[发明专利]脱硫废水软化预处理设备及其处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理设备及其处理方法，尤其涉及一种脱硫废水软化预处理设备及其处理方法。

背景技术

二氧化硫(化学式SO2)，是造成大气污染的主要原因之一，也是造成酸雨的重要原因，是大气主要污染物之一。火山爆发时会喷出该气体，在许多工业过程中也会产生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃烧时会生成二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸。这就是对使用这些燃料作为能源的环境效果的担心的原因之一。

截止2010年末，我国完成“十一五”期间的总量控制目标为全年SO₂排放量2246.7万吨，其中电力行业的控制量为951.7万吨。在众多工业生产过程中，燃煤电厂烟气脱硫系统是SO₂的排放大户。这其中，石灰石～石膏湿法脱硫是电厂脱硫应用最广泛、技术最成熟的脱硫工艺。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。于是此工艺产生的脱硫废水的处理是我们面临的一大课题。脱硫废水主要含过饱和的亚硫酸盐、悬浮物、硫酸盐以及重金属离子。由于大部分物质都是国家环保标准中规定的第一类污染物，对环境污染较严重。因此，必须对脱硫废水进行有效处理后排放。于是此工艺产生的脱硫废水的处理是我们面临的一大课题。

2015年4月16日，国务院发布《水污染行动计划》《水十条》，国家将强化对各类水污染的治理力度。“水十条”明确提出，到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，污染严重水体较大幅度减少，“狠抓工业污染防治”成为重要任务，多项标准进一步趋严，一些重点区域甚至将禁止污水排放。2016年9月30日，环保部发布关于征求《火电厂污染防治技术政策》和《火电厂污染防治最佳可行性技术指南》意见函，对火电厂排放的废气、废水、噪声、固体废弃物等造成的污染制定基本的技术政策，关于废水明确指出：火电厂水污染防治应遵循清污分流，一水多用、集中处理与分散处理相结合的原则，鼓励火电厂实现废水的循环使用不外排。火电厂目前有一些工艺被设置和运行在脱硫废水零排放系统中。

脱硫废水零排放系统通常分三个工艺段，第一工艺段为软化预处理，第二工艺段为减量浓缩处理，第三工艺段为结晶制盐。软化预处理部分的主要目的是通过加入石灰、碳酸钠等药剂进行反应沉淀，并最终过滤去除固体沉淀物，清液满足后续浓缩结晶的工艺要求。常用的工艺路线如下：

1)加药反应(可加入石灰、NaOH、碳酸钠或硫酸钠等)软化+一级或多级澄清+介质过滤；

2)加药反应软化+管式膜或陶瓷膜过滤；

3)加石灰软化+一级澄清+其他药剂(一般为碳酸钠)软化+二级澄清+介质过滤；

4)加石灰软化+一级澄清+其他药剂软化+管式膜或陶瓷膜过滤。

向脱硫废水投加石灰调节PH值至11.5以上，并辅助投加絮凝剂和有机硫等，然后投加碳酸钠或硫酸钠药剂，分别与水中的钙镁离子反应生成碳酸钙或硫酸钙和氢氧化镁沉淀，与重金属反应生成硫化物沉淀，经过沉淀软化后的水加入絮凝剂絮凝后经澄清器沉降，沉淀污泥用污泥输送泵输送到脱水系统干化后外运填埋，上清液进行过滤去除水中大部分的悬浮物。此过滤设备包括过滤器、管式膜或者其他设备。以上四种工艺路线基本涵盖了目前的脱硫废水零排放项目应用。

这些工艺的缺陷为：当来水含有的镁离子和硫酸根离子浓度较高时，生成的沉淀物不容易分离，澄清池占地面积很大，并且出水水质难以保证，加药量巨大且容易发生加入的石灰和碳酸钠直接反应，并且如果脱硫废水中含有大量过饱和硫酸钙悬浮物时，也会消耗大量碳酸钠药剂与其反应生成碳酸钙和硫酸钠，导致药剂成本很高。工艺流程长导致投资成本很高，并且占地面积较大。容易出现各种污堵和结垢的问题，过滤器和膜分离系统反洗和化学清洗频繁。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种脱硫废水软化预处理设备及其处理方法，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种脱硫废水软化预处理设备及其处理方法。