[发明专利]一种脱硫废水的双极膜电渗析处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种脱硫废水双极膜电渗析处理方法及其装置，包括如下步骤：1)对脱硫废水进行一、二和三级反应处理，分离得到上清液；2)对上清液依次进行超滤和纳滤，得到纳滤浓水和纳滤通过液，所述纳滤浓水投加至二级反应处理中；3)对纳滤通过液进行双极膜电渗析，得到氢氧化钠和盐酸，所述氢氧化钠部分循环至一级反应处理。该装置包括依次连接的一级、二级和三级反应池、超滤装置、纳滤装置和双极膜电渗析装置，所述纳滤装置和所述二级反应池相连通，所述双极膜电渗析装置和所述一级反应池相连通。采用额外投加氢氧化钙、利用自身产生的氢氧化钠和硫酸钠，对钙镁进行去除，使后续物质成分简单，回收容易，不浪费资源，也不污染环境。

技术领域

本发明属于脱硫废水处理领域，具体涉及一种脱硫废水双极膜电渗析处理方法及装置。

背景技术

目前随着国家排放标准的提高，脱硫废水零排放处理也逐渐开展实施。现有的脱硫废水工艺一般包括中和、沉淀、混凝、最终中和及泥浆脱水处理等软化预处理(将脱硫废水加药混凝澄清，去除大部分硬度、碱度以及悬浮物；软化出水进入过滤系统进一步去除悬浮物；化学反应产生的泥渣进入脱水系统脱泥)、膜浓缩处理(用各种类型的膜，进行浓缩处理，得到高盐浓缩液)和蒸发浓缩结晶处理，结晶后的浓缩液与晶体颗粒进行固液分离，母液返回原液池或继续蒸发结晶，晶体进行脱水干燥，最后得到净化水和杂盐。该方案的特点在于：提高悬浮物、重金属离子、硬度离子、硅离子的去除率，同时将这部分污染物从离子态蒸发结晶转化为固体态，从废水中分离排放，达到如下效果：一是可以使废水达标排放，二是可以将废水进行浓缩，三是蒸发结晶后杂盐排放。

但是却存在如下缺点：(1)在预处理阶段进行加药软化，碳酸钠投加量很大，运行成本很高；(2)脱硫废水具有含盐量高、成分复杂、硬度高等特点，同时采用费用较高的传统蒸发结晶零排放工艺最终产生固体杂盐，杂盐成分复杂无法回收利用，只能作为危废处理。

例如中国专利文献CN 202924865 U公开了一种脱硫废水膜法处理回收系统，采用石灰-纯碱软化预处理脱硫废水，再通过纳滤-反渗透除盐，纳滤浓水返回脱硫废水池，反渗透浓水进蒸发器实现淡水回收和出盐，其使用纳滤的目的是降低反渗透进水中二价结垢离子浓度，且纳滤浓水返回化学软化预处理继续处理，但其使用了大量化学药剂，成本高。

中国专利文献CN 103708666 A公开了一种脱硫废水回收与零排放处理方法及设备，该方法依次包括如下步骤：预处理、化学反应处理、分离处理、净化过滤处理和蒸发结晶处理，首先采用大量化学药剂进行预处理和化学反应处理，然后，又采用了费用较高的传统蒸发结晶，增加了处理成本，致使得到的固体杂盐成分复杂无法回收利用，只能作为危废处理，浪费了资源，污染了环境。

中国专利文献CN 104355473 A公开了一种采用电渗析技术进行电厂脱硫废水脱盐零排放处理的方法，该工艺也采用预处理、电渗析和蒸发浓缩结晶，不但，存在上述种种问题，而且步骤繁琐，并不能同时得到NaOH和HCl。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中对脱硫废水进行预处理时，预处理药剂添加量大，造成药剂成本过高，以及金属离子(Ca或Mg等)去除不彻底，造成后续得到固体物质成分复杂，无法回收利用，浪费资源，污染环境，同时，无法充分利用脱硫废水处理过程中的产物，达到资源和经济的双重考量的问题，进而提供了一种脱硫废水电渗析处理方法及装置。

为此，本发明采用的技术方案为，

一种脱硫废水的双极膜电渗析处理方法，包括如下步骤：

1)对脱硫废水进行三级反应处理：将脱硫废水和含有氢氧化钠的投加剂混合进行一级反应处理，分离得到上清液I；再将上清液I、氢氧化钙和含有NaSO₄的纳滤浓水投加剂混合进行二级反应处理，分离得到上清液II；最后，向上清液II中通入电厂净化后的烟气，进行三级反应处理，分离得到上清液III；