基于多级流化床结晶的脱硫废水处理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及环境工程废水处理技术领域，本发明专利技术通过以压滤的方式代替预沉池，去除了脱硫废水中的悬浮物，且通过压滤加压榨的方式使污泥脱水，再多级流化床结晶的过程，将脱硫废水中的重金属、镁离子、钙离子分别以晶体的形式进行分离，并能将其中的氢氧化镁、氢氧化钙的纯度通过流化的方式进行提高，既可用于烟气脱硫所用的脱硫剂，也可其他工业用途的原料。且这种多级流化床的形式连续运行，自动控制的程度可大大提高，既提高了预处理装置运行的稳定性，也减少了药剂的投加量。后续处理利用纳滤分离一价盐、二价盐的特点，对氯化钠与硫酸钠进行分离，根据这两种盐的物性，分别采用浓缩能效高的MVR蒸发浓缩及结晶能效高的冷冻结晶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境工程废水处理
，特别是高盐废水的资源化处理应用，针对火电厂脱硫废水零排放处理工艺技术，具体涉及一种基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统。
技术介绍
脱硫废水零排放处理工艺主要包括预处理、膜的减量浓缩处理、蒸发结晶固化处理，将脱硫废水进行中水回用，并进一步将脱硫废水的污染物进行固废的处理与处置。预处理主要是对原有的三联箱技术进行改进，克服三联箱工艺运行的缺陷，对加药，絮凝沉淀进行优化设计，对沉淀的污泥进行脱水减量，对加药的种类及加药量进行定性定量分析，提高预处理运行的稳定性与经济性。但是却存在以下缺点：(1)现有预处理建造成本高，絮凝沉淀等方式需要很大的占地面积，而且在大型的沉淀絮凝系统中需要功率很大的电机，运行时的操作性较难，设备容易出现大故障，造成长时间的停机整修，影响系统的连续运行。(2)现有的预处理系统加药量控制较为粗矿，自动化程度较低，水质水量变化对系统的反馈较为缓慢，且对工艺的及时调整较为滞后。(3)原有的预处理系统对污泥的处置负担较大，大量的污泥属于危险固废，无法进行有效的利用，不仅造成资源的浪费，还导致自然环境的负担。
技术实现思路
为此，需要提供一种高效的脱硫废水零排放预处理工艺，从而提取废水中的资源，加以利用，并通过结晶形式的创新，减少预处理系统的占地，提高设备的利用率，降低预处理的建造成本及运行成本，立足资源化水处理，解决脱硫废水零排放的要求。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案之一是基于多级流化床结晶的脱硫废水处理方法，包括以下步骤：(1)将电厂脱硫废水通过压滤去除脱硫废水中悬浮物，压滤过程中压滤过程中污泥泵的压力控制在范围0.4-0.8MPa，压榨泵提供0.8-1.2MPa的水压，，得到的压滤液满足后续一级载体循环流化处理的进水要求；(2)将步骤(1)获得的压滤液进行载体循环流化处理，配合载体吸附剂去除压滤液的重金属元素，将载体吸附剂进行循环流化利用，将富集重金属的载体吸附剂进行固化、包埋无害化处置，或对重金属进行提取、精炼资源化处理，得到的载体流化处理液满足后续氢氧化镁晶种流化处理的进水要求；(3)将步骤(2)获得的载体流化处理液进行氢氧化镁晶种流化处理，根据流化床pH值自动进行碱液加药，控制流化床pH值范围为8.0-9.5，得到的加碱晶种流化液满足后续螯合剂循环流化处理的进水要求；(4)将步骤(3)获得的氢氧化镁晶种流程床处理液进行氢氧化钙晶种流化处理，根据流化床pH值自动进行碱液加药，控制流化床pH值范围为9.5-11.5，得到的加碱晶种流化液满足后续螯合剂循环流化处理的进水要求；(5)将步骤(4)得到的加碱晶种流化液进行螯合剂循环流化处理，处理每吨螯合剂循环流化床进水螯合剂投加量控制在5kg-20kg，流化床出水进行部分回流循环流化，回流比例控制在1:10-100之间，得到的加碱晶种流化液满足后续的微晶精滤处理的进水要求；(6)将步骤(5)得到的加碱晶种流化液进行微晶精滤处理，去除螯合剂循环流化处理形成的微晶物质，并将SDI控制在3以下，得到的微晶精滤出水满足后续的纳滤处理的进水要求；(7)将步骤(6)得到的微晶精滤出水进行纳滤处理，纳滤产水进行氯化钠MVR浓缩结晶，得到氯化钠结晶，纳滤浓水进行硫酸钠冷冻结晶，得到硫酸钠结晶。