一種電廠煙氣脫硫廢水處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢水處理工藝，特別是一種電廠煙氣脫硫廢水處理工藝。本發(fā)明的工藝過(guò)程包含有三個(gè)過(guò)程：一、電廠脫硫后的廢水進(jìn)行板框過(guò)濾，用微孔過(guò)濾得到無(wú)懸浮物的澄清濾液；二、將澄清濾液用帶pH值調(diào)節(jié)功能的電滲析膜組器進(jìn)行濃縮，濃縮后的淡水回用；三、將濃室中的混合物進(jìn)行微孔過(guò)濾，濾渣回收，濾液進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置進(jìn)行結(jié)晶，析出硫酸鈣晶體。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單、能有效回收重金屬并實(shí)現(xiàn)了脫硫廢水真正零排放的目的。
【專利說(shuō)明】一種電廠煙氣脫硫廢水處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種電廠煙氣脫硫廢水處理工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是公認(rèn)的世界資源大國(guó)，煤炭產(chǎn)量居世界前列，煤炭的比重在各大能源中能占據(jù)80%以上，而調(diào)查顯示大氣中的硫化物排放有90%產(chǎn)生于煤炭的不充分燃燒。環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，人們更加深刻的認(rèn)識(shí)到:要想實(shí)現(xiàn)環(huán)境的改善首先要做的就是減少煤炭的燃燒，而減少煤炭的燃燒又具有諸多的不可行性，可以對(duì)煤炭燃燒產(chǎn)生的硫化廢水進(jìn)行二次處理，實(shí)現(xiàn)其循環(huán)使用。目前在火電廠發(fā)電時(shí)常常產(chǎn)生大量的煙氣，往往通過(guò)濕法脫硫技術(shù)進(jìn)行煙氣的脫硫，但是不可避免的是在經(jīng)過(guò)了濕法脫硫后，產(chǎn)生的大量的含硫廢水，如何進(jìn)行廢水的脫硫處理成為當(dāng)今火電廠關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]I國(guó)際上的幾種硫化廢水處理方法
[0004]1.1平衡酸堿度進(jìn)行硫化物質(zhì)的去除
[0005]利用化學(xué)上酸堿中和的原理，在進(jìn)行硫化廢水的處理時(shí)可以利用酸堿平衡的理論進(jìn)行中和作用，去除廢水中所含有的硫化物質(zhì)。先在硫化廢水中加入石灰，也可以是其他含堿性比較強(qiáng)的物質(zhì)，直到廢水中的PH值達(dá)到6-7度左右，停止加入。然后依次加入石灰乳與絮凝劑，會(huì)發(fā)現(xiàn)PH值正在慢慢的升高，在絮凝劑的作用下，重金屬中的氫氧化物與硫化物質(zhì)形成沉淀，從廢水中逐漸分離出來(lái)。
[0006]1.2采用傳統(tǒng)的沉淀與分離方式進(jìn)行重金屬的有效去除
[0007]除了上述提到的酸堿平衡來(lái)實(shí)現(xiàn)硫化物的去除，還可以考慮直接過(guò)濾沉淀與分離的方式進(jìn)行硫化物質(zhì)的有效去除?？梢栽诔錆M著硫化物質(zhì)的廢水中加入一部分的溶解性的氫氧化物，氫氧化物與含有硫化物的廢水會(huì)產(chǎn)生氫氧化物，這些物質(zhì)的產(chǎn)生就是為了分離重金屬離子的。在普通的脫硫廢水中，酸堿性一般控制在8.6-9.0之間范圍，金屬中含有的鐵、銅等物質(zhì)會(huì)形成氫氧化物的沉淀。這樣就實(shí)現(xiàn)了硫化物質(zhì)與重金屬物質(zhì)中硫化物質(zhì)的沉淀、分離。
[0008]2目前比較先進(jìn)的火電廠硫化廢水的處理技術(shù)分析:石灰石-石膏濕法脫硫后產(chǎn)生廢水的處理分析
[0009]采用石灰石-石膏濕法脫硫是發(fā)電廠中常用的一種脫硫方法，在進(jìn)行脫硫工序之后往往產(chǎn)生一定呈弱酸性的含硫廢水。弱酸性的廢水其PH值一般在5.7以下，廢水中含有較多的懸浮物及部分小顆粒。石灰石-石膏濕法脫硫主要是去除廢水中含有的硫化物與輕微性的粉塵。產(chǎn)生的呈弱酸性的廢水中含有的可溶性物質(zhì)除了硫化物還有氯化物、硝酸鹽等等，也存在部分重金屬的離子。
