[发明专利]一种脱硫废水热法与膜法耦合浓缩系统及方法

说明书

本发明公开了一种脱硫废水热法与膜法耦合浓缩系统及方法，属于脱硫废水处理技术领域，系统包括废水预处理系统、引风机、蒸发塔、循环水泵和膜蒸馏装置；利用除尘器之后的烟气作为热源，在蒸发塔内与脱硫废水直接进行换热，通过废水的蒸发，实现废水的浓缩减量。同时，在脱硫废水的循环回路上增加了膜蒸馏装置，利用废水蒸发后的余热实现高品质冷凝产水的回收，膜蒸馏冷却介质为低温空气，空气经过膜蒸馏系统回收部分热量后进入空预器；相对于传统的膜法浓缩工艺，工艺流程简单，相对于热法浓缩工艺，在抽取低温烟气对锅炉运行的影响较小，且充分利用废水余热，回收得到高品质的产水，通过膜法和热法耦合系统实现废水的浓缩减量，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于脱硫废水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水热法与膜法耦合浓缩系统及方法。

背景技术

随着环境治理标准的日益提升，脱硫废水零排放逐渐成为电厂水处理的技术趋势。目前，脱硫废水蒸发结晶及高温烟气干化是两种最主要的技术路线，但是由于脱硫废水水量较大，如果直接进行蒸发结晶或高温烟气干化处理，会导致系统能耗较高，经济性较差，同时还会造成高品质热源的消耗，影响锅炉的热效率，导致煤耗增加。因此，通常需要对脱硫废水进行浓缩处理。

膜法和热法是废水浓缩的两种主要技术路线。其中，膜法能够回收高品质的产水，但是由于膜法需要压力驱动，能耗较高；热法通过换热过程实现废水的蒸发，工艺简单，且电厂等工业企业通常具备丰富的热源，因此，可以充分利用余热，运行成本较低，但是通常未考虑水回收过程，造成了水资源的浪费。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种脱硫废水热法与膜法耦合浓缩系统及方法，充分利用烟气热量，在对废水进行浓缩减量的同时，能够回收高品质的水。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种脱硫废水热法与膜法耦合浓缩系统，包括废水预处理系统、引风机、蒸发塔、循环水泵和膜蒸馏装置；

蒸发塔的下部为废水池，废水池底部设有浓缩废水排出口；废水池液面上方布置有烟气分布器；废水预处理系统的入口与湿法脱硫系统出口连通，废水预处理系统的出口与蒸发塔下部的废水池连通；

引风机的入口与除尘器后的烟道相连，出口与蒸发塔中的气体分布器相连；

蒸发塔的中部布置有填料层和废水喷淋装置，蒸发塔的上部布置有除雾器，蒸发塔顶部的烟气出口与脱硫塔前的烟道相连；

循环水泵的入口与废水池相连，循环水泵的出口与膜蒸馏装置的废水入口连通；

膜蒸馏装置的废水出口与蒸发塔中部的废水喷淋装置连通；

膜蒸馏装置中沿介质流向依次设置冷却侧、产水侧和废水侧，冷却侧与产水侧之间设置间壁式换热结构，产水侧与废水侧之间设置滤膜。

膜蒸馏装置的冷却侧入口与送风机的出口连通，送风机的入口与大气连通；冷却侧出口与空预器的空气入口相连。

废水预处理系统沿介质流向依次设置中和水池、沉淀水池、絮凝水池和澄清水池，其中，中和水池、沉淀水池以及絮凝水池内设置搅拌和加药装置，澄清水池出水口设置pH监测装置。

膜蒸馏装置采用空气隙式膜蒸馏。

膜蒸馏装置的滤膜采用PTFE及其改性的疏水膜。

蒸发塔中填料层和喷淋层为两层或多层。

蒸发塔废水池内设置有电导率及溶解性固体总量监测装置。