[發明專利]一種電滲析反應器及脫硫廢水的處理方法

有效

• 申請號: 201710754987.X
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107381729B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 劉寧;張鵬遠;徐熙安;齊勇;趙飛;張凈瑞
• 申請（專利權）人: 大唐（北京）水務工程技術有限公司;盛發環保科技（廈門）有限公司
• 主分類號: B01D61/46
• 分類號: B01D61/46;C02F1/469;C02F9/06;C02F103/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種電滲析反應器及脫硫廢水的處理方法，本發明利用所限定的一價陽離子交換膜只允許一價陽離子通過，對其他離子的截留在95％以上，一價陰離子交換膜只允許一價陰離子通過，對其他離子的截留在98％以上，不定價態陽離子交換膜只允許陽離子通過，對陰離子的截留在95％以上的優勢以及不定價態陰離子交換膜只允許一價陰離子通過，對其他離子的截留在98％以上的特點，通過不同離子交換膜的相對排列位置以及電場的作用，能夠中和沉淀之后的脫硫廢水分流成氯化鈣溶液、硫酸鈉溶液和氯化鈉溶液，分別處理，實現脫硫廢水的零排放，并且能夠用于對鈣離子含量高于500ppm、硫酸根離子含量高于5000ppm的脫硫廢水的處理。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別涉及一種電滲析反應器及脫硫廢水的處理方法。

背景技術

燃煤發電作為一種技術成熟、運行可靠且成本低的發電技術，一直并將長期作為我國能源結構中的重要組成部分。隨經濟的不斷發展，我國煤炭發電用火電裝機容量迅速上升，而煤炭發電引發的環境問題也越來越受到廣泛關注。火電廠的脫硫(Flue GasDesulfurization,FDG)廢水由于成分復雜，含有多種重金屬離子，以及濃度極高的鈣、鎂、硫酸根及氯離子，處理技術難度大，是燃煤電廠最難處理的廢物之一。

傳統脫硫廢水的處理通常采用化學沉淀法實現廢水中的各種重金屬離子的去除，化學沉淀法不僅費用高，并且無法有效去除廢水中的鈣、鎂等硬度離子。為了進一步確保硬度離子的去除，還需結合“石灰乳加純堿法”或“雙堿法”，使得脫硫廢水的處理成本進一步提高。

隨著我國相關環保要求的不斷提高，傳統處理方法將難以為繼，需要開發脫硫廢水的深度處理方法。電滲析是一種在電場的作用下可實現淡化室水溶液鹽分的脫除和濃縮室水溶液鹽分的富集的分離技術，能夠在一定程度上解決傳統處理方法成本過高的問題。但是現今電滲析技術對脫硫廢水難以充分處理，仍以廢水的形式排出。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電滲析反應器及脫硫廢水的處理方法。本發明提供的電滲析反應器，能夠實現脫硫廢水的零排放。

本發明提供了一種電滲析反應器，包括膜堆和通過夾緊裝置設置于膜堆兩側的陽極和陰極，所述膜堆包括至少2組的膜組，每組膜組包括間隔排列的一價離子選擇單元和不定價態陽離子交換膜；

所述一價離子選擇單元包括順次間隔堆列的一價陽離子交換膜和一價陰離子交換膜，所述不定價態陽離子交換膜位于所述一價離子選擇單元中一價陽離子交換膜一側；

所述陽極位于所述一價離子選擇單元中一價陽離子交換膜一側。

優選的，所述不定價態陽離子交換膜替換為不定價態陰離子交換膜，所述不定價態陰離子交換膜位于所述一價選擇單元中一價陰離子交換膜一側。

優選的，所述一價陽離子交換膜對非一價陽離子的截留率在95％以上；所述一價陰離子交換膜對非一價陰離子的截留率在98％以上；所述不定價態陽離子交換膜對陰離子的截留率在95％以上；所述不定價態陰離子交換膜對陽離子的截留率在98％以上；所述膜堆中膜組的組數為3～1000。

本發明還提供了一種脫硫廢水的處理方法，包括以下步驟：

(1)采用石灰和聚合氯化鋁對脫硫廢水進行沉淀處理，得到濾液；

(2)采用上述技術方案所述的電滲析反應器將所述步驟(1)得到的濾液進行電滲析過濾，分別得到硫酸鈉溶液、氯化鈣溶液和氯化鈉溶液；

(3)將所述步驟(2)得到的氯化鈉溶液進行霧化處理，得到霧化物；

將所述步驟(2)得到的硫酸鈉溶液用于濕法煙氣脫硫中對鈣離子的吸收；

將所述步驟(2)得到的氯化鈣溶液回用于所述步驟(1)中的沉淀反應；

(4)將所述步驟(3)得到的霧化物進行蒸發結晶。