燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放系統

背景技術

[0002] 截至2013年底，已投運火電廠煙氣脫硫機組容量約7. 2億千瓦，由于石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝具有脫硫效率高、适用性廣及可靠性高的特點，被燃煤電廠普遍采用。為了提高水的綜合利用率，電廠一般将反滲透濃水、循環水排污水等各類排水作為濕法煙氣脫硫系統工藝水源。脫硫系統排放廢水成為燃煤電廠系統末端水質*惡劣的廢水。因此，對脫硫廢水進行深度處理，實現脫硫廢水零排放已成為燃煤電廠規劃設計、環保升級改造工作面臨的新挑戰。

[0003]國内脫硫廢水常規處理工藝一般采用加石灰中和、絮凝、沉降處理後，經澄清/濃縮、PH值調整達标後回用或排放。該工藝主要去除懸浮物和大部分重金屬、氟化物。出水水質達到《火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水水質控制指标》(DL/T997-2006)标準。但系統出水仍具有含鹽量高、Cl—、F—含量高和少量重金屬的特點，廢水中還可能存在砸、硝酸鹽、有機物等成分不能通過常規處理工藝去除，仍可能對水體造成一定污染。

[0004]目前，國内外燃煤電廠脫硫廢水“零排放”技術主要采用熱蒸發處理工藝，該工藝包括蒸發濃縮工藝和煙道蒸發工藝。煙道蒸發工藝是将脫硫廢水用栗送到除塵器前煙道，經噴嘴霧化後在煙道内蒸發，廢水中不溶物與鹽類與飛灰一起被除塵器捕集而達到不排放廢水的目的。蒸發濃縮工藝是利用蒸發器将脫硫廢水進行濃縮，産品水回用，而濃縮水可通過結晶、幹燥工藝轉化為固體鹽進行處置。

[0005]煙道蒸發技術要求除塵器前煙氣溫度較高，存在霧化效果差，運行不穩定以及煙氣水蒸氣和顆粒物含量增大，除塵器腐蝕風險增大，影響除塵器效率。蒸發濃縮工藝對廢水水質、機組和煤種的适用性廣，但該技術*大的問題是系統運行能耗高，腐蝕性的鹽溶液對裝置材質要求極高，裝置投資及運行費用極高。

實用新型内容

[0006]針對上述現有技術存在的不足，本實用新型提供一種燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放系統，其可通過預處理，超濾反滲透，一、二價鹽分離，高壓濃縮以及幹燥結晶，反滲透和高壓濃縮後的水直接回用，分離後的一、二價鹽通過幹燥結晶分别回收，以*終達到真正意義上的零排放目的。

[0007]為達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現:燃煤電廠濕法煙氣脫硫廢水零排放系統，包括依次串聯的預處理單元、超濾反滲透單元、高壓濃縮分離單元以及幹燥結晶單元，其特征在于，

[0008]所述的預處理單元包括依次串聯的中和箱、沉降箱、加堿箱、絮凝箱、澄清器及出水箱，所述澄清器的污泥出口連接一壓濾裝置，該壓濾裝置的濾液出口與脫硫廢水池相連；

[0009]所述的超濾反滲透單元包括依次串聯的鈉床、超濾裝置和反滲透裝置，所述的出水箱通過出水栗與鈉床連接，超濾裝置的超濾反洗水出口與中和箱相連;所述反滲透裝置的反滲透産水出口連接一回用水箱，反滲透濃水出口連接一濃水箱；

[0010]所述的高壓濃縮分離單元包括用于一、二價鹽溶液分離的納濾裝置和分别用于高壓濃縮一、二價鹽溶液的兩個碟管式反滲透裝置;所述兩個碟管式反滲透裝置的濃鹽水出口分别與一、二價鹽濃水箱連接，兩個碟管式反滲透裝置的産水出口均與回用水箱連接；

[0011]所述的幹燥結晶單元包括用于幹燥濃鹽水的噴霧幹燥裝置和用于收集幹燥鹽的布袋收塵裝置。

[0012] 預處理單元中，脫硫廢水池的脫硫廢水先進入中和箱，然後依次通過沉降箱、加堿箱和絮凝箱，然後進入澄清器，得到的澄清液進入超濾裝置，澄清器底部污泥通過壓濾裝置進行脫水，濾液進入脫硫廢水池進行循環處理，濾餅外運。

