本發(fā)明涉及脫硫廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種脫硫廢水處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在電廠的運行過程中，脫硫廢水是一種常見廢水，脫硫廢水的水質(zhì)呈酸性，含鹽量高，懸浮物含量高，硬度高，腐蝕性強，成分復(fù)雜，水質(zhì)變化大，未經(jīng)處理不能直接排放，需要單獨設(shè)置脫硫廢水處理系統(tǒng)。

近年來，實現(xiàn)脫硫廢水中水和固體廢棄物的零排放成為大家關(guān)注的熱點，而脫硫廢水的軟化預(yù)處理是實現(xiàn)零排放的關(guān)鍵。

現(xiàn)有技術(shù)中，脫硫廢水的軟化方法主要采用石灰加碳酸鈉或者雙堿法，現(xiàn)有技術(shù)中的軟化工藝只能去水中的鈣、鎂離子，并且，由于廢水中含有大量的鈣離子，需要消耗大量的碳酸鈉，導(dǎo)致軟化成本很高。

另外，脫硫廢水中，大量的硫酸根和氯離子共存，增加了后續(xù)分鹽、結(jié)晶鹽的工序和成本。

因此，如何有效的降低脫硫廢水的處理成本，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種脫硫廢水處理方法及系統(tǒng)，可有效降低脫硫廢水的軟化成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種脫硫廢水處理方法，包括以下步驟：

步驟S1：向脫硫廢水中投加第一反應(yīng)物進(jìn)行一級同質(zhì)軟化反應(yīng)；

步驟S2：將一級同質(zhì)軟化反應(yīng)后的所述脫硫廢水通過管式微濾進(jìn)行一級澄清，去除所述脫硫廢水中的沉淀物；

步驟S3：向一級澄清后的所述脫硫廢水中投加第二反應(yīng)物進(jìn)行二級均質(zhì)軟化反應(yīng)；

步驟S4：向二級均質(zhì)軟化反應(yīng)后的所述脫硫廢水中投加第三反應(yīng)物進(jìn)行三級軟化反應(yīng)；

步驟S5：將三級軟化反應(yīng)后的所述脫硫廢水通過管式微濾進(jìn)行二級澄清，實現(xiàn)所述脫硫廢水的固液分離以形成軟化水和固體沉淀。

優(yōu)選的，所述第一反應(yīng)物具體為石灰。

優(yōu)選的，所述第二反應(yīng)物具體為煙道氣。

優(yōu)選的，在所述步驟S3中，所述脫硫廢水的PH值為8-10。

優(yōu)選的，所述第三反應(yīng)物具體為碳酸鈉。

優(yōu)選的，所述步驟S5之后還包括步驟：

對所述脫硫廢水依次進(jìn)行多介質(zhì)過濾、臭氧高級氧化、活性炭床過濾、超濾處理、一級納濾、二級納濾、海水反滲透、均相膜ED分離、脫碳脫氨以及通入緩沖池中得到沉淀物以進(jìn)行后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶步驟。

優(yōu)選的，所述脫硫廢水在經(jīng)過一級納濾處理后，判斷所述脫硫廢水是否符合預(yù)設(shè)條件，如果是，則進(jìn)行二級納濾，如果否，則再次進(jìn)行一級納濾處理。

優(yōu)選的，在對所述脫硫廢水多介質(zhì)過濾、活性炭床過濾或者超濾過程中未滿足進(jìn)入下一步驟條件的所述脫硫廢水均可返回至所述步驟S3或者所述步驟S4。

本發(fā)明還提供一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，應(yīng)用如上述任意一項所述的脫硫廢水處理方法，包括通過管線依次連接的軟化微濾裝置、過濾裝置、反滲透裝置、均相膜ED裝置、脫碳脫氨裝置以及緩沖池。

