一种脱硫废水资源化处理方法技术

本发明专利技术涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种脱硫废水资源化处理方法，包括以下步骤：向脱硫废水中依次投加氢氧化钠、硫酸钠，以去除镁离子及钙离子；向经上述步骤处理后的脱硫废水中投加絮凝剂和助凝剂，以去除胶体物质及重金属；将处理后的脱硫废水进行蒸发结晶，得到二次蒸汽冷凝水、无机盐及母液；将所述母液重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液零排放。该方法制成的无机盐纯度均可达到90％以上，而母液经过有机物的去除，再次重复废水处理步骤，最终实现母液的近零排放，减少资源的浪费及对环境的二次污染。因此，同其他常规处理工艺相比，本方法无膜、电解和电渗析工艺的使用，吨脱硫废水处理成本低、投资和运行成本大幅度降低。

A method of desulfuration waste water resource treatment

【技术实现步骤摘要】
一种脱硫废水资源化处理方法
本专利技术涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种脱硫废水资源化处理方法。
技术介绍
随着我国火电装机容量的增加，火电厂二氧化硫的排放量同步增长，为避免大气污染，需对烟气进行脱硫处理，而国内外燃煤电厂烟气脱硫工程采用的方法以石灰石-石膏法为主，但该系统会产生大量的脱硫废水。脱硫废水中含有大量的悬浮物、硫酸盐、氯化物，硬度、含盐量较高，并且含有一定量的重金属离子，对环境危害巨大，必须进行严格处理。随着环境要求的不断提高，深度处理回用脱硫废水，实现废水零排放是脱硫废水处理的一种趋势。传统的“三联箱”工艺将脱硫废水经中和、絮凝和沉淀处理后，除去废水中的悬浮物及重金属等物质，不能保证处理效果，且处理水含盐量较高，无法回用其他系统。蒸发技术是实现脱硫废水零排放的有效技术，但是直接蒸发水量较大，耗蒸汽量或耗电量极大，投资和运行费用高。采用膜分离方法，如纳滤、反渗透，存在浓度不宜太高、效率较低，且无法回用水资源的问题。单纯采用电渗析不仅投资大、运行费用高，且存在回用水无法满足最新国家排放标准的问题。正渗透在脱硫废水应用中属于新技术，但是工艺复杂、膜和汲取液选择性少、技术成熟度较低且能耗较高。因此，开发新型的脱硫废水处理工艺，实现脱硫废水分质回用、增加废水回用率、降低运行成本，是脱硫废水深度处理回用与零排放的关键。附图说明图1为本专利技术废水处理方法工艺流程图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、调节池，2、一级反应池，3、二级反应池，4、沉淀池A，5、絮凝反应池，6、沉淀池B，7、pH调节池，8、蒸发结晶器，9、离心机，10、COD吸附装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种脱硫废水资源化处理方法，解决现有脱硫废水处理方法废水回用率低、运行成本高、无法实现零排放的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种脱硫废水资源化处理方法，包括以下步骤：向脱硫废水中依次投加氢氧化钠、硫酸钠，以去除镁离子及钙离子；向经上述步骤处理后的脱硫废水中投加絮凝剂和助凝剂，以去除胶体物质及重金属；将处理后的脱硫废水进行蒸发结晶，得到二次蒸汽冷凝水、无机盐及母液；将所述母液重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液零排放。本专利技术脱硫废水处理方法包括以下步骤：首先向脱硫废水中依次投加氢氧化钠、硫酸钠，将废水中的镁、钙离子分别以硫酸钙和氢氧化镁的形式沉淀下来，进而去除废水中的镁离子和钙离子；然后向处理后的脱硫废水中投加絮凝剂和助凝剂，使废水中的胶体物质及重金属随絮凝剂和助凝剂沉降，进而去除废水中的胶体物质及重金属；随后将上述步骤处理后的脱硫废水输送至蒸发结晶器中，由蒸发结晶器对废水进行蒸发结晶处理，得到纯度较高的无机盐、水蒸气，水蒸气冷凝后可直接排放；最后，将母液重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液近零排放。该方法制成的无机盐纯度均可达到90％以上，而母液也可以重复废水处理步骤，最终实现母液的近零排放，减少资源的浪费及对环境的二次污染。因此，同其他常规处理工艺相比，本方法无膜、电解和电渗析工艺的使用，吨脱硫废水处理成本低、投资和运行成本大幅度降低。进一步，具体包括以下步骤：S1、向脱硫废水中投加氢氧化钠，以去除镁离子；S2、向经S1处理后的脱硫废水中投加硫酸钠，反应并沉淀以进一步去除镁离子及钙离子；S3、向经S2处理后的脱硫废水中投加絮凝剂和助凝剂，反应并沉淀以去除胶体物质及重金属；S4、将经S3处理后的脱硫废水调至弱碱性；S5、将经S4处理后的脱硫废水进行蒸发结晶，并投加硫酸钙晶种，得到二次蒸汽冷凝水、无机盐及母液；S6、将所述母液经臭氧氧化或活性炭吸附处理后，重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液零排放。本专利技术具体包括以下步骤：步骤S1中，向脱硫废水中投加氢氧化钠之前，可将废水置于调节池中，对废水进行均质处理，进而保证废水处理系统及方法的稳定性。