[0010]第一步是前期的脫硫，是廢水處理的前期準(zhǔn)備。將空氣鼓吹入廢水中，原有的亞硫酸鹽經(jīng)過(guò)氧化之后變?yōu)榱蛩猁}，石灰石-石膏濕法脫硫采用的是強(qiáng)制氧化工序，保證氧化的徹底性，有時(shí)氧化的過(guò)程可以忽略。如何確定廢水中所需要的氧氣量，我們可以基于這樣的標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)廢水中含有的亞硫酸鹽的濃度在100毫克以上，需要保證氧氣鼓入的充足，時(shí)間稍微延長(zhǎng)保證所有的亞硫酸得到氧化，在進(jìn)行該部分廢水的處理時(shí)，我們也可以通過(guò)加入鹽酸與次氯酸鈉進(jìn)行廢水中有機(jī)物質(zhì)的分解，并實(shí)現(xiàn)廢水中亞硫酸鹽的徹底性氧化。此時(shí)，硫化物質(zhì)基本被去除。
[0011]第二步主要是為了提升廢水的酸堿值，并且降低石膏的飽和度，在進(jìn)行排放的廢水基本都是石膏的飽和溶液，為了避免其在下面的設(shè)備中出現(xiàn)結(jié)垢，要在金屬物質(zhì)清除之前進(jìn)行石膏沉淀物的完全析出。一部分泥漿返回到中和箱，作為石膏結(jié)晶的晶種，另一方面可以幫助降低原有溶液的飽和度。
[0012]第三步是沉淀金屬離子。在重金屬沉淀階段，加入氫氧化鈣的目的是提高硫化廢水的PH值，使鐵離子、銅離子等重金屬性離子生成氫氧化物的沉淀，在PH值達(dá)到9時(shí)，幾乎所有的重金屬離子都在氫氧化鈣的作用下行成了沉淀物，因此將這些重金屬離子的沉淀物分離出來(lái)。在絮凝反應(yīng)階段，在廢水池的端口加入一定的陽(yáng)離子高分子的聚合電解質(zhì)物質(zhì)作為反應(yīng)的助推劑，幫助凝固。在助凝劑的作用下，氫氧化物與硫化物都行成了預(yù)期的沉淀，實(shí)現(xiàn)硫化物質(zhì)的有效分離。
[0013]最后一步是澄清階段。在澄清階段，絮凝物沉積在廢水池的底部經(jīng)過(guò)濃縮處理形成污泥，上半部分為凈水，底部的大部分污泥會(huì)被排放，剩下的小部分的污泥會(huì)返回反應(yīng)池生成晶核。對(duì)于上半部分的凈水我們一般將其進(jìn)行澄清處理，在澄清之后將這些水引導(dǎo)到凈水箱。最終實(shí)現(xiàn)了廢水的重新利用。
[0014]以上的處理方法具有處理工序復(fù)雜、重金屬不能回收會(huì)形成廢固的缺點(diǎn)。我們?cè)陔姀S脫硫廢水的基本特征與具體成分的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出具有工藝簡(jiǎn)單，又可以回收重金屬，不形成重金屬?gòu)U固的電滲析濃縮+硫酸鈣晶種結(jié)晶的組合工藝，達(dá)到脫硫廢水真正零排放的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明提供一種技術(shù)簡(jiǎn)便、高效的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，解決傳統(tǒng)廢水處理方法中處理工序復(fù)雜、重金屬不能回收會(huì)形成廢固的缺點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案包括:
[0017]一種電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，所述的工藝過(guò)程包括:
[0018](I)將電廠脫硫后的廢水進(jìn)行板框過(guò)濾，然后用微孔過(guò)濾得到無(wú)懸浮物的澄清濾液；
[0019](2)將澄清濾液用帶pH值調(diào)節(jié)功能的電滲析膜組器進(jìn)行濃縮，濃縮后的淡水回用，所述的電滲析膜組器中部分陰膜換成雙極膜，雙極膜與陰膜的比例為1:10-50，雙極膜陽(yáng)層朝向淡室，陰層朝向濃室；
[0020](3)將濃室中的混合物進(jìn)行微孔過(guò)濾，濾液進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置進(jìn)行結(jié)晶，析出硫酸1?晶體。
