[發明專利]基于多熱源蒸發脫硫廢水的零排放系統

有效

• 申請號: 201710427299.2
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107129094B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 佘曉利;潘衛國;王程遙;王文歡;唐軍英;黃春迎;秦嶺;汪臘珍;孫曉
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/18
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

本發明涉及一種基于多熱源蒸發脫硫廢水的零排放系統，系統包括沉淀過濾預處理系統、廢水預熱系統、空氣加熱壓縮系統和煙道旁路蒸發系統。利用曝氣池、混凝沉淀池及過濾裝置對廢水進行初步處理并且可以保護設備不被磨損；將電站熱力型除氧器排出的乏汽通過管式換熱器將脫硫廢水進行預熱，以提高廢水的初溫，減少不完全蒸發的可能性；出于預熱的目的，在空壓機之前加裝平板式太陽能集熱裝置將空氣進行預熱，在此基礎上設置煙氣旁路蒸發塔，利用鍋爐尾部煙道余熱將霧化的脫硫廢水蒸干后送入煙道，隨著煙氣一起被除塵器捕集，實現了脫硫廢水零排放的目的。不產生二次污染，并且解決當前煙道蒸發技術中存在的對除塵器的腐蝕和降低機組經濟性等問題。

技術領域

本發明涉及一種高鹽廢水處理技術，特別涉及一種基于多熱源蒸發脫硫廢水的零排放系統。

背景技術

我國的水資源不足已成為制約國民經濟和社會發展的重要因素。電力、冶金、化工等行業是工業用水的大戶。隨著水資源短缺的加劇和日益嚴重的環境污染，廢水處理在這些行業占有越來越重要的位置。

石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝因其適用煤種范圍廣、適用煤種含硫量范圍大、脫硫效率高、系統可用率高、吸收劑利用率高、石灰石來源豐富且廉價、工藝成熟、運行可靠性高等優勢，成為現階段世界范圍內應用最為廣泛的煙氣脫硫工藝。

脫硫廢水來源于持液槽或者石膏脫水系統排放水。在脫硫裝置運行過程中，由于吸收液是循環使用的，其中鹽分和懸浮雜質濃度越來越高，而PH值的降低會引起SO₂吸收率下降；過高的雜質濃度會影響副產品石膏的品質。因此，脫硫漿液不能無限的濃縮；當雜質濃度達到一定值后，需要定時從系統內排出一部分廢水，以保持吸收液的雜質濃度，維持循環系統的物料平衡。

廢水呈弱酸性，PH為4—6；懸浮物含量高，但顆粒細小，主要成份是石膏，其次還有來自煙氣的飛灰、脫硫過程中加入的碳酸鈣以及亞硫酸鈣等；廢水中含有可溶性的氯化物、氟化物等，氟化物含量一般超過50mg/L(按F^-)；廢水中含有Pb, Cd, Cr, Ni, Hg, Co, Cu,Al, Zn, Mn等重金屬元素，從水質指標看，脫硫廢水中化學耗氧量(COD)也是超標項目之一。由此帶來的脫硫廢水處理問題也成為火力發電廠設計、生產和科研中的一個新問題。

火電廠濕法煙氣脫硫廢水處理技術的研究現狀

①目前，火力發電廠脫硫廢水的處理主要采用傳統的化學處理方法，該方法是目前采用最多的方法。這種方法處理后，水質已經達到較高的標準。但是，隨著環保要求的逐漸提高，經化學沉淀方法處理后的廢水氯離子（目前尚無化學藥劑可以去除氯離子）仍無法去除，并且氯離子具有在偏酸性水環境中腐蝕性大的特點，導致處理后的廢水無法進入系統回用。因此，隨著環保標準的提高，該方法在未來廢水處理中受到限制。

②將脫硫廢水與經濃縮的副產品石膏混合后排至灰場堆放。這種方法適用于石膏副產品完全拋棄，不綜合利用的濕法脫硫工藝系統。在我國一些電廠采用此方法進行脫硫廢水處理。

③用于水力沖灰，即脫硫廢水不經處理，直接進入水力除灰系統，脫硫廢水中的重金屬或酸性物質與灰中的氧化鈣反應生成固體而得到去除，從而達到以廢治廢的目的。該方法沒有對石膏進行綜合利用，一定程度上也降低了火力發電廠的經濟性。

④流化床法，該方法處理效果和費用與傳統化學沉淀法基本相當，但是仍產生一定量污泥，容易造成二次環境污染，所以目前仍沒有大量使用。

⑤目前有些電站采用軟化預處理+膜濃縮+機械蒸發結晶技術。這種方式存在著膜的價格高、運行穩定性、受壓磨損等問題亟待解決；換熱管和蒸發器外殼均采用鈦材，壓縮機耗電高，每處理一噸廢水耗電達50度，系統對壓縮機能力要求高，基本需要進口，因此設備結構復雜，投資、運行費用高昂。

發明內容