優(yōu)選的，所述軟化微濾裝置包括：用于供脫硫廢水進(jìn)行一級同質(zhì)軟化反應(yīng)的一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池、用于供所述脫硫廢水進(jìn)行一級澄清的第一管式微濾裝置、用于供所述脫硫廢水進(jìn)行二級均質(zhì)軟化反應(yīng)和三級均質(zhì)軟化反應(yīng)的二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池以及用于供所述脫硫廢水進(jìn)行二級澄清實現(xiàn)固液分離的第二管式微濾裝置，并且，所述一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池、所述第一管式微濾裝置、所述二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池以及所述第二管式微濾裝置通過管線依次連接。

本發(fā)明所提供的脫硫廢水處理方法，包括以下步驟：步驟S1：向脫硫廢水中投加第一反應(yīng)物進(jìn)行一級同質(zhì)軟化反應(yīng)；步驟S2：將一級同質(zhì)軟化反應(yīng)后的所述脫硫廢水通過管式微濾進(jìn)行一級澄清，去除所述脫硫廢水中的沉淀物；步驟S3：向一級澄清后的所述脫硫廢水中投加第二反應(yīng)物進(jìn)行二級均質(zhì)軟化反應(yīng)；步驟S4：向二級均質(zhì)軟化反應(yīng)后的所述脫硫廢水中投加第三反應(yīng)物進(jìn)行三級軟化反應(yīng)；步驟S5：將三級軟化反應(yīng)后的所述脫硫廢水通過管式微濾進(jìn)行二級澄清，實現(xiàn)所述脫硫廢水的固液分離以形成軟化水和固體沉淀。該脫硫廢水處理方法，通過三級軟化反應(yīng)和兩級澄清步驟實現(xiàn)廢水的同質(zhì)軟化、澄清，有效降低了廢水中鈣、鎂等元素的含量，降低了結(jié)垢物質(zhì)對后續(xù)處理設(shè)備的影響，同時可高比例的去除脫硫廢水中的硫酸根，簡化了后續(xù)分鹽、結(jié)晶鹽的工序，降低了系統(tǒng)投資和成本，為實現(xiàn)電廠脫硫廢水零排放提供了很好的條件，節(jié)約了零排放系統(tǒng)的投資和運行成本，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的脫硫廢水處理方法的軟化方法流程圖；

圖2為本發(fā)明所提供的脫硫廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的核心是提供一種脫硫廢水處理方法及系統(tǒng)，可有效降低脫硫廢水的軟化成本，有利于零排放的實現(xiàn)。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明所提供的脫硫廢水處理方法的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供的脫硫廢水處理系統(tǒng)的軟化、澄清結(jié)構(gòu)示意圖。

在該實施方式中，脫硫廢水處理方法主要應(yīng)用于火電廠中的脫硫廢水的處理，包括以下步驟：

步驟S1：向脫硫廢水中投加第一反應(yīng)物進(jìn)行一級同質(zhì)軟化反應(yīng)；

具體的，第一反應(yīng)物優(yōu)選為石灰，通過向一級同質(zhì)反應(yīng)池中投加石灰去除Mg²⁺、堿度、重金屬、氟等結(jié)垢離子，起到軟化水質(zhì)的作用，同時生成CaSO₄沉淀，除去水中的硫酸根，加入聚鐵促進(jìn)顆粒物沉淀，經(jīng)脫水后外運；

步驟S2：將一級同質(zhì)軟化反應(yīng)后的脫硫廢水通過管式微濾進(jìn)行一級澄清，去除脫硫廢水中的沉淀物；

具體的，一級澄清可去除脫硫廢水中的沉淀物，沉淀物經(jīng)脫水后送至灰?guī)靺f(xié)同處理；

步驟S3：向一級澄清后的脫硫廢水中投加第二反應(yīng)物進(jìn)行二級均質(zhì)軟化反應(yīng)；

具體的，第二反應(yīng)物優(yōu)選為煙道氣，向脫硫廢水中充入煙道氣生成CaCO3沉淀，同時，通過控制二級均質(zhì)軟化反應(yīng)池的pH維持在8-10，優(yōu)選為9左右控制煙氣的投加量；

