[发明专利]一种脱硫废水的处理方法和处理系统

说明书

本发明涉及工业废水处理领域，公开了一种脱硫废水的处理方法和处理系统，该方法包括：(1)将脱硫废水进行软化预处理，得到软化出水和污泥；(2)将软化出水作为纳滤进水进行纳滤分离处理，得到富一价盐的纳滤产水和二价盐被浓缩的纳滤浓水，将纳滤浓水进行常温结晶处理以得到二价盐和结晶出水；(3)将纳滤产水进行反渗透与电渗析耦合处理，以得到电渗析浓水和反渗透产水；(4)将电渗析浓水进行结晶分离处理，以得到一价盐。本发明的方法药耗大幅降低，大大节约成本，且实现了系统中盐的分离和硬度的资源化，能适用于脱硫废水波动水质的需求，产水回收率高，达到了零排放要求。

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，具体地，涉及一种脱硫废水的处理方法和处理系统。

背景技术

燃煤电厂是我国能源电厂的主要形式，燃煤电厂烟气中的SO₂在我国主要采用石灰石-石膏湿法脱硫技术处理，这一技术会产生大量的脱硫废水，脱硫废水的成分复杂，具有高悬浮物、高COD、高盐、高硬等特点，是燃煤电厂中最末端的废水之一。

脱硫废水排水的控制是为了保证石膏的质量以及控制脱硫塔内氯离子的富集等对设备的腐蚀，控制点一般是氯离子浓度达到10-20g/L，若低于范围下限，脱硫塔系统没有充分利用，造成用水量大；若高于范围上限，脱硫系统氯等离子的富集，会导致设备腐蚀，也会影响石膏的产量和质量。另外，脱硫塔的工艺补充水一般是循环水，也有电厂采用自来水，这样补充水水质的不同和系统排水的控制点差异，导致脱硫废水水质的波动。因此，燃煤电厂石灰石-石膏法产生的脱硫废水中富含高浓度的Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺等，其总溶解性固体值(TDS值)一般在10000-45000mg/L范围内浮动。

目前，大部分燃煤电厂脱硫废水主要采用药剂沉淀法处理，但是处理后废水水质中硬度和含盐量仍然居高不下，因此很难重复利用，若外排则会造成地表水和土壤的生态破坏。且近年来随着环评要求的提高，废水排放时对总盐和总硬度也有了新的要求，需要新的工艺技术及设备对脱硫废水进行减量化、资源化深度处理，达到零排的目的。

其中，CN105502785A公开了一种脱硫废水的处理系统和方法，具体公开了该系统包括依次连接的预处理单元、一级反渗透单元、二级碟管式反渗透单元和蒸发结晶单元。此工艺中，深度处理包括一级反渗透单元、二级碟管式反渗透单元。两级反渗透是盐浓缩常用的方法之一，但是脱硫废水的盐浓度较一般煤化工含盐废水高很多，甚至高一个数量级，而反渗透浓缩存在其自身的浓缩瓶颈。通常反渗透装置可将废水浓缩至50,000-70,000g/L，在碟管式反渗透单元的浓缩极限则为100,000-150,000g/L，减量不彻底，造成后续蒸发结晶单元的处理水量大，系统造价及运行费用高；且碟管式反渗透本身的操作能耗高，整体技术不经济。同时，预处理后的盐既包括一价盐，也包括二价盐，此工艺没有对两种价态的盐进行分离，蒸发结晶后的盐为混盐，无法进行资源再利用，一般被当做危废再处理，造成资源浪费和二次污染。

CN105130084A公开了一种脱硫废水资源化处理装置及其方法，具体公开了：(1)脱硫废水在预处理系统，通过投加石灰、纯碱、有机硫、絮凝剂、助凝剂，去除硬度、重金属污染物，分离出外排泥饼。(2)通过膜浓缩处理系统，利用反渗透、电渗析进行浓缩减量，TDS浓缩至12-18％，反渗透产水达到循环水标准TDS值≤1000mg/L回用；具体是反渗透装置的浓水进入电渗析装置进行进一步浓缩减量，电渗析装置的产水返回预处理系统，电渗析装置的浓水经过电渗析浓水箱送至蒸发结晶系统。此工艺中，预处理均采用药剂法，硬度等钙镁离子主要会以碳酸钙、氢氧化镁的形式以废泥形式排走，由于脱硫废水硬度高，药耗成本高，同时排泥量大，且排泥中有很大一部分的可再利用组分被当做废物处理。预处理后TDS含量稍高，例如30000g/L，那么进入反渗透浓缩会很有限，约2倍，且有限的浓缩会消耗大量的能耗，而且浓缩后盐含量没有减少，对于后续的电渗析总脱盐量没有产生实际意义的减小，因此，这样的一级浓缩略显多余，即，该工艺存在缺陷。