一种脱硫废水零排放处理方法及系统
阅读说明：本技术 一种脱硫废水零排放处理方法及系统 (Desulfurization wastewater zero-discharge treatment method and system ) 是由 饶丽灵 于 2021-09-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种脱硫废水零排放处理系统,由下述部分组成：通过管线依次连接的第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、第二沉淀池、多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤单元、纳滤单元、电渗析装置、收集水箱和硫酸钠生产单元；所述第一反应池通过管线与吸收塔相连,纳滤单元和硫酸钠生产单元通过管线与吸收塔的补水管线连接。通过利用本发明的处理系统,可以使得脱硫废水在系统中循环处理,产生的淡水可以回补吸收塔进行脱硫处理,期间产生的硫酸钠可以作为工业原料出售,大大提升了经济效益,降低了运营成本。(The invention discloses a desulfurization wastewater zero-discharge treatment system, which consists of the following parts: the device comprises a first reaction tank, a first sedimentation tank, a second reaction tank, a second sedimentation tank, a multi-media filter, an activated carbon filter, an ultrafiltration unit, a nanofiltration unit, an electrodialysis device, a water collection tank and a sodium sulfate production unit which are sequentially connected through pipelines; the first reaction tank is connected with the absorption tower through a pipeline, and the nanofiltration unit and the sodium sulfate production unit are connected with a water replenishing pipeline of the absorption tower through a pipeline. By utilizing the treatment system, the desulfurization wastewater can be circularly treated in the system, the generated fresh water can be supplemented to the absorption tower for desulfurization treatment, and the sodium sulfate generated in the process can be sold as an industrial raw material, so that the economic benefit is greatly improved, and the operation cost is reduced.)
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具有涉及一种脱硫废水零排放处理方法及系统。
背景技术
目前，脱硫废水的零排放方法基本都是采用预处理+反渗透得到的高盐废水直喷烟道或低温蒸发的方式。这类方法主要的缺陷是投资成本大，运营困难。具体来说，脱硫废水在经过预处理和RO反渗透处理之后，高盐废水需要增加外部蒸发器(例如低温蒸发器或直喷烟道蒸发装置)的原因是氯离子过高，会严重腐蚀脱硫系统。如果能把高盐废水里的氯离子去掉，并不产生其他有害离子，那么处理后的水可以回到脱硫系统中继续使用，但是由于离子溶液不能无限浓缩，需要及时取出其中的盐分。
因此，需要提供一种全新的脱硫废水零排放处理系统和工艺，实现高盐废水的处理及循环水利用。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种脱硫废水零排放处理系统，该系统可以高效处理脱硫系统产生的高盐废水，并实现水资源的循环利用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种脱硫废水零排放处理系统，由下述部分组成：
通过管线依次连接的第一反应池、第一沉淀池、第二反应池、第二沉淀池、多介质过滤器、活性炭过滤器、超滤单元、纳滤单元、收集水箱、电渗析装置和硫酸钠生产单元；所述第一反应池通过管线与吸收塔相连，纳滤单元和硫酸钠生产单元通过管线与吸收塔的补水管线连接。
进一步地，所述硫酸钠生产单元包括依次连接的结晶器、热熔槽和分离单元，所述结晶器和分离单元通过管线与吸收塔的补水管线连接。
进一步地，所述活性炭过滤器的出水管线还与吸收塔的补水管线连接。
进一步地，所述活性炭过滤器出水管线还与收集水箱连接。
进一步地，活性炭过滤器与超滤单元之间还设置有保安过滤器。
进一步地，超滤单元与纳滤单元之间还设置有保安过滤器。
进一步地，根据脱硫废水的排污量，所述多介质过滤器采用0.5～8mm粒径的多层砂复合而成的过滤芯材，活性炭过滤器的碘值大于400mg/g，纳滤单元采用孔径1～2nm的纳滤膜，用于拦截二价及以上离子，超滤单元采用孔径3～100nm的超滤膜，用于拦截除小分子溶质外的其他杂质。
本发明还提供了利用上述脱硫废水零排放处理系统进行脱硫废水处理的工艺方法，包括如下步骤：
