申请日 20201015
公开（公告）日 20201211
IPC分类号 C02F9/06; C02F101/14; C02F101/16; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统及方法，包括来水管道、曝气氧化箱、萃取除氯处理装置、反应沉淀一体化装置、电子絮凝器、快速离心浓缩器、多介质过滤器、除氟过滤器、清水箱、加次氯酸钠装置、曝气风机、加有机萃取剂装置、反萃再生处理装置、加石灰乳装置、加盐酸装置及加有机硫装置，该系统及方法能够实现脱硫废水的厂内回用，且投资成本及运行成本低，节约占地面积，运行维护难度低。
权利要求书
1.一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统，其特征在于，包括来水管道(1)、曝气氧化箱(2)、萃取除氯处理装置(4)、反应沉淀一体化装置(6)、电子絮凝器(17)、快速离心浓缩器(18)、多介质过滤器(19)、除氟过滤器(20)、清水箱(22)、加次氯酸钠装置(30)、曝气风机(24)、加有机萃取剂装置(26)、加石灰乳装置(27)、加盐酸装置(28)及加有机硫装置(29)；
来水管道(1)的出口与曝气氧化箱(2)的入口相连通，曝气氧化箱(2)的出口与萃取除氯处理装置(4)的入口相连通，萃取除氯处理装置(4)的水相出口与反应沉淀一体化装置(6)的入口相连通，反应沉淀一体化装置(6)的出口经电子絮凝器(17)的入口相连通，电子絮凝器(17)的出口经快速离心浓缩器(18)的入口相连通，快速离心浓缩器(18)的上清液出口经多介质过滤器(19)及除氟过滤器(20)与清水箱(22)的入口相连通；
加次氯酸钠装置(30)的出口与清水箱(22)的入口相连通，曝气氧化箱(2)的底部设置有曝气搅拌装置(3)，清水箱(22)的底部设置有曝气氧化装置(23)，曝气风机(24)与曝气氧化装置(23)的入口及曝气搅拌装置(3)的入口相连通；
加有机萃取剂装置(26)的出口与萃取除氯处理装置(4)的入口相连通；加石灰乳装置(27)的出口、加盐酸装置(28)的出口及加有机硫装置(29)的出口与反应沉淀一体化装置(6)的加药口相连通。
2.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统，其特征在于，还包括反萃再生处理装置(5)，其中，萃取除氯处理装置(4)的有机相出口经有机相管道(4-2)与反萃再生处理装置(5)的入口相连通，萃取除氯处理装置(4)的水相出口经水相管道(4-1)与反应沉淀一体化装置(6)的入口相连通。
3.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统，其特征在于，还包括污泥脱水系统(25)及脱硫吸收塔(8)，反应沉淀一体化装置(6)内部分为依次相连通的预沉区(7)、中和区(9)、反应区(11)、过流区(13)及沉淀区(14)，沉淀区(14)的侧面设置有斜板(15)，其中，预沉区(7)与萃取除氯处理装置(4)的出口相连通，沉淀区(14)的上清液出口与电子絮凝器(17)的入口相连通，加石灰乳装置(27)的出口与中和区(9)的加药口相连通，加有机硫装置(29)的出口及加盐酸装置(28)的出口与反应区(11)的加药口相连通；
中和区(9)内设置有第一搅拌机(10)，反应区(11)内设置有第二搅拌机(12)，沉淀区(14)的底部设置有刮泥机(16)，沉淀区(14)的底部出口及快速离心浓缩器(18)的底部出口与污泥脱水系统(25)的入口相连通，污泥脱水系统(25)的滤液出口与中和区(9)的入口相连通，预沉区(7)的底部出口与脱硫吸收塔(8)相连通。
4.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统，其特征在于，还包括管道混合器(21)，其中，管道混合器(21)的入口与除氟过滤器(20)的出口及加次氯酸钠装置(30)的出口相连通，管道混合器(21)的出口与清水箱(22)的入口相连通。
5.一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
