[发明专利]一种燃煤电厂脱硫废水资源化系统及工作方法

权利要求书

1.一种燃煤电厂脱硫废水资源化方法，其特征在于：实现燃煤电厂脱硫废水资源化方法的系统包括软化单元、电解单元和膜浓缩单元；

所述软化单元包括调节池(1)、#1沉淀池(2)、反应池(3)、#2沉淀池(4)、曝气沉淀池(5)、#1混凝剂加药系统(12)、#1助凝剂加药系统(13)、#1氢氧化钠加药系统(16)、#2混凝剂加药系统(17)、#2助凝剂加药系统(18)、石膏脱水系统(14)、石膏回流系统(15)、氢氧化镁回流系统(19)、#2氢氧化钠加药系统(22)、脱硫吸收塔系统(20)、曝气系统(21)；

其中脱硫废水与调节池(1)进水口相连，调节池(1)出水口与#1沉淀池(2)进水口相连，#1沉淀池(2)出水口与反应池(3)进水口相连，反应池(3)出口与#2沉淀池(4)进水口相连，#2沉淀池(4)出水口与曝气沉淀池(5)进水口相连，曝气沉淀池(5)出水口与后续电解单元相连；

#1混凝剂加药系统(12)与调节池(1)混凝剂加药口相连，#1助凝剂加药系统(13)与调节池(1)助凝剂加药口相连；#1沉淀池(2)排泥口与石膏脱水系统(14)相连；#1氢氧化钠加药系统(16)与反应池(3)氢氧化钠加药口相连，#2混凝剂加药系统(17)与反应池(3)混凝剂加药口相连，#2助凝剂加药系统(18)与反应池(3)助凝剂加药口相连，#2沉淀池(4)底部排泥外售，曝气沉淀池(5)出水口与调节池(1)进水口相连；#2氢氧化钠加药系统(22)与曝气沉淀池(5)氢氧化钠加药口相连，曝气系统(21)与曝气沉淀池(5)底部曝气管相连，曝气沉淀池(5)排泥口与脱硫吸收塔系统(20)相连；

#1沉淀池(2)底部排泥口与石膏回流系统(15)进水口相连，石膏回流系统(15)出水口与调节池(1)进水口相连，#2沉淀池(4)底部排泥口与氢氧化镁回流系统(19)进水口相连，氢氧化镁回流系统(19)出水口与反应池(3)进水口相连；

所述电解单元包括中间水池(6)、电解系统(7)和加酸系统(23)；

其中软化单元的曝气沉淀池(5)出水口与中间水池(6)进水口相连，中间水池(6)出水口与电解系统(7)进水口相连，电解系统(7)出水口与膜浓缩单元相连，加酸系统(23)与中间水池(6)加酸口相连；

所述膜浓缩单元包括过滤系统(8)、清水池(9)、纳滤系统(10)、纳滤产水箱(11)、过滤器反洗系统(24)、还原剂加药系统(25)；

其中电解单元的电解系统(7)与过滤系统(8)进水口相连，过滤系统(8)的出水口与清水池(9)进水口相连，清水池(9)出水口与纳滤系统(10)进水口相连，纳滤系统(10)产水口与纳滤产水箱(11)进水口相连，纳滤系统(10)浓水口与软化单元调节池(1)进水口相连；清水池(9)出水口与过滤器反洗系统(24)进水口相连，过滤器反洗系统(24)出水口与过滤系统(8)反洗水进口相连，过滤系统(8)反洗水出口与软化单元#1沉淀池(2)相连；还原剂加药系统(25)与纳滤系统(10)进水口相连；

所述燃煤电厂脱硫废水资源化方法为：经燃煤电厂常规“三联箱-澄清器”处理后的脱硫废水呈碱性，硫酸钙处于亚饱和状态，在调节池(1)中与膜浓缩单元纳滤浓水混合，纳滤浓水中含有大量SO₄^2-，因此，调节池(1)中的硫酸钙处于过饱和状态，结晶析出，经#1沉淀池(2)固液分离，#1沉淀池(2)底部石膏排至电厂原有的石膏脱水系统(14)，#1沉淀池(2)底部石膏部分返回至调节池(1)起到晶种的作用，提高硫酸钙的结晶速率，去除部分Ca²⁺，经混凝剂、助凝剂的絮凝作用加速沉降；

反应池(3)加入氢氧化钠，去除脱硫废水中Mg²⁺，生成纯度高的Mg(OH)₂，Mg(OH)₂作为耐火材料外售；#2沉淀池(4)底部Mg(OH)₂部分返回至反应池(3)起到晶种的作用，提高Mg²⁺的去除效果，经混凝剂、助凝剂的絮凝作用加速沉降，在#2沉淀池(4)实现固液分离；

曝气沉淀池(5)碱性环境下曝入适量CO₂，生成纯度高的CaCO₃，去除Ca²⁺，CaCO₃作为脱硫剂补到脱硫吸收塔系统(20)再利用，实现资源化；

曝气沉淀池(5)出水呈强碱性，曝气沉淀池(5)出水部分回流至调节池(1)，提高调节池pH，降低硫酸钙的溶度积，提高Ca²⁺去除效果，同时提高软化单元对脱硫废水总Ca²⁺和Mg²⁺的去除效果；

软化单元出水加酸调节pH至酸性，进入电解系统(7)，去除脱硫废水中有机物和氨氮；

经软化单元和电解单元后，脱硫废水中主要离子为Na⁺、Cl^-和SO₄^2-，经过滤器去除悬浮物，加入还原剂后，进入纳滤系统(10)，利用纳滤系统(10)对SO₄^2-的高截留率实现一二价离子分离，浓水为NaCl和NaSO₄，回至软化单元调节池(1)，去除Ca²⁺，节省软化药剂费用；纳滤产水为高浓度NaCl溶液，作为化工原料资源化利用。