高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，包括脫硫吸收塔出水管道、預(yù)沉池、加藥系統(tǒng)、軟化反應(yīng)池、澄清池、氣-熱交換器、無填料冷卻蒸發(fā)塔、NaCl收集間、熱煙氣輸入管道及熱煙氣輸出管道。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電廠脫硫廢水的集中處理，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放，成本較低，并不受環(huán)境的影響。
【專利說明】
高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，具體涉及一種高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及水污染情況加劇，水資源缺乏的問題越來越突出，已嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。因此，國家非常重視水環(huán)境的污染治理，對(duì)各類廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)和廢水排放總量均提出了嚴(yán)格限制；同時(shí)鼓勵(lì)企業(yè)采用各種節(jié)水新技術(shù)，對(duì)各類廢水進(jìn)行深度處理及回用。目前很多火電廠在水污染防治技術(shù)路線研究基礎(chǔ)上，按照梯級(jí)用水思路，對(duì)火電廠不同廢水進(jìn)行深度處理回用，具有良好的節(jié)水、減排效益。脫硫系統(tǒng)屬于火電廠末端用水系統(tǒng)，電廠將其他系統(tǒng)的工藝廢水利用脫硫系統(tǒng)進(jìn)行消耗，但在廢水梯級(jí)回收利用的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生部分高鹽、高有機(jī)物、高懸浮物的脫硫廢水，在電廠內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)回用。因此，脫硫廢水的濃縮、固化處理，成為制約火電廠實(shí)現(xiàn)真正零排放的關(guān)鍵因素。
[0003]根據(jù)調(diào)研部分電廠脫硫廢水水質(zhì)得知，脫硫廢水具有以下水質(zhì)特點(diǎn):
[0004](I )pH值一般在5?7之間，呈弱酸性；
[0005](2)脫硫廢水水質(zhì)極差，懸浮物含量很高，某些電廠懸浮物可高達(dá)10000mg/L以上，顆粒細(xì)?。?br>[0006](3)Ca2+、Mg2+離子含量高；
[0007](4)脫硫廢水中含大量Cl—、S042—等離子。由于S042—偏高，同時(shí)脫硫廢水中含大量Ca2+，易與S042—結(jié)合形成硫酸鈣，從廢水中析出；
[0008](5)含有大量重金屬，如Cr、As、Cd、Pb、Hg、Cu等；(6)脫硫廢水鹽分高，含鹽量最高可達(dá) 100g/L;
[0009](7)脫硫廢水中硅含量較高，其中絕大部分硅為溶解態(tài)硅，膠體硅所占比例較小。全硅含量在50mg/L?200mg/L，大多電廠脫硫廢水全硅含量在100mg/L左右。
[0010]由上可知，脫硫廢水具有污染物成分復(fù)雜、水質(zhì)波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)，無法繼續(xù)回用，若要實(shí)現(xiàn)電廠廢水零排放，必須將其進(jìn)行固化處理?；痣姀S廢水零排放技術(shù)路線主要分為兩步:第一步為末端廢水濃縮減量處理，第二步為固化處理。
