公布日：2022.12.20
申请日：2022.08.22
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种燃煤电厂脱硫废水处理装置，属于脱硫废水处理领域。本发明的燃煤电厂脱硫废水处理装置通过物化前处理技术、膜处理技术、蒸发结晶技术将废水中的容易产生结垢的金属离子和氯离子分别提取出来并进行资源化利用的全新处理工艺，其中反渗透膜产水循环利用到生产工艺上，一次软化反应沉淀出的氢氧化镁、硫酸钙、碳酸钙去水泥厂协同处理生产水泥，二次软化提取出来纯度和白度较高的碳酸钙可用于pvc塑料厂，橡胶厂，涂料厂，防水材料厂的原料及内外墙粉刷。
权利要求书
1.一种燃煤电厂脱硫废水处理装置，其特征在于，包括：脱硫废水收集池、一级搅拌软化装置、石灰料仓及投加装置、一级管式膜过滤系统、一级板框压滤装置、二级搅拌软化装置、碳酸钠溶解溶解及投加装置、二级管式膜过滤系统、二级板框压滤装置、一级耐碱高压纳滤分盐系统、二级耐碱纳滤分盐系统、高压反渗透浓缩系统、氯化钠蒸发结晶装置。所述脱硫废水收集池的出口管道连接一级搅拌软化装置，所述一级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与一级管式膜过滤系统的原水罐进口相连接，所述一级管式膜过滤系统的清液出口与二级搅拌软化装置的进口管道连接，所述二级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与二级管式膜过滤系统原水罐进口相连接，所述二级管式膜过滤系统的清液缓冲罐的出口与一级耐碱高压纳滤分盐系统原水缓冲罐进口相连接，所述高压反渗透浓缩系统浓水出口管道与氯化钠蒸发结晶装置进口管道相连接，所述高压反渗透浓缩系统清液出口管道与脱硫系统循环水罐进口相连接，所述氯化钠蒸发结晶装置母液出口管道与厂区生化系统进水口相连接。
2.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理装置，其特征在于，还包括石灰料仓及投加装置，碳酸钠溶解及投加装置，盐酸回调pH装置；所述脱硫废水收集池的出口管道连接一级搅拌软化装置，所述石灰料仓及投加装置出口与一级搅拌软化装置药剂投加进口相连接，所述一级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与一级管式膜过滤系统的原水罐进口相连接，所述一级管式膜过滤系统的清液出口与二级搅拌软化装置的进口管道连接，所述一级管式膜过滤系统的浓液出口与一级搅拌软化装置进口管道相连接，所述一级搅拌软化装置的沉淀池底部排泥管道与一级板框压滤装置进口相连接，所述一级板框压滤装置压滤液出口收集池出口管道与一级搅拌软化装置进口相连接，所述一级板框压滤装置卸泥槽输送机输送至外运车辆车厢；所述碳酸钠溶解及投加装置出口与二级搅拌软化装置药剂投加进口相连接，所述二级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与二级管式膜过滤系统的原水罐进口相连接，所述二级管式膜过滤系统的清液出口与一级耐碱高压纳滤分盐系统原水缓冲罐进口相连接，所述二级管式膜过滤系统的浓液出口与二级搅拌软化装置进口管道相连接，所述二级搅拌软化装置的沉淀池底部排泥管道与二级板框压滤装置进口相连接，所述二级板框压滤装置压滤液出口收集池出口管道与二级搅拌软化装置进口相连接，所述二级板框压滤装置卸泥槽输送机输送至外运车辆车厢。
3.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理装置，其特征在于，所述一级耐碱高压纳滤分盐系统浓水管道与脱硫废水收集池进口管道相连接，所述一级耐碱高压纳滤分盐系统清液管道与二级耐碱纳滤分盐系统原水罐进口管道相连接。
4.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理装置，其特征在于，所述二级耐碱纳滤分盐系统原水罐出口管道与二级耐碱纳滤分盐系统进口管道相连接，所述二级耐碱纳滤分盐系统浓水出口管道与一级耐碱高压纳滤分盐系统原水缓冲罐进口相连接，所述二级耐碱纳滤分盐系统清液出口管道与高压反渗透浓缩系统原水罐进口管道相连接。
5.根据权利要求2所述的燃煤电厂脱硫废水处理装置，其特征在于，所述盐酸回调pH装置出口管道与高压反渗透浓缩系统原水罐进口管道相连接，所述高压反渗透浓缩系统浓水出口管道与氯化钠蒸发结晶装置进口管道相连接，所述高压反渗透浓缩系统清液出口管道与脱硫系统循环水罐进口相连接，所述氯化钠蒸发结晶装置母液出口管道与生化系统进口管道相连接。
6.根据权利要求2所述的燃煤电厂脱硫废水处理装置，其特征在于，石灰料仓及投加装置投加生石灰至一级搅拌软化装置调pH至11，反应沉淀出不溶物，沉淀池底部排泥管道通过污泥泵泵入一级板框压滤装置，所述一级板框压滤装置的压滤清液回到一级搅拌反应池，所述一级管式膜过滤系统的浓液也回到一级搅拌软化装置沉淀池。
