滤处理所得淡水共同进行曝气处理。
4.如权利要求1所述的电厂循环冷却水废水处理方法，其特征在于：所述前级膜过滤处理所得浓水回流至与待处理循环冷却水废水共同进行络合反应。
5.如权利要求1所述的电厂循环冷却水废水处理方法，其特征在于：所述后级膜过滤处理所得浓水回流至与待处理循环冷却水废水共同进行络合反应。
6.一种电厂循环冷却水废水处理系统，其特征在于：包括通过废水管道依次串接的络合反应池、前级膜过滤机构、曝气反应池、后级膜过滤机构和清水收集池，其中，所述曝气反应池的废水入口与所述前级膜过滤机构的淡水出口连通，所述清水收集池与所述后级膜过滤机构的淡水出口连通;所述络合反应池内设有搅拌器，所述曝气反应池内设有曝气装置。
7.如权利要求6所述的电厂循环冷却水废水处理系统，其特征在于：所述络合反应池的废水入口侧所连接的废水管道上设有管道混合器，所述管道混合器连接有用于投加铝酸钠和含钙物质的加药箱。
8.如权利要求7所述的电厂循环冷却水废水处理系统，其特征在于：所述络合反应池内通过隔墙分隔形成有前置缓冲室和后置反应室，于所述隔墙上设有用于导通所述前置缓冲室和后置反应室的溢流通道，所述搅拌器设于所述后置反应室内。
9.如权利要求6所述的电厂循环冷却水废水处理系统，其特征在于：所述曝气反应池与所述后级膜过滤机构之间还设有中间级膜过滤机构，所述后级膜过滤机构的废水入口与所述中间级膜过滤机构的淡水出口连通。
10.如权利要求6所述的电厂循环冷却水废水处理系统，其特征在于：所述前级膜过滤机构包括超滤膜，所述后级膜过滤机构包括纳滤膜。
说明书
电厂循环冷却水废水处理方法及系统
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种电厂循环冷却水废水处理方法及电厂循环冷却水废水处理系统。
背景技术
燃煤热电厂是用水大户，据不完全统计，一座装机容量1000MW的大型热电厂的日耗水量约为10万吨，相当于一座小型城市一天的用水量。在我国西北等水资源极其匮乏的地区，如此大的水资源消耗量不仅严重威胁着当地的生态环境保护，还制约着所在地城市的综合发展，因此如何节水、提高水资源的利用率和再生率已成为热电企业规模化生产及地方经济转型升级的关键。
一般按用途，热电厂用水可分为循环冷却水、锅炉补给水、冲灰水、生活用水等几部分，其中循环冷却水的用水量最大，占总用水量的70%以上。循环冷却水的大量消耗通常是由使用过程中的蒸发、飞溅、渗漏等作用造成的，随着水量的逐渐减少，盐分溶质的浓度会显著升高，到一定程度时必须排出一定量的浓水并补充清水，而外排的浓水即为循环冷却废水。该废水的日产量可达上千吨，以一台600MW机组为例，在最大循环倍率下，其循环废水排污量仍达100～150m3/h，约占电厂总排污量的90%。若这部分废水能得到充分利用，可为热电厂节约大量的水资源。
由于需求量极大，目前大力推行使用经过二次处理的城市污水处理厂的中水用作热电厂循环冷却水的源水和补充水，该水相较地下水或江河水的水质较差，主要污染因子是硫酸根、硬度物质和盐分，经过循环使用后各污染因子浓度显著升高，其中硫酸根浓度往往高达2000～3000mg/L，无法继续循环利用，必须对该废水进行综合处理。循环冷却废水的传统处理工艺较单一，借助简单的物理化学方法，只针对废水中的悬浮颗粒物及硬度物质有效，废水水质总体改善不大，且废水中的硫酸根及其它盐分离子无法得到有效去除，致使处理后的废水的使用范围大大受限，只能用于对水质要求不高的生产环节，回收利用率严重受限，造成了水资源的大量浪费。
硫酸根的传统处理工艺以钙盐和钡盐为主，两者原理相同，即利用与硫酸根结合形成不溶物的方式去除硫酸根，但钙盐法中因硫酸钙的溶解度较大，硫酸根的去除率较低，而钡盐方法又存在成本较高的问题，因此两种方法均不实用。
发明内容
本发明实施例涉及一种电厂循环冷却水废水处理方法及电厂循环冷却水废水处理系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及一种电厂循环冷却水废水处理方法，包括：
步骤一，向废水中投加铝酸钠和含钙物质，使所述铝酸钠、所述含钙物质与所述废水中的硫酸根发生络合反应生成络合硫酸盐沉淀，其中，所述含钙物质为氧化钙或氢氧化钙;
步骤二，步骤一中络合反应所得清液经前级膜过滤处理;
步骤三，对前级膜过滤处理所得淡水进行曝气处理，促使该部分淡水中溶解的钙离子和铝离子分别形成为碳酸钙沉淀和氢氧化铝沉淀;
步骤四，步骤三所得清液经后级膜过滤处理，至少截留其中残留的硫酸根。
进一步地，步骤三中还包括：曝气处理所得清液经中间级膜过滤处理;
步骤四中，中间级膜过滤处理所得淡水进入所述后级膜过滤处理。
作为实施例之一，所述中间级膜过滤处理所得浓水回流至与所述前级膜过滤处理所得淡水共同进行曝气处理。
作为实施例之一，所述前级膜过滤处理所得浓水回流至与待处理循环冷却水废水共同进行络合反应。
作为实施例之一，所述后级膜过滤处理所得浓水回流至与待处理循环冷却水废水共同进行络合反应。
本发明实施例涉及一种电厂循环冷却水废水处理系统，包括通过废水管道依次串接的络合反应池、前级膜过滤机构、曝气反应池、后级膜过滤机构和清水收集池，其中，所述曝气反应池的废水入口与所述前级膜过滤机构的淡水出口连通，所述清水收集池与所述后级膜过滤机构的淡水出口连通;所述络合反应池内设有搅拌器，所述曝气反应池内设有曝气装置。
作为实施例之一，所述络合反应池的废水入口侧所连接的废水管道上设有管道混合器，所述管道混合器连接有用于投加铝酸钠和含钙物质的加药箱。
作为实施例之一，所述络合反应池内通过隔墙分隔形成有前置缓冲室和后置反应室，于所述隔墙上设有用于导通所述前置缓冲室和后置反应室的溢流通道，所述搅拌器设于所述后置反应室内。
作为实施例之一，所述曝气反应池与所述后级膜过滤机构之间还设有中间级膜过滤机构，所述后级膜过滤机构的废水入口与所述中间级膜过滤机构的淡水出口连通。
作为实施例之一，所述前级膜过滤机构包括超滤膜，所述后级膜过滤机构包括纳滤膜。
本发明实施例至少具有如下有益效果：
本发明提供的电厂循环冷却水废水处理方法及系统，采用化学反应与物理作用相结合的方式，可以选择性地去除循环冷却水废水中高浓度的硫酸根，有效降低循环冷却水废水中的硫酸根含量，具有高效、针对性强的特点;处理后所得的废水水质较优，高价盐含量极低，可回用于生产工艺的多个环节，显著地提高循环冷却水的回用率和应用范围。上述处理方法工艺流程短、操作简单，适用于热电厂等的改造施工。