申请日2018.03.20
公开(公告)日2018.11.20
IPC分类号C02F9/06; C02F103/18
摘要
本实用新型公开一种可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置，包括三联箱、澄清池、反应池、浓缩水箱、污泥浓缩池、板框压滤机、管式UF膜组件、纳滤膜组件、RO膜组件和双极膜电渗析系统;三联箱包括依次连接的中和箱、反应箱及絮凝箱，絮凝箱接澄清池、澄清池接反应池，反应池接浓缩水箱，浓缩水箱污泥出口接污泥浓缩池，污泥浓缩池出口接板框压滤机，浓缩水箱产水通过提升泵接管式UF膜组件，管式UF膜组件产水接纳滤膜组件，管式UF膜组件浓水接浓缩水箱，纳滤膜组件产水接RO膜组件，纳滤膜组件浓水接反应池，RO膜组件产水接外排管，RO膜组件浓水接双极膜电渗析系统。该装置实现电厂的脱硫废水的深度零排放处理以及实现资源回收利用。
权利要求书
1.可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置，其特征在于：包括三联箱、澄清池、反应池、浓缩水箱、污泥浓缩池、板框压滤机、管式UF膜组件、纳滤膜组件、RO膜组件和双极膜电渗析系统;其中三联箱包括依次连接的中和箱、反应箱及絮凝箱，所述絮凝箱接澄清池、澄清池接反应池，反应池接浓缩水箱，浓缩水箱污泥出口接污泥浓缩池，污泥浓缩池出口接板框压滤机，浓缩水箱产水通过提升泵接管式UF膜组件，管式UF膜组件产水接纳滤膜组件，管式UF膜组件浓水接浓缩水箱，纳滤膜组件产水接RO膜组件，纳滤膜组件浓水接反应池，RO膜组件产水接外排管，RO膜组件浓水接双极膜电渗析系统。
2.如权利要求1所述的可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置，其特征在于：所述纳滤膜组件为卷式结构。
3.如权利要求1所述的可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置，其特征在于：所述RO膜组件采用耐高压的碟管式反渗透膜组件DTRO、MTRO或STRO。
说明书
可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置
技术领域
本实用新型涉及电厂脱硫废水处理技术领域，尤其是指一种可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置。
背景技术
现有的电厂脱硫废水处理工艺有：
专利1(201710412099.X)公开的电场脱硫废水低耗零排放处理方法，其通过对废水进行预处理，加入氢氧化钠、碳酸钠、次氯酸钠，去除脱硫废水中的二价及三价结垢离子和抑制微生物滋长;再用管式超滤膜进行固液分离;接着采用纳滤对脱硫废水进行浓缩，进一步去除脱硫废水中的二价及三价结垢离子;接着纳滤产水进行反渗透工艺处理;再对高浓度氯化钠溶液加热蒸发浓缩;最后浓盐水浓缩结晶脱水、干燥。
专利1方案缺陷在于：在预处理阶段没有加入重金属捕捉剂，不能去除氢氧化物无法沉淀去除的重金属离子;加入了次氯酸钠，如果加入量控制不当，容易对后续纳滤膜以及RO膜造成破坏;蒸发所得氯化钠固体纯度不高，无法外运或者销售，场内也应用甚微，因此价值不高;预处理需要额外添加酸碱，消耗药剂。
专利2(201611024049.6)公开的一种脱硫废水零排放处理方法，包括：
电絮凝：将生产所产生的脱硫废水电絮凝去除部分有机物，ss，及重金属;
双碱化学软化：将电絮凝所生产的有机物进入到双碱化学沉降;
管式膜超滤：经过沉降后的水体再经过双极膜产出的酸进行回调pH，使之保持微碱性;
纳滤膜：再经过纳滤，将水体中的二价盐去除实现分盐;
ED浓缩：纯化的盐水则进入均相ED进行浓缩，浓缩后的浓盐和断水分离排放;
制备酸碱;浓缩后的盐水通过BPED双极膜电渗析系统，制备酸碱，制备的酸碱用于步骤二中双碱软化及其它生产应用。
专利2方法缺陷在于：电絮凝电极易钝化，能耗高，电极消耗快，导致运行成本升高;ED浓缩的除盐率、回收率较低;ED清洗维护频繁复杂;电厂脱硫废水经过纳滤后单价盐含量依然很高，ED能源消耗大。
专利3(201510529034.4)公开的一种脱硫废水零排放处理工艺，包括：
步骤一、在中和调节池内加入一定计量的药液，使得多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀;
步骤二、脱硫废水中加入药剂后当pH值到达9.0至9.5时，大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物，同时水中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应，生成难溶的CaF2沉淀而达到去除氟的作用;
