本實(shí)用新型涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

脫硫廢水的雜質(zhì)來(lái)自煙氣和脫硫用的石灰石，主要包括懸浮物、過(guò)飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其中很多是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求控制的第一類污染物，由于廢水大量循環(huán)，廢水中鹽分濃縮、雜質(zhì)富集，脫硫廢水處理難度大，處理成本高，形成水污染嚴(yán)重。

煙氣脫硫工藝決定了脫硫廢水懸浮物濃度大，Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、K⁺等陽(yáng)離子和SO₄^2-、CO₃^2-、SiO₃^2-、Cl^-等陰離子含量高，并且存在大量的硅膠類物質(zhì)，同時(shí)具有水質(zhì)波動(dòng)范圍大等特點(diǎn)。目前對(duì)煙氣脫硫廢水主要采用膜處理，存在以下問(wèn)題：(1)不同程度的膜堵塞；(2)蒸發(fā)過(guò)程中的結(jié)垢現(xiàn)象；(3)能耗較大；(4)產(chǎn)物利用價(jià)值較低。因此提供一種能解決上述問(wèn)題的煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)是目前需要解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)，旨在提供一種產(chǎn)物利用率高且能減小煙氣脫硫廢水處理過(guò)程中過(guò)濾膜堵塞的煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的一種煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)包括：

水軟化裝置，用于去除脫硫廢水中重金屬離子及懸浮物的；

超濾裝置，用于過(guò)濾水軟化裝置的上清液；

納濾裝置，用于過(guò)濾超濾裝置的上清液，以將非一價(jià)離子和一價(jià)離子分離，得到納濾清液和納濾濃液；

反滲透裝置，用于分別過(guò)濾所述納濾裝置的納濾清液和納濾濃液，得到第一反滲透濃液、第二反滲透濃液和和凈化水；

吸附裝置，用于去除反滲透裝置的第一反滲透濃液和第二反滲透濃液中的硅膠類物質(zhì)；

蒸發(fā)濃縮裝置，用于通過(guò)蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽、鈣鎂粗鹽和凈化水；

所述水軟化裝置、超濾裝置、納濾裝置、反滲透裝置、吸附裝置和蒸發(fā)濃縮裝置之間依次連接。

優(yōu)選地，所述水軟化裝置具體包括：

第一水軟化裝置，設(shè)置有用于添加NaOH、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的入口，過(guò)濾得到第一上清液和第一污泥；

第二水軟化裝置，設(shè)置有用于向第一上清液添加Na₂CO₃、重金屬捕捉劑、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的入口，過(guò)濾得到第二上清液和第二污泥。

優(yōu)選地，所述吸附裝置中采用活性炭進(jìn)行吸附。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)濃縮裝置包括：

第一蒸發(fā)濃縮裝置，用于在常壓以及溫度≥100℃的條件對(duì)吸附裝置吸附后的過(guò)濾水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽。

優(yōu)選地，所述第一蒸發(fā)濃縮裝置開(kāi)設(shè)有用于通入低品位蒸汽的入口。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)濃縮裝置包括：

第二蒸發(fā)濃縮裝置，用于在真空以及溫度≤55℃的條件對(duì)吸附裝置吸附后的過(guò)濾水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到鈣鎂粗鹽。

優(yōu)選地，所述煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)還包括凈化裝置，所述凈化裝置包括乏汽冷凝器和凈水箱，所述乏氣冷凝器與所述凈水箱相連，所述乏氣冷凝器用于冷卻蒸發(fā)濃縮裝置中產(chǎn)生的蒸汽，所述凈水箱用于收集蒸發(fā)濃縮裝置產(chǎn)生的第一低溫凝結(jié)水和乏氣冷凝器產(chǎn)生的第二低溫凝結(jié)水。

