[发明专利]一种低能耗脱硫废水零排放工艺及装置

说明书

本发明公开了一种低能耗脱硫废水零排放工艺及装置，包括如下步骤：(1)脱硫废水进入调节池调节pH值；(2)然后进入沉淀池，将废水的pH调节至10～13，沉淀后上清液进入脱氮塔，底部污泥送至污泥处理单元；(3)脱氮塔内通过吹脱工艺使废水中的氨氮污染物脱出；(4)吹脱后的废水进入一级反渗透膜装置，得到的一级淡水直接回用，浓水送去电离子膜装置；(5)进入电离子膜装置，分离得到浓水和淡水，浓水送去蒸发固化结晶系统进行分离结晶，淡水进入二级反渗透膜。本发明解决脱硫废水膜处理工艺中操作压力偏高、能耗大的预处理问题，去除重金属和悬浮物的同时能够去除氨氮污染物，进一步提高回用水的水质，实现提高废水回用率、减少废水排放的目的。

技术领域

本发明涉及一种低能耗脱硫废水零排放工艺及装置，属于资源与环境保护领域。

背景技术

为了满足近年来越来越严格的环保要求，大部分的火力发电厂都配套建设了烟气脱硫和脱硝装置，以控制二氧化硫和氮氧化物的排放。在烟气脱硫过程中，烟气中的一部分污染物，如金属、盐、氯离子等会被脱硫浆液吸收，同时脱硝过程中逃逸的氨也会进入脱硫浆液中，形成氨氮污染物。随着脱硫浆液的不断循环，这些污染物不断富集，会对脱硫石膏的品质造成影响，同时也会加剧浆液对设备的腐蚀。为保证脱硫系统的正常运行，必须定时排放一部分脱硫废水，将脱硫浆液中的污染物浓度维持在一定水平。由于脱硫废水中的成分较为复杂，含盐量较高，难以直接回用，且含有重金属，若直接排放对环境造成的污染较大。氨氮污染物进入江河湖泊等水体，会造成水体的富营养化，破坏生态平衡；固体悬浮物、重金属等污染物不仅会污染土壤，对鱼类、甲壳类生物也具有毒害影响，且能够通过食物链不断富集、浓缩，最终危害人类身体健康。同时，废水排放也会造成水资源的浪费。因此，脱硫废水经过处理后回收利用达到零排放，越来越受到重视，并将成为未来废水治理的一种主流方向。

针对脱硫废水的性质和特点，目前国内应用较多的脱硫废水零排放技术主要是“预处理(软化)+膜浓缩+蒸发固化结晶”工艺。脱硫废水经过调节pH、加入药剂沉淀等方式，降低废水中的悬浮物、钙镁离子等的含量。预处理后的废水经过一级或是多级膜浓缩工艺减少需要处理的废水量，再送至蒸发固化结晶系统进行蒸发，蒸发后得到的冷凝水回用，结晶的盐无害化处理或者资源化利用。专利CN201710207899发明了一种脱硫废水经过预处理之后通过膜处理系统进行提浓、再通过蒸发固化结晶蒸发和烟道蒸发两种方式实现废水零排放的工艺，其中的膜处理工艺采用了超滤膜、纳滤膜、反渗透膜3种膜处理技术。但是这种工艺采用的反渗透膜操作压力较高，其中的卷式反渗透膜操作压力为1～6MPa，高压平板膜操作压力高达8～16MPa，导致膜处理工艺的能耗增加。专利CN200910233204发明了一种预处理+纳滤膜+反渗透膜组合的脱硫废水处理系统，该工艺的纳滤膜操作压力为0.5～4.0MPa，反渗透膜的操作压力为0.5～8.0MPa，虽然操作压力比专利CN201710207899中的工艺低，但是仍然偏高。此外，这两个专利所发明的工艺都没有针对废水中的氨氮污染物进行处理。未来脱硫废水的排放标准将越来越严格，目前的处理工艺很可能不再满足环保要求，需要进一步优化。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种低能耗脱硫废水零排放工艺，实现脱硫废水的零排放。

一种低能耗脱硫废水零排放工艺，包括如下步骤：

(1)来自烟气脱硫脱硝系统的废水进入调节池，通过加入石灰乳调节废水原始pH值；

(2)调节pH值后的废水进入沉淀池，去除废水中的硫酸根及重金属离子，同时在沉淀池中加入碳酸钠进一步调节pH值，去除废水中钙、镁离子等硬度离子，对废水进行软化、沉淀；

(3)软化沉淀后的上清液进入脱氮塔进行氨氮脱除；底部沉淀物由污泥泵送至污泥处理单元；脱氮塔内采用吹脱工艺使废水中的氨氮污染物脱除，吹出的氨气送至脱硝系统入口烟道内回用，吹脱后的废水通过溢流口流出；