一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于燃煤電廠廢水零排放技術領域，涉及一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水 的系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 燃煤電廠要實現(xiàn)脫硫廢水零排放，必須對脫硫廢水進行固化處理，固化處理一般 可采用蒸發(fā)結晶工藝。脫硫廢水中含有大量的鈣、鎂等結垢性離子，一般Ca2+濃度可達 600~900mg/L，Mg2+濃度可達3000~5000mg/L。同時，由于還含有大量的硫酸根離子存 在，廢水中的硫酸鈣處于過飽和狀態(tài)，水質不穩(wěn)定，極其容易在蒸發(fā)結晶設備的換熱表面形 成結垢，大大影響設備正常工作效率。因此在蒸發(fā)結晶之前，需要對脫硫廢水進行軟化，大 幅降低脫硫廢水中Ca2+和Mg2+的含量，保證蒸發(fā)結晶工藝正常穩(wěn)定運行。
[0003]目前脫硫廢水零排放運行較好的燃煤電廠均采用軟化與蒸發(fā)結晶相結合的處理 工藝，其中軟化處理工藝采用雙堿法（石灰加碳酸鈉兩級軟化處理），系統(tǒng)出水穩(wěn)定且水質 較好（Mg2+< 5mg/L，Ca2+S 5mg/L)，使蒸發(fā)結晶設備化學清洗周期較長，且化學清洗費用較 低，但軟化處理工藝的藥劑運行成本高達32. 5元Am3 .廢水），藥劑運行成本太高使該工 藝的推廣受到了很大限制，因此燃煤電廠的脫硫廢水零排放工程實施的還很少。
[0004] 為降低脫硫廢水軟化處理藥劑運行成本，開發(fā)一種新型軟化燃煤電廠脫硫廢水的 工藝及方法，在滿足軟化處理效果的情況下（Mg2+彡5mg/L，Ca2+彡5mg/L)，減少藥劑投加 量，大大節(jié)省運行費用，具有良好的發(fā)展應用前景。

【發(fā)明內容】

[0005] 為克服現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明的目的是提供一種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水 的系統(tǒng)及方法，在滿足軟化處理效果的情況下（Mg2+< 5mg/L，Ca2+S 5mg/L)，減少藥劑投加 量，降低藥劑運行成本，從而減少燃煤電廠脫硫廢水零排放系統(tǒng)的運行費用。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：
[0007] -種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的系統(tǒng)，包括一級反應箱、一級澄清池、二級反應 箱、二級澄清池，其中，一級澄清池與二級澄清池均帶有水出口和泥渣出口，一級反應箱的 出口與一級澄清池的入口相連通，一級澄清池的水出口與二級反應箱入口相連通，二級反 應箱出口與二級澄清池入口相連通。
[0008] 所述一級反應箱內設置有一級反應攪拌器和一級反應箱pH計；所述二級反應箱 內設置有二級反應攪拌器和二級反應箱PH計。
[0009] 所述一級澄清池與二級反應箱之間設置有中間水箱，一級澄清池的水出口與中間 水箱的入口相連通，中間水箱出口與二級反應箱的入口相連通；所述中間水箱上設置有用 于將中間水箱中的水輸送到二級反應箱的中間水栗。
[0010] 所述二級反應箱出口與二級澄清池入口之間設置有二級澄清給水栗。
[0011] 還包括壓濾機，一級澄清池的泥渣出口、二級澄清池的泥渣出口均與壓濾機的入 口相連通，壓濾機的水出口與一級反應箱的入口相連通。
[0012] 所述一級澄清池的泥渣出口與壓濾機入口之間設置有一級排泥栗；所述二級澄清 池的泥渣出口與壓濾機入口之間設置有二級排泥栗。
[0013] -種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的方法，包括以下步驟：
[0014] 1)進行一級反應：首先，脫硫廢水進入到一級反應箱，同時啟動一級反應攪拌器， 并向一級反應箱投加石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺，通過一級反應PH計來調節(jié) 石灰乳的投加量，控制pH值為11. 0~11. 5,硫酸鈉投加量為20~30g/L，聚合硫酸鐵投加 量為20~30mg/L，聚丙烯酰胺的投加量為0. 5~lmg/L ;
[0015] 2) -級澄清：一級反應結束后，脫硫廢水進入到一級澄清池進行澄清，使Mg(OH)2和 CaSO4 · 2H20 沉淀；
[0016] 3)進行二級反應：一級澄清池出水自流到中間水箱，經中間水栗輸送到二級反應 箱內，在二級反應箱內通入脫硫后的煙氣，同時啟動二級反應攪拌器，通過二級反應pH計 來控制煙氣中〇)2的投加量，控制pH值為9. 0~10. 0 ;
[0017] 4)二級澄清：二級反應結束后，廢水經二級澄清給水栗輸送到二級澄清池內進行 澄清，使CaCO3沉淀，完成燃煤電廠脫硫廢水的軟化處理。