優(yōu)選地，所述凈化裝置還包括真空抽氣器，所述真空抽氣器與所述乏氣冷凝器相連，所述真空抽氣器用于排空所述乏氣冷凝器產(chǎn)生的不凝氣體。

本實(shí)用新型所述的煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)包括依次連接的水軟化裝置、超濾裝置、納濾裝置、反滲透裝置、吸附裝置和蒸發(fā)濃縮裝置。所述水軟化裝置用于去除脫硫廢水中重金屬離子及懸浮物；所述超濾裝置用于過(guò)濾水軟化裝置的上清液；所述納濾裝置用于過(guò)濾超濾裝置的上清液，以將非一價(jià)離子和一價(jià)離子分離，得到納濾清液和納濾濃液；所述反滲透裝置，用于分別過(guò)濾所述納濾裝置的納濾清液和納濾濃液，得到第一反滲透濃液、第二反滲透濃液和和凈化水；所述吸附裝置，用于吸附反滲透裝置的第一反滲透濃液和第二反滲透濃液中的硅膠類物質(zhì)；所述蒸發(fā)濃縮裝置，用于通過(guò)蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽、鈣鎂粗鹽和凈化水；本實(shí)用新型減小了煙氣脫硫廢水處理過(guò)程中過(guò)濾膜的堵塞，提高產(chǎn)物利用率。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理方法的流程示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)示意圖。

本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明，本實(shí)用新型實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí)，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。

另外，在本實(shí)用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“連接”、“固定”等應(yīng)做廣義理解，例如，“固定”可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。

另外，本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

為了更好的說(shuō)明本申請(qǐng)的技術(shù)方案，本文先對(duì)煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理方法進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)參照?qǐng)D1，在一實(shí)施例中，本實(shí)施例中所述煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理方法的步驟包括：

A、通過(guò)水軟化裝置，去除脫硫廢水中重金屬離子及懸浮物；

B、將步驟A中得到的上清液通過(guò)超濾裝置；

C、將步驟B中得到的上清液通過(guò)納濾裝置，將非一價(jià)離子和一價(jià)離子分離，得到納濾清液和納濾濃液；

D、對(duì)步驟C中得到的納濾清液和納濾濃液分別通過(guò)反滲透裝置，得到第一反滲透濃液、第二反滲透濃液和凈化水；

E、去除步驟D后得到的反滲透濃液中的硅膠類物質(zhì)；

F、通過(guò)蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽、鈣鎂粗鹽和凈化水。

其中，所述步驟A中的通過(guò)兩級(jí)軟化的具體步驟為：

A1、一級(jí)水軟化，添加NaOH調(diào)節(jié)脫硫廢水pH，并加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，攪拌、靜置，過(guò)濾得到第一上清液a1和第一污泥a2；

A2、二級(jí)水軟化，在第一上清液a1中加入Na₂CO₃，調(diào)節(jié)并穩(wěn)定pH，加入重金屬捕捉劑、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺，過(guò)濾得到第二上清液b1和第二污泥b2。

優(yōu)選地，步驟A2中所述的重金屬捕捉劑為T(mén)MT重金屬捕捉劑。其中，所加入的調(diào)節(jié)脫硫廢水pH的NaOH還可以換為其他堿性溶液，如KOH等，但是加入的原則是不能帶入脫硫廢水中沒(méi)有的新離子。可以理解的是，所加入的調(diào)節(jié)并穩(wěn)定pH的Na₂CO₃也可以為其他碳酸鹽，同樣需要保證不會(huì)加入其他脫硫廢水中不含的新離子。

通過(guò)兩級(jí)水軟化，去除水中可以導(dǎo)致膜堵塞的物質(zhì)，從而降低后續(xù)步驟中的膜堵塞問(wèn)題，提高過(guò)濾膜的滲透效率。

進(jìn)一步地，所述步驟B中的將步驟A中得到的第二上清液b1通過(guò)超濾裝置200主要是去除膠體、微粒、細(xì)菌、病毒等大分子物質(zhì)。具體為將步驟A2中得到的第二上清液b1通過(guò)超濾裝置200，得到超濾水。通過(guò)超濾的方法，去除掉懸浮物、膠體、微粒、細(xì)菌和病毒等大分子物質(zhì)，降低納濾膜和反滲透膜堵塞傾向。

優(yōu)選地，所述步驟C中將步驟B中得到的超濾水通過(guò)納濾裝置300，將非一價(jià)離子和一價(jià)離子分離，得到納濾清液e和納濾濃液d；其中所述的納濾濃液d為非一價(jià)離子鹽液，所述的納濾清液e為一價(jià)離子鹽液。