(1)将吸收塔排除的脱硫废水引入第一反应池中，然后加入钙铝复合盐，将pH控制在11～12，搅拌反应2-6小时，去掉硫酸根离子和氯离子，形成混合液；钙铝复合盐中钙元素与铝元素的摩尔比为3：1；
(2)将所述混合液从底部导入第一沉淀池，加入1～30ppm絮凝剂，混合液在第一沉淀池中沉淀1-2小时，在沉淀池的上部形成上清液；
(3)将所述上清液引入第二反应池中，然后加入1～30ppmTMT和一定比例的纯碱，优选地，纯碱的投加量为所述钙铝复合盐的10～150％，并从底部导入第二沉淀池中进行分离；
(4)从第二沉淀池中分离出的混合液送入多介质过滤器和活性炭过滤器进行过滤，过滤后若硫酸根不高于20000mg/L时，则将混合液直接通过补水管线送回吸收塔循环使用；若硫酸根高于20000mg/L时，则可以选择依次经过活性炭过滤器、超滤单元和纳滤单元进行过滤，过滤后产生的纳滤出水即清水直接通过补水管线送回吸收塔循环使用，剩余的高盐废水即浓缩液送入收集水箱，收集水箱中所述高盐废水主要是高浓度的硫酸钠废水；
(5)高盐废水经过电渗析装置，将硫酸钠浓度提高至16-20％；
(6)将收集水箱中的高盐废水送入硫酸钠生产单元制备硫酸钠化合物，期间产生的低低盐废水通过补水管线送回吸收塔循环使用。
进一步地，从第二沉淀池中分离出的混合液送入多介质过滤器和活性炭过滤器进行过滤，过滤后若硫酸钠浓度低于10％时，则将混合液直接通过补水管线送回吸收塔循环使用；当硫酸钠浓度高于10％以上时，直接送入硫酸钠生产单元制备硫酸钠化合物，期间产生的低盐废水通过补水管线送回吸收塔循环使用。
进一步地，所述步骤(6)中高盐废水经结晶器被冷却至-10至7℃，高盐废水中硫酸钠结晶成芒硝，产生的低盐废水通过补水管线送回吸收塔循环使用；芒硝经过热熔槽热熔加热，此时硫酸钠与结晶水分离，经分离单元得到纯度95％以上的硫酸钠产品，结晶水被收集后通过补水管线送回吸收塔循环使用。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
1、投资只有传统工艺(即三联箱→膜处理→低温蒸发或喷烟道蒸发工艺)的1/6～1/3；
2、安装简单、运营和维护简单；
3、节能，每吨废水至少节约0.4吨以上的蒸汽；
4、处理成本低，每吨水的处理成本只有传统工艺的1/10～1/3；
5、变废为宝，回收高纯度的硫酸钠可以出售。
附图说明
图1为本发明的系统及其工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
如图1所示，一种脱硫废水零排放处理系统及处理工艺，包括如下步骤：
(1)将吸收塔排除的脱硫废水引入第一反应池中，然后加入钙铝复合盐。具体步骤可以采用本申请人在前的专利申请CN111592148A，具体为：将高盐废水导入反应池，向反应池中加入钙铝复合盐，钙铝复合盐中钙元素与铝元素的摩尔比为3：1,通过生成氢氧化钙和偏铝酸钠，将硫酸根或氯离子包络反应生成沉淀，将pH控制在11～12，搅拌反应2-6小时。该步骤的目的是把脱硫废水中的氯离子替换成OH-。
(2)将所述混合液从底部导入第一沉淀池，加入1～30ppm絮凝剂，混合液在第一沉淀池中沉淀1-2小时，在沉淀池的上部形成上清液。上清液主要是NaOH与Na2SO4的混合液。
(3)将所述上清液引入第二反应池中，然后加入1～30ppm TMT和纯碱，纯碱的投加量为所述钙铝复合盐的10～150％，优选为50％，并从底部导入第二沉淀池中进行分离。该步骤的目的是进一步去除混合液中的二价以上金属离子，通过分离后，得到纯度更高的NaOH与Na2SO4的混合液。
(4)从第二沉淀池中分离出的混合液送入多介质过滤器进行过滤，过滤后若硫酸根不高于20000mg/L时，则将混合液直接通过补水管线送回吸收塔循环使用。混合液中主要是NaOH与Na2SO4，因此送回吸收塔后可以作为脱硫剂继续发挥功效。
混合液在吸收塔中水分被蒸发，NaOH通过反应最终变成硫酸钠，并在吸收塔的混合液中溶入了新产生的氯离子，产生离子含量更高的硫酸钠与常规浓度的氯化钠混合液，这种新的脱硫废水被再次送到步骤(1)中进行处理。
若过滤后若硫酸根高于20000mg/L时，则依次经过活性炭过滤器、超滤单元和纳滤单元进行过滤。根据脱硫废水的排污量，所述多介质过滤器采用0.5～8mm粒径的多层砂复合，活性炭过滤器的碘值大于400mg/g，纳滤单元采用孔径1～2nm的纳滤膜，用于拦截二价及以上离子，超滤单元采用孔径3～100nm的超滤膜，用于拦截除小分子溶质外的其他杂质。
过滤后产生的清水直接通过补水管线送回吸收塔循环使用，经过电渗析装置，将硫酸钠浓度提高至16-20％，优选为18％，然后送入收集水箱。收集水箱中所述高盐废水主要是高浓度的硫酸钠废水。
(5)将收集水箱中的高盐废水送入硫酸钠生产单元制备硫酸钠化合物，期间产生的低低盐废水通过补水管线送回吸收塔循环使用。
收集水箱中的混合液的硫酸钠浓度基本上接近常温下的溶解度，可以通过降温处理将大部分硫酸钠的以晶体的形式与混合液分离。结晶的温度为-10至7℃，混合液中硫酸钠结晶成芒硝，经分离，产生的低盐废水通过补水管线送回吸收塔循环使用。芒硝经过热融处理，烘干变成硫酸钠粉体(即元明粉)，可出售。
经过上述工艺流程多次循环，脱硫废水最终实现了零排放的循环利用。
实施例2
如图1所示，当本发明的处理系统遇到突发事件或者相关设备进行维护时，从第二沉淀池中分离出的混合液送入多介质过滤器和活性炭过滤器进行过滤，过滤后若硫酸钠浓度低于10％时，则将混合液直接通过补水管线送回吸收塔循环使用；当硫酸钠浓度高于10％以上时，直接送入硫酸钠生产单元制备硫酸钠化合物，期间产生的低盐废水通过补水管线送回吸收塔循环使用。硫酸钠生产单元后的工序与实施例1相同。上述工艺路径可大幅缩短处理工序，在进行设备维护和应急反应的同时，保证脱硫废水在本系统内的循环处理，不需停工停产，极大地降低了运行成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：球型多孔填料及处理高盐水中有机物的电解氧化系统