本發明專利技術涉及無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，包括過濾裝置和單價陰離子電滲析裝置；原脫硫廢水處理系統出口與過濾裝置入口相連，過濾裝置出口與單價陰離子電滲析裝置入口相連，單價陰離子電滲析裝置的淡水出口與回用單元相連，單價陰離子電滲析裝置的濃水出口與后續脫硫廢水零排放單元相連；所述單價陰離子電滲析裝置包括淡水箱、淡水循環泵、電滲析膜堆、濃水箱、濃水循環泵、陰極液箱、陰極液循環泵、陽極液箱和陽極液循環泵。本發明專利技術的有益效果是：本發明專利技術的電滲析裝置設有單價陰離子交換膜，采用電滲析裝置對脫硫廢水進行濃縮減量的同時，利用單價陰離子交換膜做到了鈣離子與硫酸根離子的分離，從而避免膜面結垢。
A system and method of concentration and reduction of desulfurization wastewater without softening
【技術實現步驟摘要】
一種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統和方法
本專利涉及一種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統和方法，屬于脫硫廢水零排放
技術介紹
燃煤電廠為提高水的綜合利用率，將反滲透濃水、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，脫硫廢水成為燃煤電廠系統末端水質最惡劣的廢水。針對國家在環境保護、節能減排方面的要求以及火電廠廢水零排放的實際情況，電廠脫硫廢水的處理工藝將成為廢水零排放是否成功實施的關鍵性因素。脫硫廢水主要包括懸浮物、氟化物、亞硫酸鹽、硫酸鹽以及微量重金屬等污染物，同時具有極高硬度、極低堿度和極高氯離子的特點。脫硫廢水常規處理是經預澄清處理后，采用三聯箱工藝，通過中和、沉降、絮凝和澄清等處理過程去除廢水中的懸浮物和重金屬，產生的污泥進入壓濾機脫水后外運，脫硫清水回用于灰庫攪拌或煤場噴淋。脫硫清水的這種回用方式，會影響灰渣的回用質量和煤場及輸煤系統的噴淋運行，并未從根本上解決脫硫廢水的末端處理，只是轉移至其他系統。目前，燃煤電廠脫硫廢水零排放技術，主要分為蒸發結晶技術和煙氣蒸發技術兩大類。前者需要消耗大量蒸汽，后者需要消耗高溫煙氣，運行能耗較高。為降低運行成本，往往先對脫硫廢水進行軟化預處理后，通過納濾、反滲透等膜技術進行濃縮減量，濃縮液再進行蒸發結晶或煙氣蒸發。然而，由于脫硫廢水水質硬度極高，軟化藥劑成本昂貴，脫硫廢水濃縮減量的經濟效益不明顯。因此，開發一種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，對于降低脫硫廢水零排放運行費用，具有重要意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有技術中的不足，提供一種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統和方法。這種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，包括過濾裝置和單價陰離子電滲析裝置；原脫硫廢水處理系統出口與過濾裝置入口相連，過濾裝置出口與單價陰離子電滲析裝置入口相連，單價陰離子電滲析裝置的淡水出口與回用單元相連，單價陰離子電滲析裝置的濃水出口與后續脫硫廢水零排放單元相連；所述單價陰離子電滲析裝置包括淡水箱、淡水循環泵、電滲析膜堆、濃水箱、濃水循環泵、陰極液箱、陰極液循環泵、陽極液箱和陽極液循環泵；脫硫廢水分別與淡水箱入口和濃水箱入口相連；淡水箱出口與淡水循環泵入口相連，淡水循環泵出口與電滲析膜堆淡水入口相連，電滲析膜堆淡水出口與淡水箱入口相連；濃水箱出口與濃水循環泵入口相連，濃水循環泵出口與電滲析膜堆濃水入口相連，電滲析膜堆濃水出口與濃水箱入口相連；陰極液箱出口與陰極液循環泵入口相連，陰極液循環泵出口與電滲析膜堆陰極液入口相連，電滲析膜堆陰極液出口與陰極液箱入口相連；陽極液箱出口與陽極液循環泵入口相連，陽極液循環泵出口與電滲析膜堆陽極液入口相連，電滲析膜堆陽極液出口與陽極液箱入口相連；淡水箱溢流出口為單價陰離子電滲析裝置淡水出口，濃水箱溢流出口為單價陰離子電滲析裝置濃水出口；電滲析膜堆設有陰膜和陽膜，陰膜為單價陰離子交換膜，陽膜為普通陽離子交換膜。