[0021]優(yōu)選地，所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝中的微孔過(guò)濾采用燒結(jié)微孔濾棒過(guò)濾，燒結(jié)濾棒的材料為聚丙烯，過(guò)濾孔徑為0.2-5微米。
[0022]優(yōu)選地，所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝中的燒結(jié)微孔濾棒采用空氣反吹清洗，空氣反吹壓力為0.1-0.3MPa。
[0023]優(yōu)選地，所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝中采用帶pH值調(diào)節(jié)功能的電滲析膜組器進(jìn)行濃縮，濃縮倍數(shù)為10-50倍。濃縮之后的淡水可以回用，濃水進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置。電滲析膜組器的PH值調(diào)節(jié)功能來(lái)自于雙極膜，在電滲析膜組器中部分陰膜換成雙極膜，更換比例為1/50-1/10，即一套JED-5000，200對(duì)均相膜組器，其中4-20張陰膜換成雙極膜，雙極膜陽(yáng)層朝向淡室，陰層朝向濃室。結(jié)果淡室變酸性到PH = 2-5，濃室變堿性pH =9-12o
[0024]優(yōu)選地，所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝中的硫酸鈣晶種結(jié)晶過(guò)程中，晶種的比例為每升水加1-5克直徑為20-50微米的硫酸鈣晶種。
[0025]優(yōu)選地，所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝中的硫酸鈣晶種結(jié)晶過(guò)程中，析出硫酸鈣后的濃液回到電滲析濃室繼續(xù)濃縮，至濃縮倍數(shù)達(dá)10-50倍。
[0026]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果:克服了傳統(tǒng)污水處理方法具有的處理工序復(fù)雜、重金屬不能回收會(huì)形成廢固的缺點(diǎn)，在電廠脫硫廢水的基本特征與具體成分的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出具有工藝簡(jiǎn)單，又可以回收重金屬，不形成重金屬?gòu)U固的電滲析濃縮+硫酸鈣晶種結(jié)晶的組合工藝，達(dá)到脫硫廢水真正零排放的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]對(duì)于某電廠脫硫廢水，其硫酸鈣含量為2000mg/L，重金屬含量為20mg/L，pH為
5.3o
[0032]脫硫廢水經(jīng)板框過(guò)濾后，燒結(jié)微孔濾棒過(guò)濾得到無(wú)懸浮物的澄清濾液。其中燒結(jié)微孔濾棒用空氣反吹清洗，過(guò)濾孔徑為0.45微米，空氣反吹壓力為0.2MPa。
[0033]澄清液用帶pH值調(diào)節(jié)功能的電滲析膜組器，進(jìn)行濃縮，濃縮倍數(shù)為40倍，淡水回用，濃水進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置。電滲析膜組器的PH值調(diào)節(jié)功能來(lái)自于雙極膜，在電滲析膜組器中部分陰膜換成雙極膜，用2套JED-5000，200對(duì)均相膜組器進(jìn)行濃縮，其中每個(gè)膜組器的10張陰膜換成雙極膜，雙極膜陽(yáng)層朝向淡室，陰層朝向濃室。結(jié)果淡室變酸性到pH = 4，濃室變堿性pH = 9。
[0034]變堿性的濃室中的重金屬生成了不溶于水氫氧化物，可微孔過(guò)濾回收。過(guò)飽和的硫酸鈣濃液進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置析出硫酸鈣晶體副產(chǎn)物。晶種比例為每升水加1.8克直徑為30微米的硫酸鈣晶種。析出硫酸鈣后的濃液回到電滲析濃室繼續(xù)濃縮，至濃縮倍數(shù)達(dá)40倍。