[0013]超濾反滲透單元中，澄清液首先進入鈉床（即鈉離子交換器)進行軟化，然後經過超濾裝置除去水中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質，再經過反滲透裝置的膜過濾，反滲透産水進入回用水箱。超濾反洗水進入預處理單元中和箱循環處理，反滲透濃水進入高壓濃縮分離單元。

[0014]高壓濃縮分離單元中，反滲透濃水首先進入納濾裝置，對一、二價鹽溶液進行分離，然後分别進入兩個碟管式反滲透裝置中進行高壓濃縮，産水進入回用水箱，高壓濃縮後的一價濃鹽水和二價濃鹽水分别進入幹燥結晶單元。在高含鹽、高有機廢水中實現鹽與水的分離，代替傳統能耗較大的蒸發濃縮。

[0015]幹燥結晶單元中，一價濃鹽水和二價濃鹽水分别送到噴霧幹燥器進行霧化，然後通過熱空氣進行幹燥，結晶下來的一、二價鹽從噴霧幹燥裝置底部和布袋收塵裝置灰鬥收集。

[0016] 進一步，所述澄清器的溢流口與出水箱連接，澄清器的污泥出口還通過一污泥循環栗與中和箱連接。本實用新型中，澄清器底部的大部分污泥通過壓濾裝置進行脫水并外運;小部分污泥通過污泥循環栗送入中和箱，是為了促進絮凝粒子的形成。

[0017]進一步，所述的壓濾裝置為闆框式壓濾機、離心式壓濾機或帶式壓濾機。

[0018]進一步，所述的中和箱通過廢水栗與脫硫廢水池連接，所述的濃水箱通過濃水栗與納濾裝置連接，納濾裝置與碟管式反滲透裝置之間設有高壓栗。廢水栗用于将脫硫廢水池中廢水送入中和箱中，濃水栗用于将濃水箱中的反滲透濃水送入納濾裝置中，高壓濃縮後的鹽水通過高壓栗送入碟管式反滲透裝置中。

[0019]進一步，所述的超濾裝置與鈉床之間設有一自清洗過濾器，超濾裝置的膜組入口與自清洗過濾器連接。自清洗過濾器用于除去廢水中的細小顆粒等雜質，保證超濾反滲透單元的安全。

[0020]進一步，所述的超濾裝置與反滲透裝置之間依次串聯超濾産水箱、超濾産水栗、保安過濾器和反滲透高壓栗。

[0021]進一步，所述的中和箱、沉降箱、加堿箱和絮凝箱都設有攪拌器，所述的中和箱設有HCl和Ca(OH)2加藥裝置，沉降箱設有TMT15加藥裝置，加堿箱設有Na2CO3加藥裝置，絮凝箱設有絮凝劑FeClSO4和助凝劑PAM加藥裝置。通過各種加藥裝置，達到水質軟化、絮凝、沉澱各種重金屬以及水質PH值調節的目的，然後通過澄清器和壓濾裝置，去除各種污泥和重金屬沉澱物。

[0022]進一步，所述的噴霧幹燥裝置設有霧化噴嘴，霧化噴嘴通過霧化進水栗與一價或二價鹽濃水箱連接。

[0023]進一步，所述的納濾裝置采用非對稱複合膜，由兩部分構成，一部分為起支撐作用的多孔膜;另一部分為起分離作用的緻密膜，緻密膜表面加載電荷。

[0024]進一步，所述的碟管式反滲透裝置采用嵌入式複合膜片和上、下支撐導流盤，其複合膜片孔徑介于納濾膜與反滲透膜之間。

[0025]本實用新型将脫硫廢水依次通過預處理單元、超濾反滲透單元、高壓濃縮分離單元以及幹燥結晶單元，去除水中的懸浮物、氟化物、硫化物、砷、萊、絡、镉、鉛、鋅、鎳等雜質，同時可以分别回收一、二價鹽(氯化鈉和硫酸鈉），實現了水資源及鹽資源的全部回收，達到真正意義上的脫硫廢水零排放。

[0026]本實用新型可提高水回收率，重金屬去除徹底，并能實現水中複合鹽分離提純，收集的鹽可作為工業鹽使用，與傳統濃水熱蒸發系統相比，運行費用極低，而且沒有需要作為危險廢物處理的雜鹽。