[发明专利]一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及火电厂脱硫废水处理技术领域，具体涉及一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置。

背景技术

火电作为一种技术成熟、运行可靠、成本经济的发电技术，火电一直并将长期作为我国能源结构中的重要组成部分。随着经济的不断发展，我国火电装机容量迅速上升，而火电引发的环境问题也越来越引发大家关注。火电厂的脱硫废水由于成分复杂，处理技术难度大，是燃煤电厂集中最难处理的废物之一。脱硫废水中含有多种重金属离子，以及浓度极高的钙、镁、硫酸根及氯离子。传统脱硫废水处理通常采用化学沉淀法去除掉水中的各种重金属离子，但这种方法费用高，且无法有效去除废水中钙、镁离子。随我国相关环保要求的提高，传统化学沉淀法将难以为继。因此，开发脱硫废水的深度处理技术，将成为今后我国水处理领域的一个重点课题。

水中大量钙镁离子的去除，其传统处理工艺为石灰乳加纯碱或“双碱法”处理。由于脱硫废水中含有大量镁离子，这种方法需要加入大量石灰，随石灰带入的钙离子的与需要通过加纯碱去除，使得软化工艺处理脱硫废水成本很高。同时，电厂等部门每天会向环境中排放大量烟气，这种烟气中含有15～18％浓度的二氧化碳，且温度可达80度左右。二氧化碳是造成温室效应的主要污染物，同时大量的高温烟气还会造成环境热污染。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能够有效利用烟气中的二氧化碳循环软化废水方法与装置，该方法合理高效，其装置结构巧妙合理。

为实现上述目的，本发明提供的方案之一为一种利用烟气中的二氧化碳循环软化废水的方法，包括以下步骤：

电厂脱硫废水经调节预沉获得澄清液，澄清液中加入石灰进行中和发应，调节溶液中的pH值至9.5~11.5,

再在溶液中加入PAC进行絮凝反应，去除细小悬浮颗粒物，再将絮凝反应的溶液进入沉淀池，

在沉淀池中将溶液中的固体颗粒污泥进行沉淀，

沉淀后的澄清出水进入循环软化反应池进行循环软化反应，

完全反应后的溶液进入微滤膜过滤,进行固液分离，微滤膜浓水进入污泥浓缩池，微滤膜产水进入反渗透膜浓缩，产生60%的RO产水回用，产生40%的RO浓水通过旁路烟道蒸发实现脱硫废水零排放。

进一步的，中和反应时间为1~2小时，使得澄清液中的镁离子含量下降至500ppm以下, 硫酸根离子含量下降至5000ppm以下。

进一步的，絮凝反应时间为15~60分钟，使得澄清液中的镁离子含量下降至500ppm以下，硫酸根离子含量下降至5000ppm以下。

进一步的，沉淀池中沉淀2~4小时,沉淀池中的污泥进入污泥浓缩池浓缩后经板框压滤机脱水收集。

进一步的，所述循环软化反应的反应停留时间1~2 小时，引入烟气产生的超微米二氧化碳气泡使废水和气泡中的二氧化碳高度相溶混合反应。当循环软化反应池内溶液pH值≤9时，则将混合反应后的烟气循环回循环软化反应池产生二氧化碳气泡；当循环软化反应池内溶液pH值＞9时，则将混合反应后的烟气直接排出循环软化反应池外，完全反应后的溶液(即1-2小时的反应停留时间后)进入微滤膜过滤，进行固液分离，微滤膜浓水进入污泥浓缩池，微滤膜产水进入反渗透膜浓缩，60%的RO产水回用，40%的RO浓水通过旁路烟道蒸发实现脱硫废水零排放。

进一步的，所述循环软化反应池包括一全密封壳体和一气泡发生器，该壳体上分别设有进水口、出水口、pH缓冲剂的加药进口，pH缓冲剂的加药进口上设有pH缓冲剂加药开关，壳体内底部设有气泡发生器的气泡生成出口，所述气泡发生器的气泡生成出口与壳体的气泡入口相连通，壳体内设有pH检测探头，pH检测探头深入壳体内溶液，所述壳体内顶部设有气体循环收集口，所述气体循环收集口上连接有烟气出气管道，烟气出气管道上设有烟气出口开关，所述气泡发生器上连接有烟气进气管道，烟气进气管道上设有烟气入口开关，所述烟气进气管道与烟气出气管道通过烟气循环管道连通，烟气循环管道上设有烟气循环开关，pH检测探头与烟气出口开关、烟气入口开关、pH缓冲剂加药开关联动启停。

更进一步的，当壳体内溶液pH≤9时，烟气入口开关关闭，烟气出口开关关闭，烟气循环开关开启，反应后的烟气循环进入循环软化反应池；pH＞9时，烟气入口开关开启，烟气循环开关关闭，烟气出口开关开启，反应后的烟气从循环软化反应池直接外排；

当壳体内溶液内溶液pH值≤8时，pH缓冲剂加药开关开启，在循环软化反应池内加入pH缓冲剂进行反应；当壳体内溶液内溶液pH＞8时, pH缓冲剂加药开关关闭，停止向循环软化反应池内加入pH缓冲剂；