本發(fā)明屬于石灰石/石膏法脫硫廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備, 以及石灰石/石膏法脫硫廢水處理方法，實現(xiàn)脫硫廢水中鹽類成分資源化利用。

背景技術(shù)：

高鹽廢水處理是各個行業(yè)的廢水處理難題，從國內(nèi)外已經(jīng)投運的廢水零排放項目看，軟化+濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶是廢水零排放主流工藝，其它技術(shù)多處于研發(fā)階段。石灰石/石膏法脫硫廢水為典型的高鹽廢水，主要陰離子為：硫酸根、氯離子及氟離子，陽離子為：鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子以及部分重金屬離子。

常規(guī)石灰石/石膏法脫硫廢水處理時,首先采用在三聯(lián)箱中加入氫氧化鈣調(diào)節(jié)PH到9左右，在氫氧化鈣加入過程中，脫硫廢水中的大量鎂離子與氫氧根離子結(jié)合生成氫氧化鎂沉淀以污泥形式排出成為固體廢物，同時脫硫廢水中的硫酸根與鈣離子結(jié)合生成硫酸鈣沉淀以污泥形式排出也成為固體廢物；在后續(xù)的廢水零排放處理過程中，濃縮過程多采用膜濃縮，對廢水硬度要求非常高，系統(tǒng)中過量的鈣離子以及殘余的鎂離子需加入碳酸鈉生成碳酸鎂和碳酸鈣除去，加藥成本非常高，產(chǎn)生的固體廢物量也非常大，廢水中有用的硫酸鎂得不到回收利用。

石灰石/石膏法脫硫廢水中的鎂來源于所用的石灰石，石灰石中一般含有1.5%(Wt)左右的氧化鎂，由于硫酸鎂的易溶解性，石灰石中的鎂基本以硫酸鎂的形式出現(xiàn)在脫硫廢水中。根據(jù)對處理前脫硫廢水組成分析調(diào)查結(jié)果，石灰石/石膏法脫硫廢水中鎂離子含量超過10000mg/L的電廠占約30%，超過5000mg/L的電廠占約70%，開發(fā)提取硫酸鎂新廢水處理工藝有一定的環(huán)保意義及經(jīng)濟價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備及方法，以解決石灰石/石膏法脫硫廢水零排放過程中加藥量大及硫酸鎂得不到回收利用的問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備，其包括：低溫濃縮裝置、沉淀結(jié)晶過濾器、攪拌器、硫酸鎂結(jié)晶器和抽真空系統(tǒng)；

所述低溫濃縮裝置的進液口與石灰石/石膏法脫硫廢水供水管連通；所述沉淀結(jié)晶過濾器的進液口與低溫濃縮裝置的出液口連通；沉淀結(jié)晶過濾器內(nèi)放有硫酸鈣晶種；所述攪拌器設(shè)置在沉淀結(jié)晶過濾器內(nèi)；所述硫酸鎂結(jié)晶器的進液口與沉淀結(jié)晶過濾器的出液口連通；所述抽真空系統(tǒng)用于對所述硫酸鎂結(jié)晶器抽真空。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備，進一步，沉淀結(jié)晶過濾器的出液口還通過管路連通低溫濃縮裝置的進液口。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備，進一步，低溫濃縮裝置內(nèi)設(shè)有多個板式傳質(zhì)傳熱裝置，板式傳質(zhì)傳熱裝置包括底板和傾斜設(shè)置的篩孔板；所述篩孔板的一邊與底板連接。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備，進一步，相鄰的板式傳質(zhì)傳熱裝置之間間隔設(shè)置，板式傳質(zhì)傳熱裝置通過支撐件可拆卸的安裝在低溫濃縮裝置內(nèi)。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備，進一步，篩孔板的傾斜度為15度～60度，篩孔板的開孔率為10%～30%,開孔為橢圓孔或圓孔，優(yōu)選的，開孔的長寬在10mmx30mm范圍內(nèi)。