更进一步的，所述氢氧化镁晶种流化处理和氢氧化钙晶种流化处理过程中，将晶种进行沉淀、干燥和筛分，取粒径﹤2mm的晶种，晶种投加控制在晶种质量：处理水量＝1:1000-5000之间，控制流化床内部的晶体流化体积：流化床总高度＝1：5-20之间。本专利技术采用的另一技术方案是基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，包括压滤系统，载体循环流化床，氢氧化镁晶种流化床，氢氧化钙晶种流化床，螯合剂循环流化床，微晶精滤装置，纳滤装置，氯化钠MVR浓缩结晶装置和硫酸钠冷冻结晶装置，脱硫废水池的出口与压滤系统的进口相连，压滤系统的出口与载体循环流化床的进口相连，载体循环流化床的出口与晶种流化床的进口相连，晶种流化床的出口与螯合剂循环流化床的进口相连，螯合剂循环流化床的出口与微晶精滤装置进口相连，微晶精滤装置的出口与纳滤装置的进口相连，纳滤装置的出口分别与氯化钠MVR浓缩结晶装置及硫酸钠冷冻结晶装置相连。进一步的，压滤系统包括污泥泵，板框压滤机，压榨泵和滤液池，脱硫废水池的出口与污泥泵相连，污泥泵的出口与板框压滤机的进口相连，板框压滤机的出口与滤液池的进口相连，压榨泵的出口与板框压滤机相连，压榨泵为板框压滤机的进一步压滤提供0.8-1.2MPa的水压，污泥泵的压力控制在0.4-0.8MPa，压滤系统去除脱硫废水中悬浮物。进一步的，载体循环流化床包括依次连接的进水泵，载体吸附剂药桶，载体吸附剂循环箱和载体循环流化床，载体吸附剂药桶连接有加药泵，配有载体吸附剂的载体循环流化床，去除脱硫废水的重金属元素，并将载体吸附剂进行循环流化利用，将富集重金属的吸附剂进行固化、包埋无害化处置，或对重金属进行提取、精炼资源化处理。进一步的，晶种流化床包括氢氧化镁晶种流化床和氢氧化钙晶种流化床，载体循环流化床的出口与氢氧化镁晶种流化床的进口相连，氢氧化镁晶种流化床的出口与氢氧化钙晶种流化床的进口相连，氢氧化钙晶种流化床出口与螯合剂循环流化床的进口相连。更进一步的，氢氧化镁晶种流化床包括依次连接的进水泵，，晶种流化床，氢氧化镁沉淀池和氢氧化镁晶种筛分干燥器，碱液药桶连接有加药泵，通过加药泵，将碱液输送到晶体流化床中，氢氧化镁晶种流化床的碱液加药根据流化床pH值进行自动控制，pH控制在8.0-9.5。更进一步的，氢氧化钙晶种流化床包括依次连接的进水泵，晶种流化床，氢氧化钙沉淀池和氢氧化钙晶种筛分干燥器；碱液药桶连接有加药泵通过加药泵，将碱液输送到晶体流化床中，氢氧化钙晶种流化床碱液加药根据流化床pH值进行自动控制，pH控制在9.5-11.5。更进一步的，氢氧化镁晶种流化床与氢氧化钙晶种流化床的晶种进行沉淀、干燥、筛分，取粒径﹤2mm的晶种，晶种投加控制在晶种质量：处理水量＝1:1000-5000之间，控制流化床内部的晶体流化体积：流化床总体积＝1：5-20之间。更进一步的，螯合剂循环流化床，包括进水泵，螯合剂药桶，螯合剂循环箱和螯合剂循环流化床，螯合剂药桶连接有加药泵，螯合剂循环流化床，处理每吨螯合剂循环流化床进水螯合剂投加量控制在5kg-20kg，流化床出水进行部分回流循环流化，回流比例控制在1:10-100之间。更进一步的，微晶精滤装置为多介质过滤器，陶瓷膜多孔过滤器或管式微滤装置，微晶精滤装置去除四级螯合剂循环流化床形成的微晶物质，并将SDI控制在3以下。微晶过滤装置设有自动清洗功能，过滤的压力超过操作压力，启动自动清洗。进一步的，纳滤装置通过高压进水泵连接微晶精滤装置，纳滤装置浓水端与浓水箱相连，放置硫化钠溶液，纳滤装置产水端与产水箱相连，放置氯化钠溶液，纳滤装置分别与阻垢剂药桶，还原剂药桶和清洗剂药桶相连，阻垢剂药桶、还原剂药桶、清洗剂药桶均分别与自动清洗系统控制系统及压力表电气连接，自动清洗系统控制系统和操作平台电性连接，纳滤装置将微晶精滤装置的出水进行多级多段纳滤，产水箱与氯化钠MVR浓缩结晶装置相连，浓水箱与硫酸钠冷冻结晶装置相连。