对废水均质处理后，再向废水中投加氢氧化钠，使废水中的镁离子以氢氧化镁的形式沉降下来，以去除镁离子。步骤S2中，向S1处理后的废水中投加硫酸钠，将部分钙离子以硫酸钙的形式沉降下来，以除去部分钙离子，而此时体系中，残留的部分镁离子也可以氢氧化镁的形式沉降，沉淀反应完成后，将体系进行充分沉淀，进而实现去除废水中钙离子和镁离子的目的。步骤S3中，进一步向废水中加入絮凝剂和助凝剂，并充分搅拌，使废水中的胶体物质及重金属被充分絮凝，然后将体系进行充分沉淀，进而实现去除废水中胶体物质及重金属的目的。步骤S4中，将上述处理后的废水调至弱碱性，以减少废水进入蒸发结晶器中后对结晶器壁的腐蚀。步骤S5中，将经S4处理后的脱硫废水输送至蒸发结晶器，并向体系中加入硫酸钙晶种，这样，废水在蒸发结晶器内受热沸腾，使溶液达到过饱和状态，进而使得废水中的部分溶质沉积在硫酸钙晶种表面，使晶体长大，由此得到纯度较高的无机盐。步骤S6中，将步骤S5得到的母液经臭氧氧化或活性炭吸附处理后，重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液近零排放，可实现母液的近零排放，减少资源的浪费及对环境的二次污染。进一步，步骤S1中，向脱硫废水中投加氢氧化钠，并控制体系pH值为11-12，反应时间为1-2h。研究表明，当向脱硫废水中投加氢氧化钠时，控制体系pH值为11-12，反应时间为1-2h，既可有效去除废水中的镁离子，由可节省能耗。进一步，步骤S2中，投加硫酸钠后，在搅拌条件下反应2-3h，并控制体系中钙离子和硫酸根离子的浓度比为1：(2.6-3.2)；所述沉淀时间为7-8h。研究表明，当向废水中投加硫酸钠后，于搅拌条件下反应2-3h，可使反应充分，反应完成后于沉淀池中，沉淀处理7-8h，可使镁离子及钙离子充分沉淀，实现钙镁离子的有效去除，此外，投加硫酸钠的量还需保证体系中钙离子和硫酸根离子的浓度比为1：(2.6-3.5)，进而为废水进入蒸发结晶器做准备。进一步，步骤S3中，所述絮凝剂和助凝剂分别为PAC和PAM；所述沉淀时间为5-6h。脱硫废水中的胶体物质及重金属可通过加入PAM和PAC絮凝剂进行絮凝沉淀，加入絮凝剂和助凝剂后匀速搅拌，使反应充分，以进一步去除废水中的胶体物质和重金属等物质，最后将上清液输送至澄清池中。进一步，步骤S4中，将脱硫废水pH调至7.5-8.5。将脱硫废水pH调至7.5-8.5可有效防止，酸性较强或碱性较强的废水对蒸发结晶器造成腐蚀及损伤。进一步，步骤S5中，所述硫酸钙晶种的投加量为3-6g/L；所述蒸发结晶时，压力为80-120KPa，温度为90-130℃；所述蒸发结晶时，体系内钙离子和硫酸根离子的浓度比为1：(2-3)，硫酸钙晶种浓度为15-35g/L，镁离子浓度＜7g/L，COD值＜8000mg/L。将废水输送至蒸发结晶器中后，需控制硫酸钙晶种的投加量、镁离子的浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脱硫废水资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/n向脱硫废水中依次投加氢氧化钠、硫酸钠，以去除镁离子及钙离子；向经上述步骤处理后的脱硫废水中投加絮凝剂和助凝剂，以去除胶体物质及重金属；将处理后的脱硫废水进行蒸发结晶，得到二次蒸汽冷凝水、无机盐及母液；将所述母液重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液零排放。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱硫废水资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
向脱硫废水中依次投加氢氧化钠、硫酸钠，以去除镁离子及钙离子；向经上述步骤处理后的脱硫废水中投加絮凝剂和助凝剂，以去除胶体物质及重金属；将处理后的脱硫废水进行蒸发结晶，得到二次蒸汽冷凝水、无机盐及母液；将所述母液重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液零排放。


2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、向脱硫废水中投加氢氧化钠，以去除镁离子；
S2、向经S1处理后的脱硫废水中投加硫酸钠，反应并沉淀以进一步去除镁离子及钙离子；
S3、向经S2处理后的脱硫废水中投加絮凝剂和助凝剂，反应并沉淀以去除胶体物质及重金属；
S4、将经S3处理后的脱硫废水调至弱碱性；
S5、将经S4处理后的脱硫废水进行蒸发结晶，并投加硫酸钙晶种，得到二次蒸汽冷凝水、无机盐及母液；
S6、将所述母液经臭氧氧化或活性炭吸附处理后，重复进行去除钙镁离子、胶体物质、重金属以及蒸发结晶的处理，直至母液零排放。


3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，步骤S1中，向脱硫废水中投加氢氧化钠，并控制体系pH值为11-12，反应时间为1-2h。


4.根据权利要求3所述的处理方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文明，金涛，刘晓静，吴迪，张云富，聂雪彪，郭春辉，管梓含，
申请(专利权)人：中建水务环保有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11