基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法及系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法及系統，包括以下步驟：對脫硫廢水中的化學成分進行檢測，隨后向完成預沉淀處理的脫硫廢水中加入化學藥品并攪拌反應后采用重介質磁粉進行輔助沉淀，去除懸浮物、重金屬離子、Ca

【技術實現步驟摘要】
基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法及系統


[0001]本專利技術涉及電廠脫硫廢水零排放處理領域，尤其涉及一種基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法及系統。

技術介紹

[0002]火力發電是我國最重要的電力組成，盡管近10年來火電占比逐漸降低，但火電發電量和火電設備裝機量依然在逐年增加。隨著煙氣排放管理與控制日益嚴格，煙氣脫硫是火電廠不可或缺的過程。煙氣脫硫技術主要包括：前端脫硫、干法、半干法和濕法脫硫，其中濕法脫硫具有反應快、效率高等優點，全球應用占比達85％。
[0003]濕法脫硫采用液態吸收劑吸收SO2和其它污染組分，主要包括：鈉堿法、氨法、氧化鎂法、有機胺法、石灰石
?
石膏法等，其中石灰石
?
石膏法由于操作簡單、效率高、技術成熟、穩定性好而成為主流的脫硫技術，脫硫石膏產量逐年增加，盡管濕法脫硫產生的脫硫廢水量少，但污染負荷高、處理難度大，已成為電廠亟待解決的難題之一。脫硫廢水呈弱酸性且懸浮物和鹽含量極高，并含有多種重金屬，是電廠水處理中的難點與重點。
[0004]石灰石
?
石膏濕法脫硫采用石灰乳循環吸收煙氣中的SO2，吸收過程生成石膏，為保障石膏品質，一般采用Cl
?
濃度進行控制(控制限值一般為20000mg/L)，定期排出一定量的脫硫廢水并補充新鮮吸收液。隨著脫硫吸收液的循環濃縮，脫硫廢水主要特征為：(1)懸浮物含量高(SS:5.0～80.7g/L)，其主要組成為微米級的硫酸鈣和亞硫酸鈣粒子，沉降性能差；(2)鹽含量高(TDS:18.1～121.5g/L)，主要離子為Na
+
、Ca
2+
、Mg
2+
、Cl
?
、F
?
、SO
42
?
和SO
32
?
等，屬于高鹽廢水；(3)多種重金屬超標；(4)還原性含硫物質是COD的重要組成；(5)受煙氣成分變動、吸收液用水的水質差異、脫硫系統管理難控制等限制，脫硫廢水的水質和水量波動顯著，對處理工藝的適應性提出了更高要求。
[0005]脫硫廢水處理經歷了從重力沉降到三聯箱工藝的發展，三聯箱工藝結合傳統混凝、化學沉淀、澄清等單元，可去除懸浮物、重金屬和部分COD，是目前主流的脫硫廢水處理工藝。隨著水質排放標準的提高、工業用水取水指標的嚴格限制和工業廢水回用的強烈需求，火電廠脫硫廢水處理從懸浮物、COD的去除逐漸上升到重金屬去除和脫鹽，現有三聯箱工藝不能滿足處理要求，新型處理工藝或組合工藝的開發成為解決電廠脫硫廢水處理的重要內容。
[0006]脫硫廢水處理過程的主要難點在于：(1)采用傳統方法難以實現懸浮物的高效去除，固液分離時間長；(2)設備和管路的結垢腐蝕嚴重；(3)化學污泥具有污染性；(4)水質水量變動對處理工藝沖擊大。因此，脫硫廢水的處理一直是電廠亟需解決的關鍵問題，特別是在廢水排放標準逐漸嚴格的條件下，傳統的三聯箱工藝已經無法滿足水處理的要求。
[0007]廢水零排放是近年來工業廢水特別是高濃高鹽廢水處理的新方向，在全球范圍內得到廣泛的研究和應用。針對脫硫廢水水量較少，但污染負荷高、處理難度大的特點，近年來脫硫廢水零排放工藝的研究和應用成為火電廠水處理技術的重點內容，也逐漸實現了從小試到中試及工程應用的發展。傳統的直接利用余熱蒸發的策略存在投資高、效率低、占地
大、結垢、腐蝕嚴重等問題，新型零排放工藝研發與應用成為今后火電廠脫硫廢水處理的主要內容。
[0008]鑒于以上原因，設計一種適用于電廠脫硫廢水零排放并合理利用廢水中的金屬離子的方法是很有必要的。