[0035]通過(guò)以上處理工藝，淡水回用于濕法脫過(guò)程，脫硫廢水的重金屬回收，硫酸鈣晶體的硫酸鈣含量為99%以上的純凈副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)真正零排放的目標(biāo)。
[0036]實(shí)施例2:
[0037]對(duì)于某電廠脫硫廢水，其硫酸鈣含量為2200mg/L，重金屬含量為30mg/L，pH為6.5o
[0038]脫硫廢水經(jīng)板框過(guò)濾后，燒結(jié)微孔濾棒過(guò)濾得到無(wú)懸浮物的澄清濾液。其中燒結(jié)微孔濾棒用空氣反吹清洗，過(guò)濾孔徑為1.0微米，空氣反吹壓力為0.3MPa。
[0039]澄清液用帶pH值調(diào)節(jié)功能的電滲析膜組器，進(jìn)行濃縮，濃縮倍數(shù)為40倍，淡水回用，濃水進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置。電滲析膜組器的PH值調(diào)節(jié)功能來(lái)自于雙極膜，在電滲析膜組器中部分陰膜換成雙極膜，用I套JED-5000，200對(duì)均相膜組器進(jìn)行濃縮，其中每個(gè)膜組器的8張陰膜換成雙極膜，雙極膜陽(yáng)層朝向淡室，陰層朝向濃室。結(jié)果淡室變酸性到pH=4.5，濃室變堿性pH = 9。
[0040]變堿性的濃室中的重金屬生成了不溶于水氫氧化物，可微孔過(guò)濾回收。過(guò)飽和的硫酸鈣濃液進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置析出硫酸鈣晶體副產(chǎn)物。晶種比例為每升水加2.3克直徑為20微米的硫酸鈣晶種。析出硫酸鈣后的濃液回到電滲析濃室繼續(xù)濃縮，至濃縮倍數(shù)達(dá)40倍。
[0041]此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，其特征在于所述的工藝過(guò)程包括: (1)將電廠脫硫后的廢水進(jìn)行板框過(guò)濾，然后用微孔過(guò)濾得到無(wú)懸浮物的澄清濾液； (2)將澄清濾液用帶pH值調(diào)節(jié)功能的電滲析膜組器進(jìn)行濃縮，濃縮后的淡水回用；所述的電滲析膜組器中部分陰膜換成雙極膜，雙極膜與陰膜的數(shù)量比例為1:10-50，雙極膜陽(yáng)層朝向淡室，陰層朝向濃室； (3)將濃室中的混合物進(jìn)行微孔過(guò)濾，濾渣回收，濾液進(jìn)入硫酸鈣晶種結(jié)晶裝置進(jìn)行結(jié)晶，析出硫酸媽晶體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，其特征在于所述的微孔過(guò)濾采用燒結(jié)微孔濾棒過(guò)濾，燒結(jié)濾棒的材料為聚丙烯，過(guò)濾孔徑為0.2-5微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，其特征在于所述的燒結(jié)微孔濾棒采用空氣反吹清洗，空氣反吹壓力為0.1-0.3MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，其特征在于所述的采用帶pH值調(diào)節(jié)功能的電滲析膜組器進(jìn)行濃縮，濃縮倍數(shù)為10-50倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，其特征在于所述的硫酸鈣晶種結(jié)晶過(guò)程中，硫酸鈣晶種的比例為每升水加1-5克、直徑為20-50微米的硫酸鈣晶種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電廠煙氣脫硫廢水處理工藝，其特征在于所述的硫酸鈣晶種結(jié)晶過(guò)程中，析出硫酸鈣后的濃液回到電滲析濃室繼續(xù)濃縮，至濃縮倍數(shù)達(dá)10-50倍。
【文檔編號(hào)】C02F103/18GK104478141SQ201410734641
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】金可勇, 胡鑒耿, 金水玉, 高從堦 申請(qǐng)人:杭州水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心有限公司