[0011 ]從目前調(diào)研的情況來看，大多數(shù)采用高壓反滲透(RO)、正滲透技術(shù)(FO)、電滲析技術(shù)(ED)等膜處理的方式對(duì)預(yù)處理后的脫硫廢水進(jìn)行濃縮。采用膜方法對(duì)脫硫廢水進(jìn)行濃縮處理，雖然出水水質(zhì)比較穩(wěn)定，但長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)造成膜的堵塞和結(jié)垢，往往需要不斷更換維護(hù)膜元件，運(yùn)行維護(hù)成本很高，并且在膜濃縮處理前端需要增設(shè)復(fù)雜繁瑣的預(yù)處理過程。
[0012]而對(duì)于脫硫廢水的固化技術(shù)，國內(nèi)外一般采用自然蒸發(fā)或機(jī)械蒸發(fā)固化兩種處理方式。自然蒸發(fā)就是通過修建蒸發(fā)塔，利用氣候條件將脫硫廢水緩慢蒸發(fā)至結(jié)晶。據(jù)調(diào)研得知，蒸發(fā)塔不僅蒸發(fā)效率低，而且運(yùn)行情況受天氣狀況影響較大，運(yùn)行情況并不理想。機(jī)械蒸發(fā)工藝總體上可分為4種，即蒸汽壓濾蒸發(fā)工藝(MVR)、多效蒸發(fā)工藝(MED)、機(jī)械霧化蒸發(fā)(Parkwater)、多效閃蒸工藝(MSF)。目前這些設(shè)備都面臨著成本較高的問題。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電廠脫硫廢水的集中處理，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放，成本較低，并不受環(huán)境的影響。
[0014]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)包括脫硫吸收塔出水管道、預(yù)沉池、加藥系統(tǒng)、軟化反應(yīng)池、澄清池、氣-熱交換器、無填料冷卻蒸發(fā)塔、NaCl收集間、熱煙氣輸入管道及熱煙氣輸出管道；
[0015]脫硫吸收塔出水管道與預(yù)沉池的入口相連通，預(yù)沉池頂部的出口與軟化反應(yīng)池的入水口相連通，加藥系統(tǒng)的出口與軟化反應(yīng)池的藥劑入口相連通，軟化反應(yīng)池的出水口與澄清池的入口相連通，澄清池頂部的出水口與氣-熱交換器的液體入口相連通，氣-熱交換器的液體出口與無填料冷卻蒸發(fā)塔中布水器的入口相連通，無填料冷卻蒸發(fā)塔底部斜板澄清池的上清液出口與氣-熱交換器的液體入口相連通，無填料冷卻蒸發(fā)塔底部斜板澄清池的底部出口與NaCl收集間的入口相連通；
[0016]熱煙氣輸入管道與氣-熱交換器的工質(zhì)入口相連通，熱煙氣輸出管道與氣-熱交換器的工質(zhì)出口相連通。
[0017]所述加藥系統(tǒng)包括碳酸鈉加藥裝置、有機(jī)硫加藥裝置、混凝劑加藥裝置及助凝劑加藥裝置。
[0018]碳酸鈉加藥裝置的出口與軟化反應(yīng)池前端的藥劑入口相連通，助凝劑加藥裝置的出口及混凝劑加藥裝置的出口均與軟化反應(yīng)池末端的藥劑入口相連通，有機(jī)硫加藥裝置的出口與軟化反應(yīng)池中端的藥劑入口相連通。
[0019]所述無填料冷卻蒸發(fā)塔包括空氣出口、斜板澄清池、布水器、筒體及若干空氣入口，各空氣入口設(shè)于筒體的側(cè)壁上，空氣出口設(shè)于筒體的頂部，斜板澄清池設(shè)于筒體的底部，布水器設(shè)于筒體內(nèi)，各空氣入口位于斜板澄清池與布水器之間。
[0020]各空氣入口沿周向均勻分布。
[0021]還包括污泥壓濾機(jī)，污泥壓濾機(jī)的入口與預(yù)沉池的底部出口、澄清池的底部出口及軟化反應(yīng)池的底部出口相連通，污泥壓濾機(jī)的出水口與預(yù)沉池的入水口相連通。
[0022]氣-熱交換器的液體出口經(jīng)循環(huán)栗與無填料冷卻蒸發(fā)塔中布水器的入口相連通。
