[发明专利]一种脱硫废水处理装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，涉及石灰石-石膏法脱硫废水的处理装置，尤其是一种脱硫废水处理装置。

背景技术

随着我国能源工业的迅速发展和大型燃煤电厂的兴建，燃料用量不断增加，SO₂的排放量越来越多，由此造成的大气污染也日趋严重，采取脱硫措施已经迫在眉睫。SO₂的控制途径包括燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫，即烟气脱硫（FGD）。目前，烟气脱硫被认为是控制SO₂排放量最行之有效的手段。石灰石-石膏法是世界上应用最多、技术最成熟的脱硫工艺。这种湿法烟气脱硫产生的脱硫废水，其pH为4-6，同时含有大量的悬浮物（石膏颗粒、SiO₂、Al和Fe的氢氧化物）、氟化物和微量的重金属，如As、Cd、Cr、Hg等，直接排放将对环境造成严重危害，因此必须对其加以治理。

经过长期的实践，目前最普遍采用的脱硫废水处理方法主要分为废水处理系统和污泥处理系统2部分，其中废水处理系统又分为中和、沉降、絮凝、浓缩澄清几个工序。

废水处理的第1道工序是中和，在脱硫废水进入中和箱的同时，加入定量5%的石灰乳溶液，提高废水的pH值到9.0以上，使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀。同时，石灰乳中的Ca²⁺与废水中的部分F^-反应，生成难溶的CaF₂，达到除氟的效果；经中和处理后的废水中，Cd²⁺、Hg²⁺的含量仍然超标，所以在沉降箱中，加入有机硫化物TMT15，使其与残余的Cd²⁺、Hg²⁺反应形成难溶的硫化物沉积下来。脱硫废水中的悬浮物含量较大，设计值为6000～12000mg/L，其中主要含有石膏颗粒、SiO₂、Al³⁺和Fe³⁺的氢氧化物。所以在絮凝箱中加入絮凝剂FeClSO₄，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来。在澄清池的入口中心管处加入阴离子混凝剂PAM，进一步强化颗粒的长大过程，使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体。絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清池中,絮凝物沉积在底部浓缩成污泥，上部则为处理出水。大部分污泥经污泥泵排到板筐式压滤机,小部分污泥作为接触污泥返回中和反应箱，提供沉淀所需的晶核。上部出水溢流到出水箱，出水箱设置了监测出水pH值和浊度的在线监测仪表。如果pH和浊度达到排水设计标准，则通过出水泵外排；否则将加酸调节pH值或将其送回中和箱继续处理，直到合格为止。

该工艺的设备通常采用三联箱+澄清池+出水调节箱，设备包括提升泵、污泥循环泵等。其缺点在于：机械搅拌的三联箱反应器水力条件差，反应不均匀，造成普遍设计过大，提高成本；助凝剂在澄清器内反应时间太短，造成矾花沉降不均匀，造成泥水分离效果差；在有预沉淀的情况下，污泥回流量不足，系统内难以形成有效的絮凝吸附，而在无预沉淀的情况下，大量的悬浮固体又大大增加了系统的固体负荷；系统单体之间管道复杂，极易形成固体的拥堵。

通过检索，发现如下几篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：

1、石灰石和石膏的湿法脱硫废水处理装置（CN103214111A），涉及一种石灰石和石膏的湿法脱硫废水处理装置，其特征在于它包括沉降系统、超滤系统、反渗透系统、清洗装置（23）和冲洗装置（24），所述沉降系统包括废水沉淀箱（1）、抽水泵（19）和过滤器（20），所述超滤系统包括管式超滤膜装置（2）、超滤循环泵（3）、压力计（21）、流量计（22）和超滤循环桶（4），所述反渗透系统包括一级反渗透系统和二级反渗透系统。本发明通过管式超滤膜去除废水中的颗粒物、大分子物质等，通过反渗透膜去除废水中的重金属离子、氟氯离子，能对强腐蚀性、高浓度重金属离子等废水进行有效地的脱硫回收处理，设备不仅占地面积小，而且运行及维护成本低。