技術實現思路

[0009]針對現有技術的不足，本專利技術提出一種基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法及系統。
[0010]具體技術方案如下：
[0011]一種基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法，包括以下步驟：
[0012]S1：對脫硫廢水中的化學成分進行檢測，具體包括對脫硫廢水的Ca
2+
、Mg
2+
、SO
42
?
、F
?
和COD
Cr
粒子的濃度進行檢測；
[0013]S2：在預沉池中對脫硫廢水進行預沉淀處理并在廢水緩沖池中進行曝氣處理；
[0014]S3：在一體化高效反應澄清池中向完成預沉淀處理的脫硫廢水中加入氫氧化鈉、無機高分子混凝劑、無機高分子絮凝劑、有機硫化學藥品，將脫硫廢水的pH調節至9并攪拌反應，采用重介質磁粉進行輔助沉淀，快速、有效地去除脫硫廢水中的COD
Cr
、懸浮物、大部分鎂離子、重金屬離子以及氟離子，實現化學加藥軟化；
[0015]S4：將完成化學加藥軟化的脫硫廢水輸入管式膜系統的反應濃縮箱，在反應濃縮箱中加入氫氧化鈉，將脫硫廢水的pH進一步調節至10.5～11.5，去除殘留的鎂離子；隨后繼續添加碳酸鈉，去除水中的鈣離子，所述管式膜系統用于對脫硫廢水中的懸浮顆粒進行攔截，使管式膜出水滿足納濾進水要求；
[0016]S5：將管式膜出水輸入納濾系統，對管式膜出水進行初步分鹽處理，即完成一價離子和二價離子的分離，分離得到含硫酸鈉的納濾濃水和含氯化鈉的納濾產水；所述納濾產水輸入反滲透系統進行濃縮，所述反滲透系統回收率為50％，得到反滲透產水和反滲透濃水；
[0017]S6：將反滲透濃水輸入電解制氯系統，通過電解反滲透濃水制取次氯酸鈉溶液。
[0018]進一步地，所述S3中，脫硫廢水進行化學加藥軟化處理后的懸浮物濃度降低到預沉淀處理前的90％。
[0019]進一步地，所述S3中，無機高分子混凝劑選擇聚合氯化鋁，無機高分子絮凝劑選擇聚丙烯酰胺。
[0020]進一步地，所述S3和S4中，向脫硫廢水中加入氫氧化鈉時，反應時間為0.5～2h；所述S4中，向脫硫廢水中加入碳酸鈉時，反應時間為0.5～2h。
[0021]進一步地，所述S4中，將管式膜系統中循環濃縮的碳酸鈣漿液回收到脫硫系統中，用作脫硫劑。
[0022]進一步地，所述S4中，S3得到的脫硫廢水中的懸浮顆粒逐漸在管式膜系統的槽內濃縮，且維持在3％～5％的含固量范圍內，以在一定時間內排出管式膜。
[0023]進一步地，所述S4中，管式膜系統在0.7～7bar的壓力下運行膜過濾，用以分離脫硫廢水中的高濃度懸浮顆粒；并采用錯流過濾方式，固液混合物在膜表面錯流流動，固體顆粒隨著錯流狀態在固液混合物中不斷濃縮，堆積在管式膜表面。
[0024]進一步地，所述S5中，納濾膜的運行壓力為3.5～16bar。
[0025]進一步地，所述S5中，納濾膜分離得到的含硫酸鈉的納濾濃水回流至S1進行預沉淀處理的裝置中，重復S1～S5，同時替代部分碳酸鈉與鈣離子反應，減少碳酸鈉用量。
[0026]一種基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放系統，用于實現所述的基于重介質磁本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：對脫硫廢水中的化學成分進行檢測，具體包括對脫硫廢水的Ca
2+
、Mg
2+
、SO
42
?
、F
?
和COD
Cr
粒子的濃度進行檢測；S2：在預沉池中對脫硫廢水進行預沉淀處理并在廢水緩沖池中進行曝氣處理；S3：在一體化高效反應澄清池中向完成預沉淀處理的脫硫廢水中加入氫氧化鈉、無機高分子混凝劑、無機高分子絮凝劑、有機硫化學藥品，將脫硫廢水的pH調節至9并攪拌反應，采用重介質磁粉進行輔助沉淀，去除脫硫廢水中的COD
Cr
、懸浮物、大部分鎂離子、重金屬離子以及氟離子，實現化學加藥軟化；S4：將完成化學加藥軟化的脫硫廢水輸入管式膜系統的反應濃縮箱，在反應濃縮箱中加入氫氧化鈉，將脫硫廢水的pH進一步調節至10.5～11.5，去除殘留的鎂離子；隨后繼續添加碳酸鈉，去除水中的鈣離子，所述管式膜系統用于對脫硫廢水中的懸浮顆粒進行攔截，使管式膜出水滿足納濾進水要求；S5：將管式膜出水輸入納濾系統，對管式膜出水進行初步分鹽處理，即完成一價離子和二價離子的分離，分離得到含硫酸鈉的納濾濃水和含氯化鈉的納濾產水；所述納濾產水輸入反滲透系統進行濃縮，所述反滲透系統回收率為50％，得到反滲透產水和反滲透濃水；S6：將反滲透濃水輸入電解制氯系統，通過電解濃鹽水制取次氯酸鈉溶液。2.根據權利要求1所述的基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法，其特征在于，所述S3中，脫硫廢水進行化學加藥軟化處理后的懸浮物濃度降低到預沉淀處理前的90％。3.根據權利要求1所述的基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法，其特征在于，所述S3中，無機高分子混凝劑選擇聚合氯化鋁，無機高分子絮凝劑選擇聚丙烯酰胺。4.根據權利要求1所述的基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法，其特征在于，所述S3和S4中，向脫硫廢水中加入氫氧化鈉時，反應時間為0.5～2h；所述S4中，向脫硫廢水中加入碳酸鈉時，反應時間為0.5～2h。5.根據權利要求1所述的基于重介質磁粉過濾技術的脫硫廢水零排放方法...

【專利技術屬性】
技術研發人員：項岱軍，呂一農，王海，林志峰，周昊，周軼喆，劉朝霞，陳曉春，趙燁，李雪，
申請(專利權)人：國能浙江北侖第一發電有限公司，
類型：發明
國別省市：