[0023]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0024]本實(shí)用新型所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)在具體操作時(shí)，摒棄現(xiàn)有末端含鹽廢水需用膜濃縮處理的傳統(tǒng)工藝路線，利用煙氣廢熱通過氣-熱交換器對(duì)脫硫廢水進(jìn)行處理，然后再利用無填料冷卻蒸發(fā)塔對(duì)脫硫廢水進(jìn)行蒸發(fā)，達(dá)到濃縮減量的目的，同時(shí)不受環(huán)境的影響，避免使用膜處理的高額設(shè)備費(fèi)用及后期運(yùn)行的維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益較為明顯。另外，本實(shí)用新型摒棄傳統(tǒng)的三聯(lián)箱對(duì)脫硫廢水的處理工藝，通過軟化反應(yīng)池對(duì)脫離廢水進(jìn)行軟化處理，使出水水質(zhì)得到大幅的提高。同時(shí)，斜板澄清池中的上清液進(jìn)入到氣-熱交換器中循環(huán)，斜板澄清池中的沉淀進(jìn)入到NaCl收集間中進(jìn)行回收再利用，經(jīng)NaCl收集間收集的NaCl可作為氯堿化工行業(yè)的化工原材料，經(jīng)濟(jì)效益較高，從而實(shí)現(xiàn)電廠脫硫廢水的集中處理及零排放，大大降低火電廠的取、排水量，環(huán)境保護(hù)效益明顯。
[0025]進(jìn)一步，碳酸鈉加藥裝置、有機(jī)硫加藥裝置、助凝劑加藥裝置及混凝劑加藥裝置依次與軟化反應(yīng)池相連通，通過碳酸鈉與脫硫廢水混合反應(yīng)生成OH—與HC03—，再經(jīng)OH—與HCO3—與脫硫廢水中的Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+及Cr3+反應(yīng)生成沉淀，再通過有機(jī)硫與脫硫廢水中的Ca2'Mg2+生成沉淀，然后再利用助凝劑及混凝劑進(jìn)一步沉淀，從而除去脫硫廢水中大部分致垢性離子、金屬離子及有害重金屬，使處理后的脫硫廢水成為干凈的NaCl溶液。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，I為脫硫吸收塔出水管道、2為預(yù)沉池、3為軟化反應(yīng)池、4為澄清池、5為污泥壓濾機(jī)、6為碳酸鈉加藥裝置、7為有機(jī)硫加藥裝置、8為助凝劑加藥裝置、9為混凝劑加藥裝置、10為循環(huán)栗、11為布水器、12為無填料冷卻蒸發(fā)塔、13為斜板澄清池、14為NaCl收集間、15為氣-熱交換器、16為空氣入口、17為空氣出口、18為熱煙氣輸入管道、19為熱煙氣輸出管道。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0029]參考圖1，本實(shí)用新型所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)包括脫硫吸收塔出水管道1、預(yù)沉池2、污泥壓濾機(jī)6、加藥系統(tǒng)、軟化反應(yīng)池3、澄清池4、氣-熱交換器15、無填料冷卻蒸發(fā)塔12、NaCl收集間14、熱煙氣輸入管道18及熱煙氣輸出管道19;脫硫吸收塔出水管道I與預(yù)沉池2的入口相連通，預(yù)沉池2頂部的出口與軟化反應(yīng)池3的入水口相連通，加藥系統(tǒng)的出口與軟化反應(yīng)池3的藥劑入口相連通，軟化反應(yīng)池3的出水口與澄清池4的入口相連通，澄清池4頂部的出水口與氣-熱交換器15的液體入口相連通，氣-熱交換器15的液體出口與無填料冷卻蒸發(fā)塔12中布水器11的入口通過循環(huán)栗10相連通，無填料冷卻蒸發(fā)塔12底部斜板澄清池13的上清液出口與氣-熱交換器15的液體入口相連通，無填料冷卻蒸發(fā)塔12底部斜板澄清池13的底部出口與NaCl收集間14的入口相連通;熱煙氣輸入管道18與氣-熱交換器15的工質(zhì)入口相連通，熱煙氣輸出管道19與氣-熱交換器15的工質(zhì)出口相連通。