脱硫系统输出的脱硫废水通过来水管道(1)进入曝气氧化箱(2)中，通过曝气搅拌装置(3)对曝气氧化箱(2)内的水进行水质混匀，并去除部分有机物，降低废水中COD及氨氮浓度；曝气氧化箱(2)输出的脱硫废水进入萃取除氯处理装置(4)中，通过加有机萃取剂装置(26)向萃取除氯处理装置(4)中加入有机萃取剂，借助脱硫废水原本的酸性条件，将脱硫废水中的氯离子以络合萃取的方式提取出来，在保留一段时间后，反应产物中的有机相与水相分离，其中分离出来的有机相输出至反萃再生处理装置(5)中进行再生，再生的产物可作为有机萃取剂循环使用，分离出来的水相输出至预沉区(7)中；
通过预沉区(7)去除脱硫废水中的悬浮物及部分有机物，预沉区(7)输出的上清液依次进入中和区(9)及反应区(11)处理，通过加石灰乳装置(27)向中和区(9)中加入石灰乳溶液，将中和区(9)内液体的pH值调节至10.5-11，使硫酸盐转化为硫酸钙沉淀，以去除无机盐，同时使得废水中的部分重金属形成氢氧化物沉淀，通过加盐酸装置(28)及加有机硫装置(29)向反应区(11)中加入盐酸及有机硫，通过盐酸调节pH值至9-10，为有机硫提供最佳的反应条件，使得脱硫废水中的汞及铅形成难溶硫化物，反应区(11)输出的脱硫废水通过过流区(13)进入到沉淀区(14)，然后在斜板(15)的作用下进行分离澄清，沉淀物通过刮泥机(16)刮至沉淀区(14)的底部，然后输送至污泥脱水系统(25)中进行脱水处理，沉淀区(14)输出的上清液进入电子絮凝器(17)中；
在电子絮凝器(17)中，通过在废水中通入电流，以打破水中悬浮物的稳定状态，使废水中的悬浮物凝结成絮状物，然后进入到快速离心浓缩器(18)中，将絮状物沉淀，避免絮状物重新被充电，快速离心浓缩器(18)输出的上清液进入多介质过滤器(19)中；
废水通过多介质过滤器(19)和除氟过滤器(20)依次进行过滤处理，然后通过加次氯酸钠装置(30)向水中加入次氯酸钠，以进一步去除脱硫废水中的有机物和氨氮，最后进入到清水箱(22)中，并通过加盐酸装置(28)向清水箱(22)中加入盐酸，将废水pH值调至6-9。
说明书
一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统及方法
技术领域
本发明属于燃煤电厂废水处理技术领域，涉及一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统及方法。
背景技术
随着国家环保政策和标准的日益严格，排污许可证逐渐要求燃煤电厂实现全厂废水不外排的趋势，脱硫废水回用或进入末端处理是实现全厂废水不外排的关键。而目前电厂推广的末端废水零排放处理工艺为达标排放处理系统+末端处理系统。
燃煤电厂脱硫废水的水质非常复杂，并且波动较大，具有“高硬度、高盐分、高浊度、强腐蚀性”的特征，传统的达标排放处理系统采用三联箱+沉淀池式处理工艺，该技术成熟、操作简单、运行费用低，但在电厂实际运行中，由于各种原因也出现较多问题。三联箱工艺为单纯的化学沉淀法，运行维护工序复杂，出水水质不稳定，根据调研情况，部分燃煤电厂脱硫废水三联箱工艺出水的氟离子、氨氮、COD及悬浮物不能稳定达标，氯离子几乎无处理效果，无法在厂内回用。三联箱工艺无预沉环节，大量的悬浮物对后续工艺设备影响较大，易污堵，且污泥产生量高，污泥处理系统投资及运行成本大，且占地面积大。
末端处理系统采用的预浓缩+蒸发结晶或烟气蒸发的工艺，可实现全厂废水不外排，但是该技术不仅投资和运行成本高、占地面积大，且运行维护困难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统及方法，该系统及方法能够实现脱硫废水的厂内回用，且投资成本及运行成本低，节约占地面积，运行维护难度低。
为达到上述目的，本发明所述的燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统包括来水管道、曝气氧化箱、萃取除氯处理装置、反应沉淀一体化装置、电子絮凝器、快速离心浓缩器、多介质过滤器、除氟过滤器、清水箱、加次氯酸钠装置、曝气风机、加有机萃取剂装置、加石灰乳装置、加盐酸装置及加有机硫装置；