優(yōu)選地，所述步驟D中采用反滲透裝置400，所述反滲透裝置400對(duì)步驟C中得到的納濾清液e和納濾濃液d分別進(jìn)行過(guò)濾，得到第一反滲透濃液d1、第二反滲透濃液e1和凈化水。具體地，所述步驟D的方法具體為：對(duì)C中納濾濃液d和納濾清夜e分別進(jìn)行反滲透處理，得到反滲透凈化水w1、w2、第一反滲透濃液d1和第二反滲透濃液e1。

進(jìn)一步地，所述步驟E的方法具體為：對(duì)D中第一反滲透濃液d1和第二反滲透濃液e1進(jìn)行活性炭吸附處理，得到第一過(guò)濾水d2和第二過(guò)濾水e2。具體地，將所述第一反滲透濃液d1和第二反滲透濃液e1流入到吸附裝置500，采用吸附裝置500中的活性炭吸附掉第一反滲透濃液d1和第二反滲透濃液e1中的硅膠類物質(zhì)。

優(yōu)選地，通過(guò)所述蒸發(fā)濃縮裝置600將上述步驟中得到的濾液蒸發(fā)濃縮，其中所述通過(guò)蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽、鈣鎂粗鹽和凈化水的步驟的方法為：

F1、在常壓以及溫度≥100℃的條件下利用第一蒸汽對(duì)第二過(guò)濾水e2蒸發(fā)濃縮，產(chǎn)生第二蒸汽f、高溫凝結(jié)水w3和鈉鉀粗鹽。其中，所得到的鈉鉀粗鹽包括氯化鈉和氯化鉀等。

其中，所述蒸汽采用低品位蒸汽進(jìn)行蒸發(fā)濃縮。

優(yōu)選地，所述通過(guò)蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽、鈣鎂粗鹽和凈化水的步驟的方法為：

F2、利用第二蒸汽f和高溫凝結(jié)水w3，對(duì)第二過(guò)濾水e2在真空以及溫度≤55℃的條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到第一低溫凝結(jié)水w4、第三蒸汽g和鈣鎂粗鹽。

其中，所得到的鈣鎂粗鹽包括硫酸鈣、硫酸鎂以及碳酸鈣、碳酸鎂等。

優(yōu)選地，為了對(duì)上述步驟后產(chǎn)生的凈水進(jìn)行回收，所述煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理方法還包括：

G、凈化水回收，步驟F2產(chǎn)生的第三蒸汽g進(jìn)入乏汽冷凝器，采用反滲透凈化水w1、w2冷卻，得到的不凝氣體h經(jīng)真空抽氣器排空，而產(chǎn)生的第二低溫凝結(jié)水w5與第一低溫凝結(jié)水w4并入已經(jīng)得到的反滲透凈化水w1、w2的凈水箱中。

其中，所述凈化水回收步驟在所述凈化裝置中完成，所述凈化裝置包括乏汽冷凝器、真空抽氣器以及凈水箱，所述乏汽冷凝器的第一進(jìn)口與所述反滲透設(shè)備相連，第二進(jìn)口與所述蒸發(fā)濃縮裝置相連，所述乏汽冷凝器的第一出口與真空排氣器相連，第二個(gè)出口與所述凈水箱相連。

本實(shí)用新型中的煙氣脫硫廢水系統(tǒng)通過(guò)逐級(jí)去除水中可以導(dǎo)致膜堵塞的物質(zhì)，首先通過(guò)兩級(jí)軟化，去除重金屬、膠體、部分懸浮物，再經(jīng)過(guò)超濾去除懸浮物、膠體、微粒、細(xì)菌和病毒等大分子物質(zhì)，降低納濾膜和反滲透膜堵塞傾向；然后通過(guò)納濾將非一價(jià)Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、SiO₃^2-等離子與一價(jià)Na⁺、K⁺、Cl^-等離子分離，隨后分別通過(guò)反滲透產(chǎn)生凈化水和反滲透濃液，再通過(guò)活性炭過(guò)濾去除反滲透濃液中的硅膠類物質(zhì)(絮凝狀硅酸鹽)，控制后續(xù)反滲透濃液蒸發(fā)濃縮過(guò)程的結(jié)垢現(xiàn)象；最后利用低品位蒸汽對(duì)一價(jià)除硅反滲透濃液進(jìn)行常壓低溫蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽、蒸發(fā)水汽和高溫凝結(jié)水；以低品位蒸汽、蒸發(fā)水汽和高溫凝結(jié)水為熱源對(duì)非一價(jià)除硅反滲透濃液進(jìn)行真空低溫蒸發(fā)濃縮，得到鈣鎂粗鹽、蒸發(fā)水汽和低溫凝結(jié)水；產(chǎn)生的蒸發(fā)水汽經(jīng)擴(kuò)容、凝結(jié)，不凝氣體經(jīng)抽氣排空，低溫凝結(jié)水和反滲透凈化水一并回收、利用。