另外，污泥壓濾機(jī)6的入口與預(yù)沉池2的底部出口、澄清池4的底部出口及軟化反應(yīng)池3的底部出口相連通，污泥壓濾機(jī)6的出水口與預(yù)沉池2的入水口相連通。
[0030]所述無填料冷卻蒸發(fā)塔12包括空氣出口17、斜板澄清池13、布水器11、筒體及若干空氣入口 16，各空氣入口 16設(shè)于筒體的側(cè)壁上，空氣出口 17設(shè)于筒體的頂部，斜板澄清池13設(shè)于筒體的底部，布水器11設(shè)于筒體內(nèi)，各空氣入口 16位于斜板澄清池13與布水器11之間，各空氣入口 16沿周向均勾分布。
[0031]需要說明的是，所述加藥系統(tǒng)包括碳酸鈉加藥裝置6、有機(jī)硫加藥裝置7、混凝劑加藥裝置9及助凝劑加藥裝置8;碳酸鈉加藥裝置6的出口與軟化反應(yīng)池3前端的藥劑入口相連通，助凝劑加藥裝置8的出口及混凝劑加藥裝置9的出口均與軟化反應(yīng)池3末端的藥劑入口相連通，有機(jī)硫加藥裝置7的出口與軟化反應(yīng)池3中端的藥劑入口相連通。
[0032]本實(shí)用新型的具體操作過程為:
[0033]I)脫硫吸收塔輸出的脫硫廢水經(jīng)脫硫吸收塔出水管道I進(jìn)入到預(yù)沉池2，并在預(yù)沉池2中進(jìn)行沉淀，經(jīng)沉淀后的脫硫廢水進(jìn)入到軟化反應(yīng)池3中；
[0034]2)經(jīng)預(yù)沉池2沉淀后的脫硫廢水進(jìn)入軟化反應(yīng)池3中先與碳酸鈉加藥裝置6輸入到軟化反應(yīng)池3中的碳酸鈉進(jìn)行混合反應(yīng)生成OH—與HCO3—，其中，OH—與HCO3—與脫硫廢水中的Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+及Cr3+生成沉淀，再與有機(jī)硫加藥裝置7輸入到軟化反應(yīng)池3中的有機(jī)硫進(jìn)行反應(yīng)，其中，脫硫廢水中的Pb2+、Hg2+與有機(jī)硫進(jìn)行反應(yīng)生成硫化物沉積，然后通過混凝劑加藥裝置9輸出的混凝劑及助凝劑加藥裝置8輸出的助凝劑使軟化反應(yīng)池3中的沉淀物進(jìn)一步沉淀，軟化反應(yīng)池3輸出的脫硫廢水再依次經(jīng)澄清池4澄清、氣-熱交換器15換熱后進(jìn)入到無填料冷卻蒸發(fā)塔12的布水器11中，再經(jīng)無填料冷卻蒸發(fā)塔12的布水器11進(jìn)行噴淋，在噴淋過程中，脫硫廢水與進(jìn)入到無填料冷卻蒸發(fā)塔12中的冷空氣進(jìn)行對(duì)流傳熱，利用水的蒸發(fā)擴(kuò)散作用帶走脫硫廢水中的熱量和水分，使脫硫廢水濃縮，濃縮后的脫硫廢水進(jìn)入到斜板澄清池13中，經(jīng)對(duì)流傳熱后的冷空氣通過無填料冷卻蒸發(fā)塔12頂部的空氣出口 17排出，斜板澄清池13內(nèi)的上清液進(jìn)入到氣-熱交換器15的液體入口中，斜板澄清池13底部的沉淀進(jìn)入到NaCl收集間14進(jìn)行回收再利用，其中回收的NaCl可以作為工業(yè)原料通過槽車運(yùn)送至氯堿化工廠。