步驟S4：向二級均質(zhì)軟化反應(yīng)后的脫硫廢水中投加第三反應(yīng)物進(jìn)行三級軟化反應(yīng)；

具體的，第三反應(yīng)物優(yōu)選為碳酸鈉，以進(jìn)一步去除脫硫廢水中殘留的鈣；

步驟S5：將三級軟化反應(yīng)后的脫硫廢水通過管式微濾進(jìn)行二級澄清，實現(xiàn)脫硫廢水的固液分離以形成軟化水和固體沉淀。

本發(fā)明涉及的脫硫廢水同質(zhì)軟化方法，通過三級軟化反應(yīng)和兩級澄清步驟實現(xiàn)廢水的同質(zhì)軟化、澄清。一級同質(zhì)軟化反應(yīng)中石灰的添加在去除Mg²⁺、堿度、重金屬、氟等結(jié)垢離子的同時，鈣與硫酸根反應(yīng)生成CaSO₄沉淀，大大降低了廢水中硫酸根離子的濃度。二級反應(yīng)時投加電廠脫硫處理后的煙道氣，去除廢水中過量的Ca²⁺。三級反應(yīng)中加入少量碳酸鈉，進(jìn)一步去除廢水中殘留的Ca²⁺。經(jīng)過了三級反應(yīng)后的脫硫廢水中帶有沉淀成為泥水，泥水通過管式微濾分離后得到的軟化水中Ca、Mg含量滿足軟化處理效果，NaCl的純度高。本發(fā)明軟化方法有效降低了廢水中鈣、鎂等的含量，降低了結(jié)垢物質(zhì)對后續(xù)處理設(shè)備的影響，同時硫酸根的去除簡化了后續(xù)分鹽、結(jié)晶鹽的工序，降低了系統(tǒng)投資和成本。使用電廠脫硫處理后的煙道氣代替部分碳酸鈉去除Ca²⁺，藥劑運行成本降低了75％左右，同時減少了CO₂的排放，生成的CaCO₃沉淀分離后可回用于電廠濕法脫硫系統(tǒng)。整個方法為實現(xiàn)電廠脫硫廢水零排放提供了很好的條件，節(jié)約了零排放系統(tǒng)的投資和運行成本，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

進(jìn)一步，步驟S5之后還包括步驟：

對脫硫廢水依次進(jìn)行多介質(zhì)過濾、臭氧高級氧化、活性炭床過濾、超濾處理、一級納濾、二級納濾、海水反滲透、均相膜ED分離、脫碳脫氨以及通入緩沖池中得到沉淀物以進(jìn)行后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶步驟。

具體的，脫硫廢水在經(jīng)過一級納濾處理后，判斷脫硫廢水是否符合預(yù)設(shè)條件，如果是，則進(jìn)行二級納濾，如果否，則再次進(jìn)行一級納濾處理。

優(yōu)選的，在對脫硫廢水多介質(zhì)過濾、活性炭床過濾或者超濾過程中的反洗廢水均可回流至步驟S3或者步驟S4。

本發(fā)明所提供的脫硫廢水處理方法，針對脫硫廢水含鹽量較高、硬度高、有機物污染較嚴(yán)重成分復(fù)雜等特點，采用三級軟化反應(yīng)去除鎂、硫酸根、重金屬等物質(zhì)，然后通過臭氧高級氧化去除廢水中的有機物，通過超濾出水再通過兩級納濾進(jìn)一步去除廢水中鈣、鎂、硫酸根等，二級納濾的出水主要成分為NaCl，然后通過海水反滲透和均相膜ED裝置進(jìn)行脫硫廢水的減量濃縮和鹽分的分離。

高鹽濃液經(jīng)脫碳脫氨處理后再通過MVR蒸發(fā)器和鹽結(jié)晶器最終形成高純度的氯化鈉結(jié)晶鹽，作為化工原料進(jìn)行資源化利用。同時，均相膜ED裝置的淡水側(cè)以無機鹽及有機污染物為主，其鹽分濃度為1％左右，該淡水回流至循環(huán)排污水處理系統(tǒng)的一級反滲透裝置協(xié)同處理。

