[发明专利]基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备及使用该设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及脱硫废水处理技术领域，特别是涉及基于MVR蒸发处理脱硫废水的设备及使用该设备的方法。

背景技术

含硫废水来源广泛，环境污染严重，危害性大。染料、医药、农药、炼油和制革等行业不同，其污水有机物组份、硫化物浓度各不相同。含硫废水进入水体后，会与铁类金属反应生成沉淀，使水体发黑发臭。此外，硫化物的危害主要还以硫化氢的形式表现出来。在潮湿条件下，工业废水中挥发出来的硫化氢会被细菌氧化成硫酸，腐蚀设备。在通风条件不充分的情况下，硫化氢的聚集到一定浓度，能使人体中毒甚至死亡。硫化氢对水生生物具有较强杀伤力，能造成植物根部发黑腐烂。因此，我国的污水综合排放标准(GB8978-1996)对排放废水中硫化物浓度作了严格的规定，其中硫化物三级排放标准≤1mg/L。随着硫化物对环境及人类的危害越来越严重，对硫化物的处理方法的研究也逐渐受到重视。

脱硫废液是公认的最难处理的废水之一，因为脱硫废液中的物料复 杂，物料会含有焦油以及其他有机物，在温度较高时进行蒸发，焦油或者有 机物焦化容易堵管，故在废水处理前期除掉有机物和焦油很有必要，需要在 处理前期加入活性炭吸附，有效的去除水中COD，这样增加了工艺步骤，并且 增加了工艺成本。

此外，脱硫废液中的硫代硫酸钠的性质不稳定，在温度较高的时候，容 易分解出硫磺，硫磺的熔点在140℃，而硫磺是堵塞管道的最大元凶，而且硫 磺还会堵塞除沫网，多以需要对加热管和除沫网定期清洗；在蒸发过程中， 碳酸钠和硫酸钠会结晶，尤其碳酸钠的结晶会带有结晶水，会在分离器结块， 同时也是换热管堵塞的元凶之一；因此，现在脱硫废水浓缩蒸发技术中，要 解决的最大问题是堵塞问题，堵塞问题不但影响了效率，增加了能耗，而且 提高了维护成本。

并且脱硫废液蒸发出水TDS可以控制在1000ppm，很难达到更低的要求， 因此，蒸发出水需要二次处理，在蒸发结晶设备上需要设计很大的分离空间， 在空间上制约了脱硫废水浓缩蒸发结晶技术的发展。

目前常见含硫废水的处理方法主要包括物理化学处理方法和生物化学法。其中，物理化学法通常包括汽提法、混凝沉淀法、化学氧化法。汽提法主要利用水蒸气在汽提塔中将废水中的硫化氢、氨气、挥发酚等挥发组份分离。中国专利CN101239758A报道了一种基于汽提法的含硫废水处理方法，用适量空气向含硫废水中曝气，使得H2S随空气逸出,含硫尾气利用吸收液吸收。该方法适用于大水量、高浓度(2000～45000mg/L)含硫废水，去除率≥99.9%。但是设备投入大、能耗高、处理时间长效率低。混凝沉淀法是利用金属与硫化物反应生成沉淀分离去除，再对沉淀物高温灼烧回收沉淀剂，其投资小、操作简单，但沉淀分离难、耗药量大、处理成本高。化学氧化法是利用空气或其他氧化剂将废水中的硫离子氧化成单质硫或硫酸盐进而去除。中国专利CN102086055A报道了一种利用空气氧化去除废水中硫化物的方法，该方法采用高压将空气溶入废水中，利用溶气水中溶解的大量氧气与硫化物反应，将硫化物氧化从而完成废水中硫化物的去除。但是该方法在高温高压条件下进行，反应条件苛刻、对设备要求高、处理成本高。

生物化学法通常有好氧生物法和厌氧生物法，是利用微生物将硫化物氧化成单质硫或硫酸盐进而去除，其对设备要求简单、运行费用低、利用范围广，但不能处理高浓度废水，处理效率低。

因此，为了克服单一处理方法的局限性，广泛采用多种技术集成工艺处理含硫废水。其中，欧洲专利EP1127850A1报道了采用厌氧生物法和汽提法集成工艺去除废水中硫化物。该技术克服了单一技术中设备投入高、生成的硫单质不易分离堵塞设备等缺点。中国专利CN102503039A报道了一种采用空气氧化、混凝沉淀和二级生化法集成工艺处理高含硫高COD皮革废水。该工艺能够集中处理含硫及其它综合废水，污染物去除率高、出水水质稳定。但是，上述集成工艺面临工艺流程长、操作复杂、处理效率低等问题。

CN201521000628.8，公开了一种工业污水脱硫脱有机物处理装置，是将三级反应罐和固液分离罐依次间隔连接，一、二级反应罐内通往氯气，三级反应罐内通入氯化氢气体，在不断搅拌下，向装有含硫废水的反应罐中通入氯气，经氯气氧化处理后废水经过固液分离，得到固体残留物和滤液。第三级处理通入氯化氢气体，针对含氯盐的废水，析出盐分。未反应氯气利用碱液吸收，防止二次污染。固体残留物经过水洗得到单质硫。其在常压下即可，除了高效去除工业废水中硫化物和有机物，同时分离回收所产生的单质硫。