[0018] 所述步驟2)中澄清后沉淀下來的泥渣經一級排泥栗輸送到壓濾機進行壓濾；所 述步驟4)中澄清后沉淀下來的泥渣經二級排泥栗輸送到壓濾機內進行壓濾。
[0019] 所述壓濾機的濾液水返回到一級反應箱，泥餅外運；所述二級澄清池的水出口排 出的液體進行蒸發(fā)結晶。
[0020] 所述步驟4)中向二級澄清池內投加聚丙烯酰胺，且聚丙烯酰胺的投加量為1~ 2mg/L〇
[0021] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果：
[0022] 本發(fā)明提出了石灰乳一硫酸鈉一煙氣軟化處理脫硫廢水的方法，一級反應時，投 加石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等藥劑，使脫硫廢水中的鎂離子形成氫氧化鎂 沉淀下來，同時，硫酸鈉與氫氧化鈣反應生成氫氧化鈉；二級反應時投加煙氣，使煙氣中的 二氧化碳與一級反應生成的氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，使脫硫廢水中的鈣離子形成碳酸 鈣沉淀下來；在二級反應箱內通入煙氣同時，對廢水進行充分曝氣和吹脫，可以降低脫硫 廢水中的氨氮，使軟化后的脫硫廢水中氨氮含量小于l〇mg/L ;由于本方法中采用硫酸鈉代 替現(xiàn)有技術中的碳酸鈉，藥劑運行成本比雙堿軟化法可減少60%左右；在實現(xiàn)廢水處理的 同時對燃煤電廠煙氣中的二氧化碳進行固化利用，減少溫室氣體的排放，為燃煤電廠二氧 化碳減排提供了新的開發(fā)利用途徑；本發(fā)明采用石灰乳、硫酸鈉、煙氣聯(lián)合軟化處理后廢 水中的Mg2+彡2mg/L，Ca2+彡5mg/L ;本發(fā)明在滿足軟化處理效果的情況下（Mg2+彡5mg/L， Ca2+S 5mg/L)，減少藥劑投加量，降低藥劑運行成本，從而減少燃煤電廠脫硫廢水零排放系 統(tǒng)的運行費用，具有重要的經濟效益和環(huán)境效益。
[0023] 進一步的，一級反應使用的硫酸鈉，來源可以是蒸發(fā)結晶母液中的硫酸鈉，也可以 是系統(tǒng)外投加的硫酸鈉。使用系統(tǒng)外投加的硫酸鈉或蒸發(fā)結晶母液中的硫酸鈉，均可以降 低成本。
[0024] 本發(fā)明通過設置一級反應箱、一級澄清池、二級反應箱、二級澄清池，通過向一級 反應箱內加入石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等藥劑，進行一級反應，并經過一級 澄清池澄清后，去除脫硫廢水中的Mg(OH)JP CaSO4 · 2H20,然后在二級反應箱中進行二級 反應，通過向二級反應箱中通入煙氣，進行二級反應，并經二級澄清池進行沉降，使CaCOJX 淀，完成對燃煤電廠脫硫廢水的處理，本系統(tǒng)結構簡單，易于實現(xiàn)，便于工業(yè)化生產。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0026] 其中，1- 一級反應箱，2- -級反應箱攪拌器，3- -級反應箱pH計，4- 一級澄清 池，5-中間水箱，6-中間水栗，7-二級反應箱，8-二級反應箱攪拌器，9-二級反應箱pH計， 10-二級澄清給水栗，11-二級澄清池，12- -級排泥栗，13-二級排泥栗，14-壓濾機。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合實例對本發(fā)明做進一步詳細描述：
[0028] 參見圖1，本發(fā)明包括一級反應箱1、一級澄清池4、中間水箱5、二級反應箱7和二 級澄清池11，其中，一級澄清池4與二級澄清池11均帶有水出口和泥渣出口，一級反應箱1 的出口與一級澄清池4的入口相連通，一級澄清池4的水出口與中間水箱5入口相連通，中 間水箱5出口與二級反應箱7入口相連通，二級反應箱7出口經二級澄清給水栗10與二級 澄清池11入口相連通，二級澄清池11的水出口排出經過處理的水，進行蒸發(fā)結晶，一級澄 清池4與二級澄清池11的泥渣出口用于排出經過沉降的泥渣，且一級澄清池4的泥渣出口 經一級排泥栗12與壓濾機相連通，二級澄清池11的泥渣出口經二級排泥栗13與壓濾機相 連通，從一級澄清池4與二級澄清池11的泥渣出口的泥渣經壓濾機14壓濾，濾液水返回到 一級反應箱1，泥餅外運。
[0029] 所述一級反應箱1內設置有一級反應攪拌器2和一級反應箱pH計3 ;
[0030] 所述二級反應箱1內設置有二級反應攪拌器8和二級反應箱pH計9 ;
[0031] 所述中間水箱5上設置有用于將中間水箱5中的水輸送到二級反應箱7的中間水 栗6。
[0032] -種軟化處理燃煤電廠脫硫廢水的方法，包括以下步驟：
[0033] 1)進行一級反應：首先，脫硫廢水進入到一級反應箱1，同時啟動一級反應攪拌器 2,并向一級反應箱投加石灰乳、硫酸鈉、聚合硫酸鐵、聚丙烯酰胺等藥劑，一級反應箱內主 要反應如下：
[0034] MgS04+Ca (OH) 2- Mg (OH) 2 I +CaSO 4 I
[0035] Na2S04+Ca (OH) 2+2H20 - Na0H+Ca