[发明专利]一种电渗析反应器及脱硫废水的处理方法

说明书

本发明提供了一种电渗析反应器及脱硫废水的处理方法，本发明利用所限定的一价阳离子交换膜只允许一价阳离子通过，对其他离子的截留在95％以上，一价阴离子交换膜只允许一价阴离子通过，对其他离子的截留在98％以上，不定价态阳离子交换膜只允许阳离子通过，对阴离子的截留在95％以上的优势以及不定价态阴离子交换膜只允许一价阴离子通过，对其他离子的截留在98％以上的特点，通过不同离子交换膜的相对排列位置以及电场的作用，能够中和沉淀之后的脱硫废水分流成氯化钙溶液、硫酸钠溶液和氯化钠溶液，分别处理，实现脱硫废水的零排放，并且能够用于对钙离子含量高于500ppm、硫酸根离子含量高于5000ppm的脱硫废水的处理。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种电渗析反应器及脱硫废水的处理方法。

背景技术

燃煤发电作为一种技术成熟、运行可靠且成本低的发电技术，一直并将长期作为我国能源结构中的重要组成部分。随经济的不断发展，我国煤炭发电用火电装机容量迅速上升，而煤炭发电引发的环境问题也越来越受到广泛关注。火电厂的脱硫(Flue GasDesulfurization,FDG)废水由于成分复杂，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，处理技术难度大，是燃煤电厂最难处理的废物之一。

传统脱硫废水的处理通常采用化学沉淀法实现废水中的各种重金属离子的去除，化学沉淀法不仅费用高，并且无法有效去除废水中的钙、镁等硬度离子。为了进一步确保硬度离子的去除，还需结合“石灰乳加纯碱法”或“双碱法”，使得脱硫废水的处理成本进一步提高。

随着我国相关环保要求的不断提高，传统处理方法将难以为继，需要开发脱硫废水的深度处理方法。电渗析是一种在电场的作用下可实现淡化室水溶液盐分的脱除和浓缩室水溶液盐分的富集的分离技术，能够在一定程度上解决传统处理方法成本过高的问题。但是现今电渗析技术对脱硫废水难以充分处理，仍以废水的形式排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电渗析反应器及脱硫废水的处理方法。本发明提供的电渗析反应器，能够实现脱硫废水的零排放。

本发明提供了一种电渗析反应器，包括膜堆和通过夹紧装置设置于膜堆两侧的阳极和阴极，所述膜堆包括至少2组的膜组，每组膜组包括间隔排列的一价离子选择单元和不定价态阳离子交换膜；

所述一价离子选择单元包括顺次间隔堆列的一价阳离子交换膜和一价阴离子交换膜，所述不定价态阳离子交换膜位于所述一价离子选择单元中一价阳离子交换膜一侧；

所述阳极位于所述一价离子选择单元中一价阳离子交换膜一侧。

优选的，所述不定价态阳离子交换膜替换为不定价态阴离子交换膜，所述不定价态阴离子交换膜位于所述一价选择单元中一价阴离子交换膜一侧。

优选的，所述一价阳离子交换膜对非一价阳离子的截留率在95％以上；所述一价阴离子交换膜对非一价阴离子的截留率在98％以上；所述不定价态阳离子交换膜对阴离子的截留率在95％以上；所述不定价态阴离子交换膜对阳离子的截留率在98％以上；所述膜堆中膜组的组数为3～1000。

本发明还提供了一种脱硫废水的处理方法，包括以下步骤：

(1)采用石灰和聚合氯化铝对脱硫废水进行沉淀处理，得到滤液；

(2)采用上述技术方案所述的电渗析反应器将所述步骤(1)得到的滤液进行电渗析过滤，分别得到硫酸钠溶液、氯化钙溶液和氯化钠溶液；

(3)将所述步骤(2)得到的氯化钠溶液进行雾化处理，得到雾化物；

将所述步骤(2)得到的硫酸钠溶液用于湿法烟气脱硫中对钙离子的吸收；

将所述步骤(2)得到的氯化钙溶液回用于所述步骤(1)中的沉淀反应；

(4)将所述步骤(3)得到的雾化物进行蒸发结晶。