[发明专利]一种火电厂脱硫废水去除钙离子硬度的方法

说明书

本发明公开了公开了一种火电厂脱硫废水去除钙离子硬度的方法，包括以下步骤：高纯度氯化钠溶液进入双极膜单元，生产出氢氧化钠溶液和氯化氢溶液，氢氧化钠溶液输送至PH调整单元，氯化氢溶液输送至钙过滤洗涤单元；脱硫废水进PH调整单元与氢氧化钠溶液混合反应，送入喷淋单元；脱硫废水与引自湿电除尘器出口的烟气充分接触，生成难溶的碳酸钙沉淀；脱硫废水进入钙沉降单元，高浓度碳酸钙浆液送入钙过滤洗涤单元，碳酸钙固体脱水完毕后，使碳酸钙溶解并转化为氯化钙溶液；氯化钙溶液进入蒸发结晶单元，氯化钙的结晶析出，并经脱水后得到高纯度氯化钙产品。

技术领域

本发明涉及脱硫废水零排放处理技术领域，具体为一种火电厂脱硫废水去除钙离子硬度的方法。

背景技术

脱硫废水是来源于火电厂湿法脱硫系统的一股废水，这股废水含有高浓度的氯离子、硫酸根离子和钙镁离子，由于结垢倾向严重、腐蚀性强而无法回用。随着国家环保政策的日益严格，越来越多的火电厂提出了脱硫废水零排放的需求。现有脱硫废水零排放技术主要有烟气蒸干技术和膜浓缩+蒸发结晶技术，烟气蒸干技术只是简单的实现了废水中污染物的固化处理，对机组热效率也有较大影响，同时由于增加了烟气的含湿量导致酸露点升高，对于设置有低低温省煤器的机组运行存在较大的腐蚀风险。而膜浓缩+蒸发结晶技术实现了则需要对脱硫废水进行彻底的软化处理，为去除钙离子硬度需要投加大量的碳酸钠，由于碳酸钠价格较高，药剂成本巨大，以钙离子浓度2000mg/L的脱硫废水为例，碳酸钠投加量高达5.3Kg/m3，同时由于脱硫废水水质波动大，且没有可靠的钙离子在线浓度计，加药量调整难度大，一旦钙离子去除不彻底，极易造成后端膜浓缩系统的结垢和污堵。

因此开发一种低运行成本的、能够实现钙离子有效去除的方法对于实现脱硫废水零排放系统的经济可靠运行具有重要的意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种火电厂脱硫废水去除钙离子硬度的方法，实现低运行成本的、能够实现钙离子有效去除，同时实现脱硫废水零排放系统的经济可靠运行。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用脱硫废水去除钙离子硬度的装置，所述装置包括：PH调整单元、喷淋单元、钙沉淀单元、钙过滤洗涤单元、双极膜单元、蒸发结晶单元；所述PH调整单元连接喷淋单元，所述喷淋单元连接钙沉降单元，所述双极膜单元连接PH调整单元、钙过滤洗涤单元，所述钙沉降单元连接钙过滤洗涤单元，所述钙过滤洗涤单元连接蒸发结晶单元。

其中：

（1）PH调整单元，用于对经除镁处理的脱硫废水进行进一步PH调整，使PH值大于13以满足系统运行要求。

（2）喷淋单元，用于使PH=13的脱硫废水与湿电除尘器出口烟气接触，使脱硫废水中的钙离子与二氧化碳反应，生产难溶的碳酸钙沉淀，实现脱硫废水的除钙处理。

（3）钙沉淀单元，用于使脱硫废水中的碳酸钙悬浮物沉淀下来，实现固液分离，上清液去脱硫废水零排放后续处理单元进行进一步处理。

（4）钙过滤洗涤单元，用于过滤并洗涤碳酸钙固体并使之转化为纯度较高的氯化钙溶液。

（5）双极膜单元，用于以常见零排放后续单元产生的氯化钠溶液为原料，制取装置运行过程所需的氢氧化钠和氯化氢溶液。

（6）蒸发结晶单元，用于蒸发钙过滤洗涤单元产生的氯化钙溶液，得到氯化钙固体和回用水。

进一步的，所述钙沉降单元连接后续处理单元，所述后续处理单元包括纳滤和反渗透单元。

本发明还公开了一种火电厂脱硫废水去除钙离子硬度的方法，包括以下工艺步骤：

1）高纯度氯化钠溶液进入双极膜单元，生产出10%的氢氧化钠溶液和10%氯化氢溶液，氢氧化钠溶液输送至PH调整单元与进入系统的脱硫废水充分混合，氯化氢溶液输送至钙过滤洗涤单元。