一種石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理方法，包括以下步驟：石灰石/石膏法脫硫廢水在低溫條件下濃縮，濃縮過程中廢水中的硫酸鈣以晶體形式被除去；對已經(jīng)除去硫酸鈣晶體后的濃縮液進行蒸發(fā)降溫結(jié)晶，得到硫酸鎂晶體和剩余母液，剩余母液脫除重金屬，然后經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到混合鹽。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理方法，優(yōu)選的，低溫條件所指的溫度范圍是60℃～70℃。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理方法，優(yōu)選的，濃縮過程中廢水中的硫酸鈣以晶體形式被除去的具體過程在沉淀結(jié)晶過濾器內(nèi)進行，沉淀結(jié)晶器中有預(yù)先放入的硫酸鈣晶種，廢水在沉淀結(jié)晶器中與硫酸鈣晶種混合使硫酸鈣晶體長大，硫酸鈣晶體被過濾截留在沉淀結(jié)晶器中，濾液與石灰石/石膏法脫硫廢水混合后重新進行低溫條件下濃縮的過程。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理方法，優(yōu)選的，所述硫酸鈣晶種的直徑范圍在80微米～100微米。

本發(fā)明如上所述的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理方法，優(yōu)選的，廢水在沉淀結(jié)晶器中的沉降時間為20min～35min，在沉降過程中對廢水進行攪拌，攪拌時間為8min～15min。

本發(fā)明的有益效果是：

1、采用低溫濃縮結(jié)合沉淀結(jié)晶除鈣工藝，無過多的化學(xué)藥劑，易選材。

2、濃縮裝置及沉淀結(jié)晶過濾器結(jié)構(gòu)簡單，廢水中的硫酸鈣以晶體形式被除去，防設(shè)備腐蝕及防結(jié)垢效果好。

3、工藝過程生產(chǎn)硫酸鎂，避開了現(xiàn)有技術(shù)濃縮工藝（如反滲透濃縮、電滲析濃縮等）過程中由于需要軟化帶來的成本高、費用高問題。

4、減少了過程的固體廢物排放量，廢水中硫酸鎂得到有效利用，投資低、能耗低、運行費用低。

附圖說明

圖1為石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備示意圖；

圖2為本發(fā)明一種實施例的個板式傳質(zhì)傳熱裝置示意圖；

圖3為圖2的俯視示意圖。

附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：

1、低溫濃縮裝置，2、沉淀結(jié)晶過濾器，3、攪拌器，4、管路，5、硫酸鎂結(jié)晶器，6、抽真空系統(tǒng)，7、硫酸鈣晶種，8、板式傳質(zhì)傳熱裝置，81、篩孔板，82、底板，83、篩孔，9、供水管。

具體實施方式

在此記載的實施例為本發(fā)明的特定的具體實施方式，用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明實施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的實施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

圖1示出本發(fā)明一種實施例的石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備，其包括：低溫濃縮裝置1、沉淀結(jié)晶過濾器2、攪拌器3、硫酸鎂結(jié)晶器5和抽真空系統(tǒng)6；

所述低溫濃縮裝置的進液口與石灰石/石膏法脫硫廢水供水管9連通；所述沉淀結(jié)晶過濾器的進液口與低溫濃縮裝置的出液口連通；沉淀結(jié)晶過濾器2內(nèi)放有硫酸鈣晶種7；所述攪拌器3設(shè)置在沉淀結(jié)晶過濾器2內(nèi)；所述硫酸鎂結(jié)晶器的進液口與沉淀結(jié)晶過濾器的出液口連通；所述抽真空系統(tǒng)6用于對所述硫酸鎂結(jié)晶器5抽真空。