来水管道的出口与曝气氧化箱的入口相连通，曝气氧化箱的出口与萃取除氯处理装置的入口相连通，萃取除氯处理装置的水相出口与反应沉淀一体化装置的入口相连通，反应沉淀一体化装置的上清液出口经电子絮凝器的入口相连通，电子絮凝器的出口经快速离心浓缩器的入口相连通，快速离心浓缩器的上清液出口经多介质过滤器及除氟过滤器与清水箱的入口相连通；
加次氯酸钠装置的出口与清水箱的入口相连通，曝气氧化箱的底部设置有曝气搅拌装置，清水箱的底部设置有曝气氧化装置，曝气风机与曝气氧化装置的入口及曝气搅拌装置的入口相连通；
加有机萃取剂装置的出口与萃取除氯处理装置的入口相连通；加石灰乳装置的出口、加盐酸装置的出口及加有机硫装置的出口与反应沉淀一体化装置的加药口相连通。
还包括反萃再生处理装置，其中，萃取除氯处理装置的有机相出口经有机相管道与反萃再生处理装置的入口相连通，萃取除氯处理装置的水相出口经水相管道与反应沉淀一体化装置的入口相连通。
还包括污泥脱水系统及脱硫吸收塔，反应沉淀一体化装置内部分为依次相连通的预沉区、中和区、反应区、过流区及沉淀区，沉淀区的侧面设置有斜板，其中，预沉区与萃取除氯处理装置的出口相连通，沉淀区的上清液出口与电子絮凝器的入口相连通，加石灰乳装置的出口与中和区的加药口相连通，加有机硫装置的出口及加盐酸装置的出口与反应区的加药口相连通；
中和区内设置有第一搅拌机，反应区内设置有第二搅拌机，沉淀区的底部设置有刮泥机，沉淀区的底部出口及快速离心浓缩器的底部出口与污泥脱水系统的入口相连通，污泥脱水系统的滤液出口与中和区的入口相连通，预沉区的底部出口与脱硫吸收塔相连通。
还包括管道混合器，其中，管道混合器的入口与除氟过滤器的出口及加次氯酸钠装置的出口相连通，管道混合器的出口与清水箱的入口相连通。
一种燃煤电厂脱硫废水综合型处理方法包括以下步骤：
脱硫系统输出的脱硫废水通过来水管道进入曝气氧化箱中，通过曝气搅拌装置对曝气氧化箱内的水进行水质混匀，并去除部分有机物，降低废水中COD及氨氮浓度；曝气氧化箱输出的脱硫废水进入萃取除氯处理装置中，通过加有机萃取剂装置向萃取除氯处理装置中加入有机萃取剂，借助脱硫废水原本的酸性条件，将脱硫废水中的氯离子以络合萃取的方式提取出来，在保留一段时间后，反应产物中的有机相与水相分离，其中分离出来的有机相输出至反萃再生处理装置中进行再生，再生的产物可作为有机萃取剂循环使用，分离出来的水相输出至预沉区中；
通过预沉区去除脱硫废水中的悬浮物及部分有机物，预沉区输出的上清液依次进入中和区及反应区处理，通过加石灰乳装置向中和区中加入石灰乳溶液，将中和区内液体的pH值调节至10.5-11，使硫酸盐转化为硫酸钙沉淀，以去除无机盐，同时使得废水中的部分重金属形成氢氧化物沉淀，通过加盐酸装置及加有机硫装置向反应区中加入盐酸及有机硫，通过盐酸调节pH值至9-10，为有机硫提供最佳的反应条件，使得脱硫废水中的汞及铅形成难溶硫化物，反应区输出的脱硫废水通过过流区进入到沉淀区，然后在斜板的作用下进行分离澄清，沉淀物通过刮泥机刮至沉淀区的底部，然后输送至污泥脱水系统中进行脱水处理，沉淀区输出的上清液进入电子絮凝器中；
在电子絮凝器中，通过在废水中通入电流，以打破水中悬浮物的稳定状态，使废水中的悬浮物凝结成絮状物，然后进入到快速离心浓缩器中，将絮状物沉淀，避免絮状物重新被充电，快速离心浓缩器输出的上清液进入多介质过滤器中；
废水通过多介质过滤器和除氟过滤器依次进行过滤处理，然后通过加次氯酸钠装置向水中加入次氯酸钠，以去除脱硫废水中的有机物和氨氮，最后进入到清水箱中，并通过加盐酸装置向清水箱中加入盐酸，将废水pH值调至6-9。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的燃煤电厂脱硫废水综合型处理系统及方法在具体操作时，通过化学反应、物理沉淀、电絮凝、过滤、萃取及曝气氧化相结合的综合型处理工艺，对脱硫废水进行全面净化，实现脱硫废水厂内回用，无需建设末端处理系统，环保效益明显，大幅度降低投资和运行成本的同时节约占地面积，运行维护难度低。
发明人 （汪贵明;黄琼;任宁博;高书强;马向军;李军;刘朝;曹剑峰;）