[发明专利]一种超低能耗闪蒸浓缩脱硫废水及工业含盐废水零排放系统

说明书

本发明公开了一种超低能耗闪蒸浓缩脱硫废水及工业含盐废水零排放系统，其包括闪蒸浓缩器、水水换热器、射流器和流化床干燥器，闪蒸浓缩器内部布置隔板、除雾器、雾化喷嘴和冷凝器，雾化喷嘴入口与水水换热器冷媒出口相接，水水换热器冷媒入口为新鲜含盐废水和部分浓缩废水，闪蒸浓缩器底部浓缩废水与流化床干燥器入口相接，水水换热器热媒为低品位循环热水，闪蒸浓缩器冷凝器出口与射流器入口相接，冷凝器入口接冷却水，射流器吸气室与闪蒸浓缩器排气口相接，维持闪蒸浓缩器真空状态。流化床干燥器流化风来源为热空气或热烟气，干燥后的结晶盐从顶部排出进入除尘器收集。该系统优点是废水零排放，处理零能耗，系统设备小，成本低，安全稳定。

技术领域

本发明涉及一种工业废水处理技术，尤其是涉及一种超低能耗闪蒸浓缩的脱硫废水及工业含盐废水零排放系统。

背景技术

我国电力生产的主力依然是燃煤电厂，占比超过70％。燃煤电厂运行中会产生各种废水，主要包括脱硫废水、循环冷却系统排污水、酸碱废水和生活污水，其中，脱硫废水因成分复杂、污染物种类多(主要含有悬浮物、硫酸盐、过饱和的亚硫酸盐以及重金属离子)，成为火电厂主要的难处理废水。随着环保标准的日益提高，火电厂脱硫废水零排放技术势在必行。一台60万千瓦的火电机组，脱硫废水产生量通常在6吨/小时左右。

脱硫废水属于间歇性排放，水量波动大，废水硬度高(Ca²⁺、Mg²⁺离子浓度高)，极易造成蒸发结垢，且浆液中Cl^-和SO₄^2-离子浓度高，易对系统造成腐蚀。

同时，随着我国工业规模的快速壮大，高含盐的工业废水的排放量也在急剧增大，如印染、造纸、化工、医药和农药等行业，在生产中产生大量的高盐废水。工业废水中的无机离子主要为Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、Ca²⁺等，和燃煤电厂脱硫废水的组成极为相似。

目前，国内外常用的脱硫废水处理方式主要有化学法、膜浓缩+蒸发结晶法、烟道喷淋法三种。

化学法：国内大部分电厂的湿法脱硫废水采用三联箱工艺中和、絮凝、反应、沉淀、分离等方法对脱硫废水进行预处理，污泥进行压滤外运。处理后的脱硫废水一般达标排放或干灰加湿、灰场喷淋等简单回用。该方式可以有效地降低脱硫废水中的悬浮物、重金属、F-和SO₄^2-，但处理后的脱硫废水具有极高含盐量及高氯离子浓度，对金属及设备的腐蚀性极强，导致处理后的脱硫废水无法回用于其它系统，制约着整个电厂废水的零排放。

膜浓缩+蒸发结晶法：目前预处理系统的出水再进入深度处理系统，膜浓缩+蒸发结晶工艺，通过废水膜浓缩减量化，蒸发结晶装置可使脱硫废水分离为高品质的水(蒸汽)和固体结晶盐，实现脱硫废水零排放。但是得到的固体结晶盐的纯度达不到工业盐的纯度标准(95％)，无法实现盐的回收利用，同时投资成本和运行成本、能耗偏高。

烟道喷淋法：一种方法是将脱硫废水经过三联箱工艺处理并经膜浓缩减量后，自上向下喷入一蒸发器中，同时从空气预热器和脱硝装置之间的烟道中引入300～400℃烟气，使之形成螺旋上升气流，螺旋上升气流会与雾化后液滴强烈混合，使之蒸发，盐份析出并随烟气进入空气预热器和除尘器之间的烟道中，最后被除尘器捕集。但是烟道改造难度较大，干燥塔与空气预热器之间的阻力不容易匹配，且能耗较高。另一种方法是将脱硫废水直接喷入电除尘器入口的烟道中，利用低温烟气将脱硫废水蒸发干，但实际运行中由于烟气温度较低，因此脱硫废水蒸发不彻底，导致烟道和喷嘴结垢严重，除尘器入口附近电极板腐蚀严重。

对含盐工业废水的处理方法也和脱硫废水类似，主要为热处理，包括多级闪蒸、多效蒸发和机械式蒸汽再压缩技术，所遇到的主要问题是能耗高、成本高、效率低和设备腐蚀严重。

发明内容