步骤三、絮凝沉淀，使胶体颗粒和悬浮颗粒发生凝聚和聚集，加入絮凝剂使药液反应充分，沉淀一定的时间后，絮凝沉淀池的上部为上清液，其下部为浓液;
步骤四、下浓液通过污泥浓缩箱和板框污泥压滤机后，排出固废和废水，废水通过管路导入中和调节池，进行循环再次处理。上清液通过全自动软化过滤器有效去除废水中的钙离子，其目的是保护后续处理中的反渗透装置;同时软化器兼有过滤的作用;
步骤五、在运行过程中超滤器自动反冲洗，保证了不被污染;
步骤六、浓水经过一、二级RO反渗及结晶蒸发器制得结晶盐，通过反渗透浓缩提高废水中的盐浓度，在蒸发结晶上节省能耗;经反渗透浓缩产生的净化水回用。
专利3的缺陷如下：没有纳滤膜进行分盐，直接用RO浓缩，导致RO系统压力较高，浓缩液蒸发所得结晶盐不纯。蒸发所得氯化钠固体纯度不高，无法外运或者销售，场内也应用甚微，因此价值不高;预处理需要额外添加酸碱，消耗药剂。
专利4(201610901996.2)公开的一种电厂脱硫废水零排放工艺，包括：
步骤一、电厂脱硫废水首先进入原水箱，在原水箱中进行均质调节，使废水水质保持相对稳定;
步骤二、原水箱出水进入第一絮凝反应槽，在第一絮凝槽中加入絮凝剂和高分子聚合物絮凝沉淀，经第一絮凝反应槽絮凝后的废水进入第一沉淀槽，在第一沉淀槽的废水中形成的絮团降至槽底形成污泥，送入污泥存储槽，再送至污泥浓缩槽，浓缩后的污泥进入压滤机脱水，泥饼送到指定地点填埋，滤液返回污泥浓缩槽;
步骤三、对第一沉淀槽的上清液进入UF超滤系统，进一步除去废水中的胶状物及高分子有机物;
步骤四、出水进入NF钠滤系统,浓水进入第二絮凝反应槽;
步骤五、钠滤系统出水进入RO反渗透系统，浓水进入第二絮凝反应槽;
步骤六、在第二絮凝反应槽中加入化学药剂主要是NaOH、Na2CO3和Polymer，加药量为1-5ppm内;絮凝后的浓水进入第二沉淀槽，沉淀槽底污泥进入污泥浓缩槽，出水进入第一减压蒸发器，蒸发输出Na2SO4，送至第一离心机进行固液分离，得到Na2SO4晶体，滤液部分回流至蒸发器，其余进入干燥机，形成污泥饼，形成的污泥饼送至指定地点填埋，干燥过程产生的含有污染物的蒸汽进入洗涤塔，洗涤水返回原水箱;
步骤七、RO反渗透系统产水作为回用水回用，浓水进入第二减压蒸发器，蒸发析出NaCl，送至第二离心机进行固液分离，得到NaCl晶体，滤液部分回流至蒸发器，其余进入干燥机，形成污泥饼，填埋。
专利4的缺陷如下：预处理过程中投加絮凝剂和高分子聚合物，如果投加量控制不好，会污染后续的超滤和纳滤系统;由于蒸发前投加了部分化学药剂，容易导致蒸发器换热器结垢，影响蒸发器的传热效率;蒸发后的泥饼需要再处理，无法实现资源利用;预处理需要额外添加酸碱，消耗药剂。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置，实现脱硫废水流程化处理与资源回收。
为了达成上述目的，本实用新型的解决方案为：
可资源回收利用的电厂脱硫废水零排放处理装置，包括三联箱、澄清池、反应池、浓缩水箱、污泥浓缩池、板框压滤机、管式UF膜组件、纳滤膜组件、RO膜组件和双极膜电渗析系统;其中三联箱包括依次连接的中和箱、反应箱及絮凝箱，所述絮凝箱接澄清池、澄清池接反应池，反应池接浓缩水箱，浓缩水箱污泥出口接污泥浓缩池，污泥浓缩池出口接板框压滤机，浓缩水箱产水通过提升泵接管式UF膜组件，管式UF膜组件产水接纳滤膜组件，管式UF膜组件浓水接浓缩水箱，纳滤膜组件产水接RO膜组件，纳滤膜组件浓水接反应池，RO膜组件产水接外排管，RO膜组件浓水接双极膜电渗析系统。
所述纳滤膜组件为卷式结构。
所述RO膜组件采用耐高压的碟管式反渗透膜组件DTRO、MTRO或STRO。
采用上述方案后，本实用新型具有以下优点：
(一)采用三联箱、双碱软化+管式超滤两级除硬工艺，更好的捕捉和去除重金属、去除硬度，能耗低，运行成本低，实现燃煤电厂的脱硫废水进行深度零排放处理，并充分利用废水含的氯化钠直接制备成为可回收利用的酸/碱。
(二)纳滤可以截留多价离子，获得以NaCl为主要成分的产水进入RO，给RO减轻了浓缩的负担和结垢的风险。
(三)RO进一步减少了浓缩液的量，提高了盐分浓度以利于双极膜制备酸碱，降低双极膜制备酸碱的电耗。RO浓缩后产水可以回用，相比ED浓缩工艺产水往往含盐量还较高，无法直接回用，需要进一步脱盐才能回用。因此采用高压RO浓缩工艺，系统整体工艺更加简洁。
(四)利用废水含的氯化钠直接制备成为可利用的酸/碱，制成的碱用于双碱法除硬，制得的酸用于纳滤前的pH回调，且富余的酸碱还可用于电厂本身的其他水处理系统中。