[發明專利]一種燃煤電廠脫硫廢水資源化系統及工作方法

有效

• 申請號: 201710387690.4
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107055885B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 王園園;王海蓮;張恒星;韓霜;談薇
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C01F5/22;C01F11/46;C01F11/18;C02F1/52;C02F1/461;C02F1/44;C02F1/72;C02F103/18
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種燃煤電廠脫硫廢水資源化方法，其特征在于：實現燃煤電廠脫硫廢水資源化方法的系統包括軟化單元、電解單元和膜濃縮單元；

所述軟化單元包括調節池(1)、#1沉淀池(2)、反應池(3)、#2沉淀池(4)、曝氣沉淀池(5)、#1混凝劑加藥系統(12)、#1助凝劑加藥系統(13)、#1氫氧化鈉加藥系統(16)、#2混凝劑加藥系統(17)、#2助凝劑加藥系統(18)、石膏脫水系統(14)、石膏回流系統(15)、氫氧化鎂回流系統(19)、#2氫氧化鈉加藥系統(22)、脫硫吸收塔系統(20)、曝氣系統(21)；

其中脫硫廢水與調節池(1)進水口相連，調節池(1)出水口與#1沉淀池(2)進水口相連，#1沉淀池(2)出水口與反應池(3)進水口相連，反應池(3)出口與#2沉淀池(4)進水口相連，#2沉淀池(4)出水口與曝氣沉淀池(5)進水口相連，曝氣沉淀池(5)出水口與后續電解單元相連；

#1混凝劑加藥系統(12)與調節池(1)混凝劑加藥口相連，#1助凝劑加藥系統(13)與調節池(1)助凝劑加藥口相連；#1沉淀池(2)排泥口與石膏脫水系統(14)相連；#1氫氧化鈉加藥系統(16)與反應池(3)氫氧化鈉加藥口相連，#2混凝劑加藥系統(17)與反應池(3)混凝劑加藥口相連，#2助凝劑加藥系統(18)與反應池(3)助凝劑加藥口相連，#2沉淀池(4)底部排泥外售，曝氣沉淀池(5)出水口與調節池(1)進水口相連；#2氫氧化鈉加藥系統(22)與曝氣沉淀池(5)氫氧化鈉加藥口相連，曝氣系統(21)與曝氣沉淀池(5)底部曝氣管相連，曝氣沉淀池(5)排泥口與脫硫吸收塔系統(20)相連；

#1沉淀池(2)底部排泥口與石膏回流系統(15)進水口相連，石膏回流系統(15)出水口與調節池(1)進水口相連，#2沉淀池(4)底部排泥口與氫氧化鎂回流系統(19)進水口相連，氫氧化鎂回流系統(19)出水口與反應池(3)進水口相連；

所述電解單元包括中間水池(6)、電解系統(7)和加酸系統(23)；

其中軟化單元的曝氣沉淀池(5)出水口與中間水池(6)進水口相連，中間水池(6)出水口與電解系統(7)進水口相連，電解系統(7)出水口與膜濃縮單元相連，加酸系統(23)與中間水池(6)加酸口相連；

所述膜濃縮單元包括過濾系統(8)、清水池(9)、納濾系統(10)、納濾產水箱(11)、過濾器反洗系統(24)、還原劑加藥系統(25)；

其中電解單元的電解系統(7)與過濾系統(8)進水口相連，過濾系統(8)的出水口與清水池(9)進水口相連，清水池(9)出水口與納濾系統(10)進水口相連，納濾系統(10)產水口與納濾產水箱(11)進水口相連，納濾系統(10)濃水口與軟化單元調節池(1)進水口相連；清水池(9)出水口與過濾器反洗系統(24)進水口相連，過濾器反洗系統(24)出水口與過濾系統(8)反洗水進口相連，過濾系統(8)反洗水出口與軟化單元#1沉淀池(2)相連；還原劑加藥系統(25)與納濾系統(10)進水口相連；

所述燃煤電廠脫硫廢水資源化方法為：經燃煤電廠常規“三聯箱-澄清器”處理后的脫硫廢水呈堿性，硫酸鈣處于亞飽和狀態，在調節池(1)中與膜濃縮單元納濾濃水混合，納濾濃水中含有大量SO₄^2-，因此，調節池(1)中的硫酸鈣處于過飽和狀態，結晶析出，經#1沉淀池(2)固液分離，#1沉淀池(2)底部石膏排至電廠原有的石膏脫水系統(14)，#1沉淀池(2)底部石膏部分返回至調節池(1)起到晶種的作用，提高硫酸鈣的結晶速率，去除部分Ca²⁺，經混凝劑、助凝劑的絮凝作用加速沉降；

反應池(3)加入氫氧化鈉，去除脫硫廢水中Mg²⁺，生成純度高的Mg(OH)₂，Mg(OH)₂作為耐火材料外售；#2沉淀池(4)底部Mg(OH)₂部分返回至反應池(3)起到晶種的作用，提高Mg²⁺的去除效果，經混凝劑、助凝劑的絮凝作用加速沉降，在#2沉淀池(4)實現固液分離；

曝氣沉淀池(5)堿性環境下曝入適量CO₂，生成純度高的CaCO₃，去除Ca²⁺，CaCO₃作為脫硫劑補到脫硫吸收塔系統(20)再利用，實現資源化；

曝氣沉淀池(5)出水呈強堿性，曝氣沉淀池(5)出水部分回流至調節池(1)，提高調節池pH，降低硫酸鈣的溶度積，提高Ca²⁺去除效果，同時提高軟化單元對脫硫廢水總Ca²⁺和Mg²⁺的去除效果；

軟化單元出水加酸調節pH至酸性，進入電解系統(7)，去除脫硫廢水中有機物和氨氮；

經軟化單元和電解單元后，脫硫廢水中主要離子為Na⁺、Cl^-和SO₄^2-，經過濾器去除懸浮物，加入還原劑后，進入納濾系統(10)，利用納濾系統(10)對SO₄^2-的高截留率實現一二價離子分離，濃水為NaCl和NaSO₄，回至軟化單元調節池(1)，去除Ca²⁺，節省軟化藥劑費用；納濾產水為高濃度NaCl溶液，作為化工原料資源化利用。