本發(fā)明通過石灰軟化可去除60％～70％的硫酸根，二級軟化利用煙道氣代替部分碳酸鈉，在硬度去除效果滿足的條件下藥劑成本降低，生成的碳酸鈣沉淀可回用于電廠內(nèi)濕法脫硫系統(tǒng)。納濾、海水反滲透和均相膜ED裝置協(xié)同作用可得到高純度的NaCl高鹽液，蒸發(fā)結(jié)晶后作為化工原料出售。全廠廢水在實現(xiàn)水的零排放的同時實現(xiàn)了廢水組分的分質(zhì)提取和資源化利用，徹底解決電廠廢水存在的問題，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

除上述脫硫廢水處理方法外，本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用上述任意脫硫廢水處理方法實施方式的脫硫廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括通過管線依次連接的軟化微濾裝置、過濾裝置、反滲透裝置、均相膜ED裝置、脫碳脫氨裝置以及緩沖池。

具體的，軟化微濾裝置包括：用于供脫硫廢水進(jìn)行一級同質(zhì)軟化反應(yīng)的一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池、用于供脫硫廢水進(jìn)行一級澄清的第一管式微濾裝置、用于供脫硫廢水進(jìn)行二級均質(zhì)軟化反應(yīng)和三級均質(zhì)軟化反應(yīng)的二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池以及用于供脫硫廢水進(jìn)行二級澄清實現(xiàn)固液分離的第二管式微濾裝置，并且，一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池、第一管式微濾裝置、二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池以及第二管式微濾裝置通過管線依次連接。

一級澄清可去除脫硫廢水中的沉淀物，沉淀物經(jīng)脫水后送至灰?guī)靺f(xié)同處理；二級澄清，實現(xiàn)脫硫廢水的固液分離以形成軟化水和固體沉淀。

進(jìn)一步，一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池上連接有石灰加入裝置；二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池上連接有煙道氣加入裝置和碳酸鈉加入裝置。

上述設(shè)置，通過向一級同質(zhì)反應(yīng)池中投加石灰去除Mg²⁺、堿度、重金屬、氟等結(jié)垢離子，起到軟化水質(zhì)的作用，同時生成CaSO₄沉淀，除去水中的硫酸根，加入聚鐵促進(jìn)顆粒物沉淀，經(jīng)脫水后外運；向二/三級同質(zhì)反應(yīng)池中脫硫廢水中充入煙道氣生成CaCO₃沉淀，同時，通過控制二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池的pH維持在8-10，優(yōu)選為9左右控制煙氣的投加量；然后，向二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池中加入碳酸鈉，以進(jìn)一步去除脫硫廢水中殘留的鈣。

優(yōu)選的，二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池上還連接有濃縮池，濃縮池與電廠內(nèi)脫硫吸收塔連接，將分離出來的碳酸鈣回用于電廠內(nèi)部的濕法脫硫系統(tǒng)中。

同樣的，一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池上還連接有脫水機，脫水機用于將符合標(biāo)準(zhǔn)的水輸出，將未符合標(biāo)準(zhǔn)的水送回一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池中，具體的標(biāo)準(zhǔn)可以根據(jù)需要設(shè)定，在此不作進(jìn)一步限定。

該脫硫廢水處理系統(tǒng)，針對脫硫廢水含鹽量較高、硬度高、有機物污染較嚴(yán)重成分復(fù)雜等特點，采用三級軟化反應(yīng)去除鎂、硫酸根、重金屬等物質(zhì)，然后通過臭氧高級氧化裝置去除廢水中的有機物，通過超濾裝置出水再通過兩級納濾裝置進(jìn)一步去除廢水中鈣、鎂、硫酸根等，二級納濾裝置的出水主要成分為NaCl，然后通過海水反滲透裝置和均相膜ED裝置進(jìn)行脫硫廢水的減量濃縮和鹽分的分離，大大降低了高鹽濃縮液中硫酸鈉的含量，提高了氯化鈉的純度，簡化了蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，節(jié)省了系統(tǒng)的投資和成本。

