[發明專利]一種協同零排脫硫廢水的燃煤電廠環保島系統及方法

在審

• 申請號: 201711298897.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107875853A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 郭士義;張宗和;鄧云天;辛景宏;周麗雯;葉紫青
• 申請（專利權）人: 上海電氣電站環保工程有限公司
• 主分類號: B01D53/90
• 分類號: B01D53/90;B01D53/56;B01D50/00;C02F9/04;F23J15/02;F23J15/04;F23J15/06;F23J15/08;C02F103/18
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 馮子玲

1.一種協同零排脫硫廢水的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述燃煤電廠環保島系統包括煙氣超凈排放系統和脫硫廢水零排系統，所述煙氣超凈排放系統包括燃煤鍋爐、脫硝反應器、空氣預熱器、煙氣冷卻器、電除塵器、引風機、濕法脫硫吸收塔、煙氣再熱器和煙囪，裝置之間通過煙道相連；所述脫硫廢水零排系統至少包括脫硫廢水預處理及膜濃縮單元，濃水溶劑回用單元和濃水溶質回收單元。

2.根據權利要求1所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述脫硫廢水零排系統中，所述脫硫廢水預處理及膜濃縮單元至少包括初沉池、中和-反應-絮凝三聯箱、澄清池、污泥處置裝置、超/微濾裝置、高壓反滲透裝置、淡水工藝水箱、配套的廢水輸送泵、高壓循環泵和清洗泵。

3.根據權利要求2所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述中和-反應-絮凝三聯箱上設有藥劑投加裝置：中和除硬箱上設有NaOH和Na₂CO₃投加裝置；反應箱上設有有機硫和絮凝劑投加裝置；絮凝箱上設有絮凝劑和助凝劑投加裝置。

4.根據權利要求2所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述高壓反滲透裝置由兩段特種高壓反滲透膜組件串聯構成，第一段膜柱采用管網式高壓反滲透膜組件-STRO，第二段膜柱采用碟管式高壓反滲透膜組件-DTRO，均采用錯流過濾形式；所述高壓反滲透裝置的運行壓力范圍為70bar～80bar，脫鹽率范圍為96％～98％，回收率范圍為60％～70％，淡水的TDS含量<2000mg/L，濃水的TDS含量范圍為100000mg/L～130000mg/L。

5.根據權利要求2所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述淡水工藝水箱用于收集所述高壓反滲透裝置的淡水，并經淡水泵輸送至廠區工藝水的消耗區域。

6.根據權利要求1所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述脫硫廢水零排系統中，所述濃水溶劑回用單元至少包括濃水工藝水箱、尿素溶解罐、尿素溶液儲罐和尿素溶液高速循環模塊；所述濃水工藝水箱、所述尿素溶解罐、所述尿素溶液儲罐和所述尿素溶液高速循環模塊通過不銹鋼管道相連，利用尿素溶液輸送泵和尿素溶液循環泵實現尿素溶液的傳輸；所述濃水工藝水箱用于收集高壓反滲透裝置的濃水，并經濃水泵輸送至脫硝尿素區的所述尿素溶解罐，所述濃水的溶劑用于尿素顆粒的溶解。

7.根據權利要求6所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述濃水工藝水箱的體積與所述尿素溶解罐的體積之比為2：1～5：1。

8.根據權利要求6所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述高壓反滲透裝置的濃水產量與尿素溶解水耗量之比為5：1～2：1。

9.根據權利要求1所述的燃煤電廠環保島系統，其特征在于，所述脫硫廢水零排系統中，所述濃水溶質回收單元至少包括尿素溶液噴射器、尿素熱解爐和下游除塵裝置收集灰斗。

10.一種協同零排脫硫廢水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1、利用煙氣超凈排放系統：

步驟1.1、使燃煤鍋爐產生的煙氣與尿素熱解生成的還原劑氨氣在煙道中混合后，在脫硝反應器中發生催化反應，所述煙氣中的氮氧化物在脫硝催化劑的作用下生成氮氣和水，所述煙氣中的單質汞在脫汞催化劑的作用下生成氧化汞和顆粒汞；

步驟1.2、使經步驟1.1處理后的煙氣依次通過空氣預熱器和煙氣冷卻器，對所述煙氣的熱量進行回收利用，使所述煙氣溫度降低至酸露點以下；

步驟1.3、使經步驟1.2處理后的煙氣進入電除塵器，所述煙氣中的顆粒物、被煙塵吸附的SO₃、顆粒汞被捕集進入收集灰斗；

步驟1.4、使經步驟1.3處理后的煙氣在引風機作用下進入濕法脫硫吸收塔，對所述煙氣中的SO₂、氧化汞、顆粒污染物進行處理；

步驟1.5、使經步驟1.4處理后的煙氣通過煙氣再熱器，將所述煙氣的溫度提升至約80攝氏度；

步驟2、利用脫硫廢水零排系統：

步驟2.1、使脫硫廢水首先進入廢水預處理單元，在初沉池中靜置以去除大部分懸浮物，隨后通過輸送泵將脫硫廢水輸送至中和-反應-絮凝三聯箱，調節所述脫硫廢水的pH值、降低所述脫硫廢水的硬度以及對所述脫硫廢水進行絮凝反應；將經所述中和-反應-絮凝三聯箱處理后的脫硫廢水由廢水泵提升至澄清池，進一步絮凝沉淀后經污泥壓濾裝置壓濾分離，濾液返回所述初沉池；

步驟2.2、將步驟2.1中所述澄清池上部的清水加酸調節pH至6～9后通過膜濃縮單元，采用超/微濾裝置進行過濾處理后通過高壓反滲透裝置進行濃縮處理，所得淡水收集于淡水工藝水箱并用于補充廠區的工藝用水，所得濃水收集于濃水工藝水箱；

步驟2.3、將所述濃水工藝水箱的所述濃水經廢水泵輸送至尿素溶解罐，所述濃水的溶劑用于尿素的溶解，尿素溶液經尿素溶液輸送泵泵入尿素溶液儲罐，所述尿素溶液儲罐與尿素熱解爐之間設尿素溶液高速循環模塊，進行尿素溶液的傳輸；

步驟2.4、將所述尿素溶液通過尿素溶液噴射器噴入尿素熱解爐以制備脫硝還原劑氨氣，濃水的溶質在所述尿素熱解爐中析出，并隨生成的氨氣由氣體輸送管經噴氨格柵與鍋爐煙氣在所述煙道中混合進入所述煙氣超凈排放系統。