作為優選：過濾裝置采用砂濾器。作為優選：所述單價陰離子電滲析裝置的電滲析膜堆包括陽極板、陽極室、陽極膜、陽膜、濃水室、陰膜、淡水室、陰極膜、陰極室和陰極板，即電滲析膜堆從陽極端到陰極端依次包括陽極板、陽極室、陽極膜、陽膜、濃水室、陰膜、淡水室、陽膜、濃水室、陰膜、淡水室···濃水室、陰膜、淡水室、陽膜、濃水室、陰膜、陰極膜、陰極室和陰極板，由陰膜和陽膜間隔形成淡水室和濃水室；電滲析膜堆設有一路淡水進口母管和一路淡水出口母管，淡水室之間并聯；電滲析膜堆設有一路濃水進口母管和一路濃水出口母管，濃水室之間并聯。作為優選：所述陰極膜為耐堿性的陰離子交換膜，陽極膜為高強度的陽離子交換膜。作為優選：所述單價陰離子交換膜具有單價陰離子選擇透過性，只允許氯離子、硝酸根等一價陰離子透過，而攔截硫酸根等高價陰離子和全部陽離子。單價陰離子交換膜選用日本ASTOM株式會社CIMS離子交換膜或日本AGC株式會社CSO離子交換膜中的一種。作為優選：單價陰離子電滲析裝置的淡水出口與脫硫塔系統除霧器沖洗水箱相連。作為優選：單價陰離子電滲析裝置的濃水出口與后續蒸發結晶或煙道蒸發單元相連。這種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統的操作方法，包括以下步驟：第一步，原水過濾工序：經三聯箱處理后的脫硫廢水進入過濾裝置去除懸浮物；第二步，電滲析工序：過濾裝置產水經保安過濾器過濾后，利用鹽酸或硫酸調節pH值為3-6后作為電滲析原水，然后分別進入電滲析膜堆中由陰膜和陽膜間隔形成的淡水室和濃水室；進入淡水室的電滲析原水，經過電場作用后，返回淡水箱，淡水箱溢流得到電滲析裝置淡水出水；進入濃水室的電滲析原水，經過電場作用后，返回濃水箱，濃水箱溢流得到電滲析裝置濃水出水；所述的單價陰離子電滲析裝置為連續操作過程。作為優選：第一步中，在原三聯箱處理單元加過量的氫氧化鈣，調節pH至10.5以上，以去除氟離子和二氧化硅，防止單價陰離子電滲析裝置發生膜面結垢。作為優選：第二步中，電滲析原水中的大部分硫酸根被攔截在淡水室，而大部分氯離子、鈣離子和鈉離子進入濃水室中。本專利技術的有益效果是：1、本專利技術的電滲析裝置設有單價陰離子交換膜，采用電滲析裝置對脫硫廢水進行濃縮減量的同時，利用單價陰離子交換膜做到了鈣離子與硫酸根離子的分離，從而避免膜面結垢。2、本專利技術的脫硫廢水濃縮倍率可根據實際需要調節，濃縮倍率越低，運行能耗越低。3、本專利技術的脫硫廢水濃縮減量系統無需加藥軟化，系統結構簡單，運行費用極低。附圖說明圖1為本專利的工藝流程示意圖；圖2為單價陰離子電滲析裝置工藝流程示意圖；圖3為單價陰離子電滲析原理圖。附圖標記說明：1-淡水箱；2-淡水循環泵；3-電滲析膜堆；4-濃水箱；5-濃水循環泵；6-陰極液箱；7-陰極液循環泵；8-陽極液箱；9-陽極液循環泵；10-過濾裝置；11-單價陰離子電滲析裝置。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術做進一步描述。下述實施例的說明只是用于幫助理解本專利技術。應當指出，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本專利技術原理的前提下，還可以對本專利技術進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本專利技術權利要求的保護范圍內。本專利技術提出的無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，其核心為單價陰離子電滲析裝置，該裝置為單價陰離子交換膜和普通陽離子交換膜組成的改進型電滲析裝置。正常運行時，單價陰離子電滲析的淡水出水主要是不飽和的硫酸鈣和硫酸鈉溶液，可回用；單價陰離子電滲析裝置的濃水出水主要是氯化鈣、氯化鎂和氯化鈉溶液，濃水可以進入后續旁路煙道蒸發單元處理實現脫硫廢水零排放。由于單價陰離子交換膜的選擇性透過作用，阻隔了鈣離子和硫酸根離子在濃水室的富集結垢，濃縮倍率可達4-5倍。與傳統全軟化的脫硫廢水濃縮減量工藝相比，本專利技術工藝無需加藥軟化，系統極為簡單，運行費用極低。