在圖1所示出的實施例中，沉淀結(jié)晶過濾器的出液口還通過管路4連通低溫濃縮裝置的進液口。沉淀結(jié)晶過濾器內(nèi)的去除硫酸鈣后的濾液在低溫濃縮裝置的進液口與新鮮進料混合后重新進行低溫條件下的濃縮。

在優(yōu)選的實施例中，低溫濃縮裝置內(nèi)設(shè)有多個板式傳質(zhì)傳熱裝置8，如圖2和圖3所示，板式傳質(zhì)傳熱裝置8包括底板82和傾斜設(shè)置的篩孔板81（設(shè)有篩孔83）；所述篩孔板81的一邊與底板82連接。

在優(yōu)選的實施例中，相鄰的板式傳質(zhì)傳熱裝置8之間間隔設(shè)置，板式傳質(zhì)傳熱裝置8通過支撐件可拆卸的安裝在低溫濃縮裝置1內(nèi)。

在優(yōu)選的實施例中，篩孔板的傾斜度為10度～60度，篩孔板的開孔率為10%～30%,開孔為10mmx30mm范圍內(nèi)橢圓孔或圓孔。

利用上述石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理設(shè)備進行石灰石/石膏法脫硫廢水零排放處理方法，包括以下步驟：

石灰石/石膏法脫硫廢水在低溫條件下濃縮，濃縮過程中廢水中的硫酸鈣以晶體形式被除去；石灰石/石膏法脫硫廢水在低溫條件下濃縮過程采用直接接觸傳質(zhì)傳熱過程。

低溫條件所指的溫度范圍是60℃～90℃。濃縮過程中廢水中的硫酸鈣以晶體形式被除去的具體過程在沉淀結(jié)晶過濾器內(nèi)進行，沉淀結(jié)晶器中有預(yù)先放入的硫酸鈣晶種，廢水在沉淀結(jié)晶器中與硫酸鈣晶種混合使硫酸鈣晶體長大，硫酸鈣晶體被過濾截留在沉淀結(jié)晶器中，濾液與石灰石/石膏法脫硫廢水混合后重新進行低溫條件下濃縮的過程。在優(yōu)選的實施例中，所述硫酸鈣晶種的直徑范圍在80微米～100微米。在優(yōu)選的實施例中，廢水在沉淀結(jié)晶器中的沉降時間為20min～35min，在沉降過程中對廢水進行攪拌，攪拌時間為10min～20min。

對已經(jīng)除去硫酸鈣晶體后的濃縮液進行降溫蒸發(fā)結(jié)晶，得到硫酸鎂晶體和剩余母液；剩余母液脫除重金屬，然后經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到混合鹽。

上述具體實施方式的一種實施例為：某電廠石灰石/石膏法脫硫廢水中鈣離子含量為1000mg/L，鎂離子含量為12000mg/L，鈉離子為1200mg/L，硫酸根為25000mg/L，氯離子為20000mg/L，PH值6.3，經(jīng)沉淀及過濾后進入低溫濃縮裝置，在低溫濃縮裝置中濃縮到接近飽和態(tài)，低溫濃縮裝置循環(huán)線上設(shè)有沉淀結(jié)晶過濾器，沉淀結(jié)晶器中有預(yù)先放入的硫酸鈣晶種，飽和態(tài)溶液在沉淀結(jié)晶器中與晶種混合，使晶體長大，晶體被過濾截留在沉淀結(jié)晶器中，濾液與新鮮進料混合后回到濃縮裝置。沉淀結(jié)晶過濾器設(shè)有攪拌器，在不斷濃縮和結(jié)晶過濾過程中，溶液中的硫酸鈣被除去。溶液在濃縮裝置中濃縮到結(jié)晶硫酸鎂的飽和濃度是時，被送入硫酸鎂結(jié)晶器，硫酸鎂結(jié)晶器配有抽真空系統(tǒng)，經(jīng)真空閃蒸降溫后被進一步濃縮進而得到硫酸鎂晶體。

上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實現(xiàn)本發(fā)明之目的為準。