7.根据权利要求2所述的燃煤电厂脱硫废水处理装置，其特征在于，碳酸钠溶解及投加装置投加碳酸钠溶液至二级搅拌软化装置调反应沉淀出碳酸钙，去除水中投加的过量钙离子，沉淀池底部排泥管道通过污泥泵泵入二级板框压滤装置，所述的二级板框压滤装置的压滤清液回到二级搅拌反应池，其中二级管式膜过滤系统的浓液也回到二级搅拌软化装置沉淀池。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种燃煤电厂脱硫废水处理装置及工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种燃煤电厂脱硫废水处理装置，包括：
脱硫废水收集池、一级搅拌软化装置、石灰料仓及投加装置、一级管式膜过滤系统、一级板框压滤装置、二级搅拌软化装置、碳酸钠溶解溶解及投加装置、二级管式膜过滤系统、二级板框压滤装置、一级耐碱高压纳滤分盐系统、二级耐碱纳滤分盐系统、高压反渗透浓缩系统、氯化钠蒸发结晶装置。
所述脱硫废水收集池的出口管道连接一级搅拌软化装置，所述一级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与一级管式膜过滤系统的原水罐进口相连接，所述一级管式膜过滤系统的清液出口与二级搅拌软化装置的进口管道连接，所述二级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与二级管式膜过滤系统原水罐进口相连接，所述二级管式膜过滤系统的清液缓冲罐的出口与一级耐碱高压纳滤分盐系统原水缓冲罐进口相连接，所述高压反渗透浓缩系统浓水出口管道与氯化钠蒸发结晶装置进口管道相连接，所述高压反渗透浓缩系统清液出口管道与脱硫系统循环水罐进口相连接，所述氯化钠蒸发结晶装置母液出口管道与厂区生化系统进水口相连接。
其中，脱硫废水收集池收集生产线上的脱硫废水，池底出口管道与一级搅拌软化装置进口连接，石灰料仓及投加装置向一级搅拌软化装置药剂投加生石灰，并不断搅拌让其充分反应，通过pH计控制生石灰的投加量，稳定控制反应后的液体pH在11±0.5范围内，其在水溶液中化学反应式有：
Ca(OH)2+MgSO4＝Mg(OH)2↓+CaSO4↓
Ca(OH)2+FeSO4＝Fe(OH)2↓+CaSO4↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3↓
脱硫废水一级搅拌软化装置，去除废水中的过量硫酸根，镁离子，铁离子等在碱性条件下产生沉淀的重金属离子。
一级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与一级管式膜过滤系统的原水罐进口相连接，一级管式膜过滤系统的清液出口与二级搅拌软化装置的进口管道连接，一级管式膜过滤系统的浓液出口与一级搅拌软化装置进口管道相连接，一级搅拌软化装置的沉淀池底部排泥管道与一级板框压滤装置进口相连接，一级板框压滤装置压滤液出口收集池出口管道与一级搅拌软化装置进口相连接，一级板框压滤装置卸泥槽输送机输送至外运车辆车厢；
一级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与一级管式膜过滤系统的原水罐进口相连接，一级管式膜过滤系统的清液出口与二级搅拌软化装置的进口管道连接，碳酸钠溶解及投加装置向二级搅拌软化装置药剂投加碳酸钠，并不断搅拌让其充分反应，进一步降低废水的硬度，其在水溶液中化学反应式有：
Ca2++Na2CO3＝2Na++CaCO3↓
二级搅拌软化装置的沉淀池溢流口与二级管式膜过滤系统原水罐进口相连接，二级管式膜过滤系统的清液缓冲罐的出口与一级耐碱高压纳滤分盐系统原水缓冲罐进口相连接，一级耐碱高压纳滤分盐系统浓水管道与脱硫废水收集池进口相连接，浓缩的硫酸钠溶液进入一级搅拌软化装置，其在水溶液中化学反应式有：
Ca(OH)2+Na2SO4＝2NaOH+CaSO4↓
一级耐碱高压纳滤分盐系统清液管道与二级耐碱纳滤分盐系统原水罐进口管道相连接，二级耐碱纳滤分盐系统原水罐出口管道与二级耐碱纳滤分盐系统进口管道相连接，二级耐碱纳滤分盐系统浓水出口管道与一级耐碱高压纳滤分盐系统原水缓冲罐进口相连接相连接，通过两级纳滤分盐清液中的氯离子与硫酸根的质量比达到60:1,使得后续蒸发结晶得到的氯化钠纯度满足工业盐一级标准要求。
二级耐碱纳滤分盐系统清液出口管道与高压反渗透浓缩系统原水罐进口管道相连接，高压反渗透浓缩系统浓水出口管道与氯化钠蒸发结晶装置进口管道相连接，其中盐酸回调pH装置出口管道与高压反渗透浓缩系统浓水出口管道相连接，通过管道混合器混合均匀，管道末端装有pH计，通过PID来控制加酸量，控制pH范围在6.5-7.5之间。
高压反渗透浓缩系统清液出口管道与脱硫系统循环水罐进口相连接，氯化钠蒸发结晶装置母液出口管道与厂区生化系统进水口相连接，其中高压反渗透浓缩系统清液为碱性水，可以用于吸收烟道气中的酸性气体，节约生石灰的使用量。
本发明的有益效果：
1、本发明解决了燃煤电厂高盐，高硬度，高氯离子废水处理难题，同时将沉淀物进行了资源化利用，废水中的氯化钠提纯后制成工业级氯化钠；
2、本发明处理废水的同时过滤出来的碱性水回到脱硫循环水池，继续吸收烟道气中的二氧化硫等酸性气体，减少生石灰的使用量；
3、本发明大大减少了废水的排放量，也实现了水资源的循环回用，只有极少量的含有硝酸钠的氯化钠蒸发结晶母液去生化系统处理。
（发明人：汪光明;俞经福;俞能平;李松山;熊滨）