進(jìn)一步，該系統(tǒng)還包括蓄水調(diào)節(jié)池，用于匯總脫硫廢水、循環(huán)排污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的濃水以及一級納濾濃水。

在上述各實施方式的基礎(chǔ)上，過濾裝置包括通過管路依次連接的多介質(zhì)過濾器、臭氧高級氧化塔、活性炭床、超濾裝置、一級納濾裝置以及二級納濾裝置。

多介質(zhì)過濾器的入口與二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池的出口連接、多介質(zhì)過濾器的出口與臭氧高級氧化塔的入口連接，臭氧高級氧化塔的出口與活性炭床的入口連接，活性炭床的出口與超濾裝置的入口連接，超濾裝置的出口與一級納濾裝置的入口連接，一級納濾裝置的出口與二級納濾裝置的入口連接，二級納濾裝置的出口與海水反滲透裝置的入口連接。

進(jìn)一步，海水反滲透裝置的出口與均相膜ED裝置的入口連接，均相膜ED裝置的出口與脫碳脫氨裝置的入口連接，脫碳脫氨裝置的出口與緩沖池的入口連接，緩沖池的出口流出高鹽濃縮液，與緩沖池并列的還設(shè)有檢修備用池。

高鹽濃液經(jīng)脫碳脫氨裝置處理后再通過MVR蒸發(fā)器和鹽結(jié)晶器最終形成高純度的氯化鈉結(jié)晶鹽，作為化工原料進(jìn)行資源化利用。同時，均相膜ED裝置的淡水側(cè)以無機鹽及有機污染物為主，其鹽分濃度為1％左右，該淡水回流至循環(huán)排污水處理系統(tǒng)的一級反滲透裝置協(xié)同處理。

進(jìn)一步，一級納濾裝置上還安裝有檢測裝置，用于檢測經(jīng)過一級納濾裝置處理后的脫硫廢水是否符合預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，如果是，脫硫廢水流入二級納濾裝置中，如果否，則流回一級納濾裝置中。

優(yōu)選的，多介質(zhì)過濾器、活性炭床以及超濾裝置上均設(shè)有供反洗廢水流回至二/三級均質(zhì)軟化反應(yīng)池的管道。

優(yōu)選的，一級納濾裝置上設(shè)有用于供一級納濾濃水匯入脫硫廢水的管道，即一級納濾裝置與蓄水調(diào)節(jié)池之間設(shè)有管道。

該脫硫廢水處理系統(tǒng)，由于脫硫廢水硬度高，含鹽量高，成分復(fù)雜，為了避免后續(xù)膜處理裝置結(jié)垢，減少蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的投資和成本，需要經(jīng)過軟化預(yù)處理并對廢水進(jìn)行同質(zhì)化。脫硫廢水進(jìn)入一級同質(zhì)軟化反應(yīng)池后，向水中投加石灰，生成沉淀，然后通過管式微濾膜進(jìn)行泥水分離，以去除Mg²⁺、硫酸根、堿度、重金屬、氟等結(jié)垢離子，硫酸根的去除率可以達(dá)到60％～70％。污泥脫水后輸送至灰?guī)靺f(xié)同處理。澄清液進(jìn)入二/三級同質(zhì)反應(yīng)池。二級反應(yīng)時投加電廠脫硫處理后的煙道氣，使煙氣中的二氧化碳與Ca²⁺反應(yīng)生成CaCO₃沉淀，去除廢水中過量的Ca²⁺。通過控制脫硫廢水的pH為9左右控制煙道氣的投加量。三級反應(yīng)中加入少量碳酸鈉，進(jìn)一步去除廢水中殘留的Ca²⁺。二、三級軟化反應(yīng)在同一反應(yīng)池中進(jìn)行，然后通過管式微濾裝置進(jìn)行固液分離。分離得到的軟化水鈣、鎂含量滿足軟化處理效果，NaCl純度高。生成的CaCO₃沉淀分離后可回用于電廠濕法脫硫系統(tǒng)。

以上對本發(fā)明所提供的脫硫廢水處理方法及系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。