[0035]需要說明的是，氣-熱交換器15通過熱煙氣輸入管道18輸出的廢熱煙氣與脫離廢水進(jìn)行換熱，使脫硫廢水的溫度升高到8?13°C。另外，預(yù)沉池2中的沉淀、軟化反應(yīng)池3中的沉淀及澄清池4中的沉淀進(jìn)入到污泥壓濾機(jī)6中進(jìn)行壓濾脫水，污泥壓濾機(jī)6輸出的廢水進(jìn)入到預(yù)沉池2中再循環(huán)，污泥壓濾機(jī)6輸出的污泥運(yùn)送至煤場(chǎng)摻燒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，包括脫硫吸收塔出水管道(I)、預(yù)沉池(2)、加藥系統(tǒng)、軟化反應(yīng)池(3)、澄清池(4)、氣-熱交換器(15)、無填料冷卻蒸發(fā)塔(12)、NaCl收集間(14)、熱煙氣輸入管道(18)及熱煙氣輸出管道(19); 脫硫吸收塔出水管道(I)與預(yù)沉池(2)的入口相連通，預(yù)沉池(2)頂部的出口與軟化反應(yīng)池(3)的入水口相連通，加藥系統(tǒng)的出口與軟化反應(yīng)池(3)的藥劑入口相連通，軟化反應(yīng)池(3)的出水口與澄清池(4)的入口相連通，澄清池(4)頂部的出水口與氣-熱交換器(15)的液體入口相連通，氣-熱交換器(15)的液體出口與無填料冷卻蒸發(fā)塔(12)中布水器(11)的入口相連通，無填料冷卻蒸發(fā)塔(12)底部斜板澄清池(13)的上清液出口與氣-熱交換器(15)的液體入口相連通，無填料冷卻蒸發(fā)塔(12)底部斜板澄清池(13)的底部出口與NaCl收集間(14)的入口相連通； 熱煙氣輸入管道(18)與氣-熱交換器(15)的工質(zhì)入口相連通，熱煙氣輸出管道(19)與氣-熱交換器(15)的工質(zhì)出口相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述加藥系統(tǒng)包括碳酸鈉加藥裝置(6)、有機(jī)硫加藥裝置(7)、混凝劑加藥裝置(9)及助凝劑加藥裝置(8); 碳酸鈉加藥裝置(6)的出口與軟化反應(yīng)池(3)前端的藥劑入口相連通，助凝劑加藥裝置(8)的出口及混凝劑加藥裝置(9)的出口均與軟化反應(yīng)池(3)末端的藥劑入口相連通，有機(jī)硫加藥裝置(7)的出口與軟化反應(yīng)池(3)中端的藥劑入口相連通。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，所述無填料冷卻蒸發(fā)塔(12)包括空氣出口(17)、斜板澄清池(13)、布水器(11)、筒體及若干空氣入口( 16)，各空氣入口( 16)設(shè)于筒體的側(cè)壁上，空氣出口(17)設(shè)于筒體的頂部，斜板澄清池(13)設(shè)于筒體的底部，布水器(11)設(shè)于筒體內(nèi)，各空氣入口(16)位于斜板澄清池(13)與布水器(11)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，各空氣入口(16)沿周向均勾分布。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括污泥壓濾機(jī)(5)，污泥壓濾機(jī)(5)的入口與預(yù)沉池(2)的底部出口、澄清池(4)的底部出口及軟化反應(yīng)池(3)的底部出口相連通，污泥壓濾機(jī)(5)的出水口與預(yù)沉池(2)的入水口相連通。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效經(jīng)濟(jì)火電廠末端脫硫廢水軟化、蒸發(fā)處理系統(tǒng)，其特征在于，氣-熱交換器(15)的液體出口經(jīng)循環(huán)栗(10)與無填料冷卻蒸發(fā)塔(12)中布水器(11)的入口相連通。
【文檔編號(hào)】C02F9/10GK205442930SQ201620152164
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】盧劍, 降曉艷, 王正江, 許臻, 蘇艷, 胡大龍
【申請(qǐng)人】西安西熱水務(wù)環(huán)保有限公司