本實(shí)用新型采用兩級(jí)水軟化處理(S2)、兩級(jí)膜處理(M2)以及兩級(jí)蒸發(fā)濃縮處理(E2)，得到一種采用S2M2E2的方法實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。采用本實(shí)用新型的煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理方法可以將全部廢水凈化回用，同時(shí)系統(tǒng)能耗低，可靠性高，并且廢水凈化系統(tǒng)產(chǎn)物為凈化水、鈉鉀粗鹽和鈣鎂粗鹽，其中鈉鉀粗鹽和鈣鎂粗鹽具有一定的工業(yè)價(jià)值。

其中，為了實(shí)現(xiàn)上述煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理方法，本實(shí)用新型還提出一種煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)，參見(jiàn)圖2，所述煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)包括：

水軟化裝置100，用于去除脫硫廢水中重金屬離子及懸浮物的；

超濾裝置200，用于過(guò)濾水軟化裝置的上清液；

納濾裝置300，用于過(guò)濾超濾裝置的上清液，以將非一價(jià)離子和一價(jià)離子分離，得到納濾清液和納濾濃液；

反滲透裝置400，用于分別過(guò)濾所述納濾裝置的納濾清液和納濾濃液，得到第一反滲透濃液、第二反滲透濃液和凈化水；

吸附裝置500，用于去除反滲透裝置的第一反滲透濃液和第二反滲透濃液中的硅膠類物質(zhì)；

蒸發(fā)濃縮裝置600，用于通過(guò)蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽、鈣鎂粗鹽和凈化水；

所述水軟化裝置100、超濾裝置200、納濾裝置300、反滲透裝置400、吸附裝置500和蒸發(fā)濃縮裝置600之間依次連接。

優(yōu)選地，所述水軟化裝置100具體包括：

第一水軟化裝置，設(shè)置有用于添加NaOH、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的入口，過(guò)濾得到第一上清液和第一污泥；

第二水軟化裝置，設(shè)置有用于向第一上清液添加Na₂CO₃、重金屬捕捉劑、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺的入口，過(guò)濾得到第二上清液和第二污泥。

優(yōu)選地，所述吸附裝置500中采用活性炭進(jìn)行吸附。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)濃縮裝置600包括：

第一蒸發(fā)濃縮裝置，用于提供常壓以及溫度≥100℃的條件以對(duì)吸附裝置產(chǎn)生的過(guò)濾水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到鈉鉀粗鹽。

需要說(shuō)明的是，所述第一蒸發(fā)濃縮裝置開(kāi)設(shè)有用于通入低品位蒸汽的入口。

優(yōu)選地，所述蒸發(fā)濃縮裝置600還包括：

第二蒸發(fā)濃縮裝置，用于提供真空以及溫度≤55℃的條件以對(duì)吸附裝置產(chǎn)生的過(guò)濾水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，得到鈣鎂粗鹽。

所述第一蒸發(fā)濃縮裝置與所述第二濃縮裝置連接。

進(jìn)一步地，所述煙氣脫硫廢水分級(jí)分質(zhì)處理系統(tǒng)還包括凈化裝置，所述凈化裝置包括乏汽冷凝器和凈水箱，所述乏氣冷凝器與所述凈水箱相連，所述乏氣冷凝器用于冷卻蒸發(fā)濃縮裝置中產(chǎn)生的蒸汽，所述凈水箱用于收集蒸發(fā)濃縮裝置產(chǎn)生的第一低溫凝結(jié)水和乏氣冷凝器產(chǎn)生的第二低溫凝結(jié)水。

進(jìn)一步地，所述凈化裝置還包括真空抽氣器，所述真空抽氣器與所述乏氣冷凝器相連，所述真空抽氣器用于排空所述乏氣冷凝器產(chǎn)生的不凝氣體。

以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。