[發明專利]一種脫硫廢水資源化處理系統及應用方法

在審

• 申請號: 201811295474.8
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN109368850A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 劉松濤;劉涵露;陳傳敏;馮榮榮;谷興家;馮洪達;孫明坤;王宇
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C01F11/18;C01F5/22;C02F103/18
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 戴鳳儀

本發明涉及一種脫硫廢水資源化處理方法，其通過均質、預處理、通煙氣中的二氧化碳分離碳酸鈣、投加氨水制取氫氧化鎂以及電解制取次氯酸鈉來實現脫硫廢水軟化過程中的資源綜合利用，在處理過程中，所有產水都可以回流至前端繼續處理，實現了脫硫廢水的零排放，同時節約水資源，降低了脫硫廢水的處理成本；本發明對于電廠脫硫廢水及脫硫塔煙氣進行了最大限度的回收利用，對電廠造成環境污染治理具有重大的指導意義。

技術領域

本發明屬于脫硫廢水處理技術領域，具體涉及一種脫硫廢水資源化處理方法。

背景技術

濕式石灰石石膏法煙氣脫硫是我國燃煤電廠普遍應用的處理脫硫廢水的技術。濕式石灰石石膏法煙氣脫硫系統在實際運行中會產生脫硫廢水，脫硫廢水的pH值一般在4～6之間，脫硫廢水中含有大量的石膏、飛灰和硫酸鹽懸浮顆粒，脫硫廢水中的陽離子主要為鈣、鎂、鈉離子和少量重金屬離子。陰離子中氯離子濃度可高達20000mg/L，脫硫廢水如果直接排放到環境中，將會給環境帶來難以逆轉的污染。政策要求火電廠今后要做到節水減排、廢水回用、盡可能降低外排水量，排水必須達標。涉及重點是深度節水和廢水達標排放甚至零排放。實現廢水零排放的關鍵是實現脫硫廢水(包括流入脫硫系統的循環冷卻排污水和反滲透產生的高鹽廢水)零排放。脫硫廢水簡單處置方式有干灰拌濕、灰場抑塵或補入渣系統，這種方式最簡單且成本很低，但可消耗廢水量少，對除渣系統的腐性和重金屬排放控制問題尚未解決。脫硫廢水的預處理及固化處置技術路線眾多，但技術成熟度、基建成本、運行費用差異很大。預處理技術是末端廢水零排放系統中最重要的部分。燃煤電廠脫硫廢水多采用物化法處理，處理后的廢水雖能達標排放，但鹽分及氯離子的含量仍很高，導致水體礦化及土壤堿化，也會造成資源浪費。因此，研究脫硫廢水零排放工藝，不向環境中排出任何廢液，回用廢水并回收廢水中的有用資源，是火力發電廠實現可持續發展的必由之路。總之，脫硫廢水處理技術還需開發投資運行成本較低及高附加值資源化利用的技術。

脫硫廢水中含有大量的鈣、鎂、氯離子，其中鈣離子可以轉化為碳酸鈣回用至脫硫塔。鎂離子可以用于制備納米級氫氧化鎂。納米級氫氧化鎂作為阻燃劑具有兩大優點，一是因為粒徑減小，可提高其與高聚物之間的填充性能和分散性能，從而使氫氧化鎂的添加量大大降低；二是當添加量一定時，粒徑減小，制品的機械、物理性能指標提高。超細粉末與常規顆粒材料相比，具有一系列優異的光、電、聲、磁、熱、力學、催化等方面許多特殊的性質。納米級氫氧化鎂可使其在橡塑材料中的分散性和相容性大大改善，對材料的加工性能和機械力學性能的影響大為降低。納米級氫氧化鎂的另一大用途是制備超細氧化鎂。超細氧化鎂在陶瓷、搪瓷、醫學和航空材料上均有廣泛的用途。超細氧化鎂與高聚物等的復合材料，具有良好的微波吸收系數，它不僅可用作化妝品、油漆、香粉的充填材料，而且可用為脂肪分解劑或醫藥品的擦光劑。

用脫硫廢水為原料制取納米級氫氧化鎂粉體可以創造一定的經濟效益。通過將氯化鈉溶液電解得到次氯酸鈉，作為醫用消毒劑進行售賣；從而實現了脫硫廢水的資源綜合利用，符合節能減排理念，具有深遠的現實意義。

發明內容

本發明致力于解決上述難題，提出一種脫硫廢水資源化處理方法，在脫硫廢水處理軟化過程中，將鈣鎂離子分步進行處理，通過通入CO₂來使鈣離子轉化為碳酸鈣，通過制取納米級氫氧化鎂來回收鎂離子，最后通過電解制備次氯酸鈉，不僅達到了凈化脫硫廢水的目的，還實現了資源的綜合利用。

本發明為解決上述技術問題，所采用的技術方案如下：

本發明包括如下步驟：

(1)預處理階段：將脫硫廢水在均質池中充分均質后進行預處理，以除去油脂、COD、氨氮、懸浮顆粒物和重金屬離子；此過程中的化學反應如下：

M²⁺+S^2-＝MS↓

其中，M²⁺為重金屬離子，S^2-為重捕劑；