区别于现有技术，通过上本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于多级流化床结晶的脱硫废水处理方法，其特性在于，包括以下步骤：(1)将电厂脱硫废水通过压滤去除脱硫废水中悬浮物，压滤过程中污泥泵压力控制在0.4‑0.8MPa，压榨泵提高0.8‑1.2MPa的水压，得到的压滤液满足后续一级载体循环流化处理的进水要求；(2)将步骤(1)获得的压滤液进行载体循环流化处理，配合载体吸附剂去除压滤液的重金属元素，将载体吸附剂进行循环流化利用，将富集重金属的载体吸附剂进行固化、包埋无害化处置，或对重金属进行提取、精炼资源化处理，得到的载体流化处理液满足后续氢氧化镁晶种流化处理的进水要求；(3)将步骤(2)获得的载体流化处理液进行氢氧化镁晶种流化处理，根据流化床pH值自动进行碱液加药，控制流化床pH值范围为8.0‑9.5，得到的加碱晶种流化液满足后续螯合剂循环流化处理的进水要求；(4)将步骤(3)获得的氢氧化镁晶种流程床处理液进行氢氧化钙晶种流化处理，根据流化床pH值自动进行碱液加药，控制流化床pH值范围为9.5‑11.5，得到的加碱晶种流化液满足后续螯合剂循环流化处理的进水要求；(5)将步骤(4)得到的加碱晶种流化液进行螯合剂循环流化处理，处理每吨螯合剂循环流化床进水螯合剂投加量控制在5kg‑20kg，流化床出水进行部分回流循环流化，回流比例控制在1:10‑100之间，得到的加碱晶种流化液满足后续的微晶精滤处理的进水要求；(6)将步骤(5)得到的加碱晶种流化液进行微晶精滤处理，去除螯合剂循环流化处理形成的微晶物质，并将SDI控制在3以下，得到的微晶精滤出水满足后续的纳滤处理的进水要求；(7)将步骤(6)得到的微晶精滤出水进行纳滤处理，纳滤产水进行氯化钠MVR浓缩结晶，得到氯化钠结晶，纳滤浓水进行硫酸钠冷冻结晶，得到硫酸钠结晶。...

【技术特征摘要】
1.基于多级流化床结晶的脱硫废水处理方法，其特性在于，包括以下步骤：(1)将电厂脱硫废水通过压滤去除脱硫废水中悬浮物，压滤过程中污泥泵压力控制在0.4-0.8MPa，压榨泵提高0.8-1.2MPa的水压，得到的压滤液满足后续一级载体循环流化处理的进水要求；(2)将步骤(1)获得的压滤液进行载体循环流化处理，配合载体吸附剂去除压滤液的重金属元素，将载体吸附剂进行循环流化利用，将富集重金属的载体吸附剂进行固化、包埋无害化处置，或对重金属进行提取、精炼资源化处理，得到的载体流化处理液满足后续氢氧化镁晶种流化处理的进水要求；(3)将步骤(2)获得的载体流化处理液进行氢氧化镁晶种流化处理，根据流化床pH值自动进行碱液加药，控制流化床pH值范围为8.0-9.5，得到的加碱晶种流化液满足后续螯合剂循环流化处理的进水要求；(4)将步骤(3)获得的氢氧化镁晶种流程床处理液进行氢氧化钙晶种流化处理，根据流化床pH值自动进行碱液加药，控制流化床pH值范围为9.5-11.5，得到的加碱晶种流化液满足后续螯合剂循环流化处理的进水要求；(5)将步骤(4)得到的加碱晶种流化液进行螯合剂循环流化处理，处理每吨螯合剂循环流化床进水螯合剂投加量控制在5kg-20kg，流化床出水进行部分回流循环流化，回流比例控制在1:10-100之间，得到的加碱晶种流化液满足后续的微晶精滤处理的进水要求；(6)将步骤(5)得到的加碱晶种流化液进行微晶精滤处理，去除螯合剂循环流化处理形成的微晶物质，并将SDI控制在3以下，得到的微晶精滤出水满足后续的纳滤处理的进水要求；(7)将步骤(6)得到的微晶精滤出水进行纳滤处理，纳滤产水进行氯化钠MVR浓缩结晶，得到氯化钠结晶，纳滤浓水进行硫酸钠冷冻结晶，得到硫酸钠结晶。2.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理方法，其特性在于，所述氢氧化镁晶种流化处理和氢氧化钙晶种流化处理过程中，将晶种进行沉淀、干燥和筛分，取粒径﹤2mm的晶种，晶种投加控制在晶种质量：处理水量＝1:1000-5000之间，控制流化床内部的晶体流化体积：流化床总高度＝1：5-20之间。3.基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，包括压滤系统，载体循环流化床，氢氧化镁晶种流化床，氢氧化钙晶种流化床，螯合剂循环流化床，微晶精滤装置，纳滤装置，氯化钠MVR浓缩结晶装置和硫酸钠冷冻结晶装置，脱硫废水池的出口与压滤系统的进口相连，压滤系统的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄奕军，苑志华，郑煜铭，万忠诚，
申请(专利权)人：盛发环保科技厦门有限公司，中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35