[发明专利]一种石灰石湿法脱硫废水的处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种石灰石湿法脱硫废水的处理方法及采用该方法的装置，本发明脱硫废水处理方法在CO₂吹脱处理时加入无机酸，与传统处理工艺相比，减少了药剂的加入，降低处理成本；本发明脱硫废水处理方法在电絮凝处理单元和微滤处理单元环节产生污泥，其他环节无污泥产生，与传统工艺相比，减少了污泥产生，降低了污泥处理难度及处理成本；本发明脱硫废水处理方法受脱硫废水成分影响小，保证了处理效果的持续稳定；本发明脱硫废水处理方法实现废水的资源化利用，获得纯度分别为98.5%和98%的硫酸钠和氯化钠，同时第二淡水、第三淡水、第四淡水和第五淡水所含杂质小，达到工业用水的标准，实现循环再利用。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种石灰石湿法脱硫废水的处理方法及采用该方法的装置。

背景技术

石灰石湿法脱硫废水中的杂质主要来自烟气和脱硫剂，其中烟气来源于煤的燃烧，脱硫剂为石灰石；由于煤中可能含有包括重金属在内的多种元素，如F、Cl、Cd、Pb、Ni、As、Se、Cr等，这些元素在炉膛内高温条件下进行一系列的化学反应，生成了多种不同的化合物。一部分化合物随炉渣排出炉膛，另外一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔，溶解于脱硫剂中。

脱硫废水中主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属；其中有些是国家环保标准中要求控制的第一类污染物，脱硫废水中的各种重金属离子对环境有污染性，水质比较特殊，处理难度较大，因此，必须对脱硫废水进行单独处理。

国内脱硫废水处理系统现状调查发现，90%左右的处理设备存在处理结果不达标、运行成本高、操作复杂等问题，甚至相当一部分的脱硫废水处理系统因为效果太差而停运，成为摆设。

目前国内常规的脱硫废水处理工艺中涉及三联箱，三联箱主要由3个隔槽组成，每个隔槽充满后自流进入下个隔槽，在脱硫废水进入第1隔槽的同时加入一定量的石灰浆液，通过不断搅拌，其pH值从5.5左右升至9.0以上。Ca(OH)₂的加入不但升高了废水的pH值，而且使Fe³⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cr³⁺等重金属离子生成氢氧化物沉淀。所以在第2隔槽中加入有机硫化物（TMT—15），使其与Pb²⁺、Hg²⁺反应形成难溶的硫化物沉积下来。

经过前两步化学沉淀反应后，废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质，所以在第3隔槽中加入一定比例的絮凝剂和助凝剂，使它们凝聚成大颗粒而沉积下来。絮凝物沉积在底部并通过重力浓缩成污泥，大部分污泥经污泥泵排到污泥缓冲池，再由污泥泵送至离心脱水机处理。

经过三联箱后水中还残留有大量的SO₄^2-和F^-，需再次沉淀后才能进入蒸发系统。两级沉淀系统作用和三联箱类似，第一级沉淀器中加入石灰浆，使pH值上升至10以上，主要除去SO₄^2-离子；第二级沉淀器加入Na₂CO₃，除去Ca²⁺和Mg²⁺。两级沉淀系统出水经过滤设备除去残余的悬浮液后进入到多效蒸发系统，多效蒸发系统进行浓缩结晶出盐，蒸发母液回到两级沉淀系统继续沉淀，通过污泥沉降带走大部分无法蒸发结晶的有机物。

传统脱硫废水处理工艺的缺点如下：

1、加药絮凝的加药量与水质中的悬浮液量有非常密切地关系，对于脱硫废水处理系统来说，过多或过少的投药量都会影响最后的出水效果。由于脱硫废水中悬浮物浓度最高至25000mg/L、浊度也是不断变化的，而现场的加药系统设计为定量加药，所以其处理效果并不能持续稳定，加大了后续处理的难度和负担。

2、不同厂家的絮凝剂，其添加量差别较大。

3、化学絮凝剂的加入，使水中的离子增加，改变了pH的平衡，这使得水更有腐蚀性，