[实用新型]利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及采用零排放技术处理脱硫废水的技术领域，具体涉及一种利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统。

背景技术

目前我国大部分燃煤电厂采用石灰石/石膏湿法脱硫技术(WFGD)进行烟气脱硫，脱硫过程中需定时排放一定量的脱硫废水。脱硫废水水质极差，具有含盐量高、固体悬浮物含量高、硬度高、腐蚀性强、水质随时间和工况变化大等特点。另外，脱硫废水中还含有微量重金属元素，如汞、铬、镉、铅等，其中很多为国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。国内电厂通常采用化学沉淀絮凝法对脱硫废水进行处理，可除去废水中大部分的重金属离子、化学需氧量(COD)、悬浮固体(SS)等物质。然而，经过化学沉淀絮凝法处理的出水中仍具有很高的含盐量。

随着环境保护问题日益突出，采用零排放技术处理脱硫废水受到越来越多的关注。2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》明确要求企业发展外排废水回用和零排放技术。2015年颁布的国家《水污染防治行动计划》(水十条)，鼓励节能减排先进企业、工业集聚区用水效率、排污强度等达到更高标准。因此，研究脱硫废水零排放工艺是火力发电厂实现可持续发展的必由之路。

目前国内对脱硫废水零排放工艺的研究处于起步阶段，基本思想是将脱硫废水经过一定的预处理，利用蒸汽加热对脱硫废水进行蒸发浓缩，产生的蒸汽冷凝回用，浓缩液结晶产品包装外运。然而，现有脱硫废水零排放工艺的投资运行成本较高。这主要是因为脱硫废水中的钙镁离子容易造成蒸发结晶系统的结垢和腐蚀，导致设备折旧费用提高；而且蒸发结晶过程能耗较高，导致运行成本增加。

为了减少设备损害，需要对脱硫废水进行软化处理，脱除水中的钙镁离子。常规的软化工艺是石灰‐纯碱法，药剂费用较高。按脱硫废水中钙镁离子总量约为200mM计算，处理1吨废水约需加入碳酸22kg，按1500‐2000元/t的纯碱单价核算，仅纯碱的吨水药剂费用就高达40元左右，显著增加了零排放工艺的成本。

为了降低运行能耗，需要对脱硫废水进行减量浓缩。反渗透法具有工艺简单、脱盐率高的优点，但是，反渗透工艺存在一些固有问题无法解决：产水回收率较低；对水质要求高；膜的污堵较为严重，膜清洗困难，寿命较低；高含盐量导致操作压力大和能耗增加。在处理水质较差的脱硫废水时，反渗透法的操作压力往往达到6MPa以上，投资和运行成本进一步提高。为了降低脱硫废水零排放的工艺成本，选择一种更加适合脱硫废水处理的浓缩工艺十分必要。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统，通过各工艺环节的耦合和优化，降低零排放工艺的运行成本，实现资源回收利用和环境保护。

本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案为：

一种利用烟道气和电渗析的脱硫废水零排放处理系统，包括化学沉淀絮凝单元1、石灰-烟道气软化单元2、膜浓缩单元3和蒸发结晶单元4；

所述化学沉淀絮凝单元1由通过管道依次相连接的中和池、沉淀池、絮凝池、澄清池和1#清水池组成，中和池的进水口与脱硫废水的排放口相连；所述中和池中设置有石灰乳加药装置；所述沉淀池中设置有有机硫加药装置；所述絮凝池中设置有絮凝剂和助凝剂加药装置；所述澄清池下部有排泥口，排泥口通过管道与污泥脱水设备相连；

所述石灰-烟道气软化单元2由通过管道依次相连接的苛化反应池、碳化反应池和2#清水池组成，苛化反应池与化学沉淀絮凝单元1中的1#清水池通过管道相连；所述苛化反应池中设置有石灰乳、硫酸钠、絮凝剂和助凝剂加药装置，苛化反应池底部有排泥口，排泥口通过管道与污泥脱水设备相连；所述碳化反应池的底部布置有气体分布器，气体分布器与烟道气压缩风机相连，碳化反应池中设置有絮凝剂、助凝剂加药装置，碳化反应池底部有排泥口，排泥口通过管道与污泥脱水设备相连；所述2#清水池中设置有稀盐酸加药装置；

所述膜浓缩单元3由通过管道依次相连接的超滤装置、电渗析装置和反渗透装置组成；所述超滤装置的进水口与石灰-烟道气软化单元2的2#清水池的出水口相连，超滤装置的出水口与电渗析装置的进水口相连，超滤装置的浓水回水口与化学沉淀絮凝单元1的中和池相连；电渗析装置的浓水排放口与蒸发结晶单元4相连，淡水排放口与反渗透装置的进水口相连；所述反渗透装置反渗透的浓水排放口与电渗析装置的进水口相连。

所述电渗析装置为多级逆流倒极电渗析，采用了一价离子选择性膜，

所述反渗透装置采用了卷式反渗透膜。

所述蒸发结晶单元4采用了机械式再压缩蒸发器。