普通電滲析中陰陽離子膜對任何離子都可產生濃縮作用，而本工藝的電滲析裝置中陰膜采用單價選擇性陰膜，陽膜采用普通陽膜，因此可以只將單價陰離子和本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，其特征在于，包括過濾裝置(10)和單價陰離子電滲析裝置(11)；原脫硫廢水處理系統出口與過濾裝置(10)入口相連，過濾裝置(10)出口與單價陰離子電滲析裝置(11)入口相連，單價陰離子電滲析裝置(11)的淡水出口與回用單元相連，單價陰離子電滲析裝置(11)的濃水出口與后續脫硫廢水零排放單元相連；所述單價陰離子電滲析裝置(11)包括淡水箱(1)、淡水循環泵(2)、電滲析膜堆(3)、濃水箱(4)、濃水循環泵(5)、陰極液箱(6)、陰極液循環泵(7)、陽極液箱(8)和陽極液循環泵(9)；脫硫廢水分別與淡水箱(1)入口和濃水箱(4)入口相連；淡水箱(1)出口與淡水循環泵(2)入口相連，淡水循環泵(2)出口與電滲析膜堆(3)淡水入口相連，電滲析膜堆(3)淡水出口與淡水箱(1)入口相連；濃水箱(4)出口與濃水循環泵(5)入口相連，濃水循環泵(5)出口與電滲析膜堆(3)濃水入口相連，電滲析膜堆(3)濃水出口與濃水箱(4)入口相連；陰極液箱(6)出口與陰極液循環泵(7)入口相連，陰極液循環泵(7)出口與電滲析膜堆(3)陰極液入口相連，電滲析膜堆(3)陰極液出口與陰極液箱(6)入口相連；陽極液箱(8)出口與陽極液循環泵(9)入口相連，陽極液循環泵(9)出口與電滲析膜堆(3)陽極液入口相連，電滲析膜堆(3)陽極液出口與陽極液箱(8)入口相連；淡水箱(1)溢流出口為單價陰離子電滲析裝置(11)淡水出口，濃水箱(4)溢流出口為單價陰離子電滲析裝置(11)濃水出口；電滲析膜堆(3)設有陰膜和陽膜，陰膜為單價陰離子交換膜，陽膜為普通陽離子交換膜。/n...
【技術特征摘要】
1.一種無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，其特征在于，包括過濾裝置(10)和單價陰離子電滲析裝置(11)；原脫硫廢水處理系統出口與過濾裝置(10)入口相連，過濾裝置(10)出口與單價陰離子電滲析裝置(11)入口相連，單價陰離子電滲析裝置(11)的淡水出口與回用單元相連，單價陰離子電滲析裝置(11)的濃水出口與后續脫硫廢水零排放單元相連；所述單價陰離子電滲析裝置(11)包括淡水箱(1)、淡水循環泵(2)、電滲析膜堆(3)、濃水箱(4)、濃水循環泵(5)、陰極液箱(6)、陰極液循環泵(7)、陽極液箱(8)和陽極液循環泵(9)；脫硫廢水分別與淡水箱(1)入口和濃水箱(4)入口相連；淡水箱(1)出口與淡水循環泵(2)入口相連，淡水循環泵(2)出口與電滲析膜堆(3)淡水入口相連，電滲析膜堆(3)淡水出口與淡水箱(1)入口相連；濃水箱(4)出口與濃水循環泵(5)入口相連，濃水循環泵(5)出口與電滲析膜堆(3)濃水入口相連，電滲析膜堆(3)濃水出口與濃水箱(4)入口相連；陰極液箱(6)出口與陰極液循環泵(7)入口相連，陰極液循環泵(7)出口與電滲析膜堆(3)陰極液入口相連，電滲析膜堆(3)陰極液出口與陰極液箱(6)入口相連；陽極液箱(8)出口與陽極液循環泵(9)入口相連，陽極液循環泵(9)出口與電滲析膜堆(3)陽極液入口相連，電滲析膜堆(3)陽極液出口與陽極液箱(8)入口相連；淡水箱(1)溢流出口為單價陰離子電滲析裝置(11)淡水出口，濃水箱(4)溢流出口為單價陰離子電滲析裝置(11)濃水出口；電滲析膜堆(3)設有陰膜和陽膜，陰膜為單價陰離子交換膜，陽膜為普通陽離子交換膜。
2.根據權利要求1所述的無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，其特征在于，過濾裝置采用砂濾器。
3.根據權利要求1所述的無需軟化的脫硫廢水濃縮減量系統，其特征在于，所述單價陰離子電滲析裝置(11)的電滲析膜堆(3)包括陽極板、陽極室、陽極膜、陽膜、濃水室、陰膜、淡水室、陰極膜、陰極室和陰極板，由陰膜和陽膜間隔形成淡水室和濃水...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張威，潘超群，戴豪波，胡達清，陳鐘慧，張元賞，劉寒梅，趙國萍，鄭俊杰，林王堅，
申請(專利權)人：浙江天地環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33
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