一种热电厂脱硫废水零排放系统的制作方法

本实用新型属于热电厂废水处理技术领域，具体涉及一种热电厂脱硫废水零排放系统。

背景技术：

火力发电厂烟气脱硫是目前世界上唯一成熟且大规模商业化应用的脱硫方式，其副产物为石膏，通常是通过带式真空吸滤机等处理后外销，是控制二氧化硫污染的重要技术手段，而脱硫过程中，会产生脱硫废水，脱硫废水是石灰石-石膏法脱硫过程中吸收塔的排放水。在发电厂进行烟气脱硫的同时，还会进行烟气脱硝，而脱硝时，往往使用氨气作为还原剂，因此，最终的脱硫废水中还会含有较多的溶解氨。

而典型燃煤发电厂脱硫废水中一般都含有大量的钙镁离子、硫酸根离子、氯离子、氟化物，并且还含有较为难处理的cod等，ph一般在5-6之间，水质呈弱酸性，对多种金属具有一定的腐蚀性，钙镁离子则会导致处理设备结垢污堵，高含量的氯离子会对设备、管道产生严重腐蚀作用，对此类废水进行处理的难度较大，成本较高。

目前，常用的处理方法是直接将脱硫废水随锅炉湿渣排放至粉煤灰堆场蒸发或采用烟道蒸发工艺直接或间接蒸发，但是这两种工艺都具有不同的局限。随着环境要求，现有热电厂不断升级改造，对干灰、干渣收集综合利用，粉煤灰堆场多数已经关闭，而烟道蒸发工艺要求烟道内有热量富余，另外抽取烟道烟气不仅影响锅炉效率，还增加机组煤耗。

技术实现要素：

为了解决背景技术中提出的问题，本实用新型给出了一种热电厂脱硫废水零排放系统。

一种热电厂脱硫废水零排放系统，包括由管道顺次连通的预处理装置、软化装置、臭氧氧化塔、过滤浓缩装置、气态膜脱氨氮装置、氧化槽、曝气槽、活性炭过滤器。

还包括加药装置，加药装置通过管道与软化装置连接，加药装置包括熟石灰加药装置、氢氧化钠加药装置、硫酸加药装置、絮凝剂加药装置、助凝剂加药装置、碳酸钠加药装置、次氯酸钠加药装置、亚硫酸钠加药装置。

还包括转膜蒸发装置，即旋转薄膜蒸发器，气态膜脱氮装置设有与转膜蒸发装置连通的硫酸铵出口。

进一步地，预处理装置包括管道顺次连通的预沉池、曝气调节池，软化装置包括顺次连通的一级澄清器、二级澄清器、多介质过滤器、阳离子交换器，过滤浓缩装置包括顺次连通的超滤装置、纳滤装置、反渗透装置。

其中，一级澄清器与熟石灰加药装置、絮凝剂加药装置、助凝剂加药装置、次氯酸钠加药装置连通，而二级澄清器与氢氧化钠加药装置、絮凝剂加药装置、助凝剂加药装置、碳酸钠加药装置连通。

还包括向预沉池、曝气调节池、曝气槽内鼓气的曝气风机；还包括污泥压滤装置，一级澄清池、二级澄清池底设有通往污泥压滤装置的澄清池沉淀出口；所述的污泥压滤装置为隔膜压滤机。

进一步地，所述的隔膜压滤机为三级串联的超高压隔膜压滤机xamyzgfs-800-2000。

进一步地，预沉池、曝气调节池、曝气槽底部安装有穿孔曝气管，穿孔曝气管与用于鼓气的曝气风机连通。

进一步地，预沉池为四级串联的结构，相邻两级通过溢流连通。

进一步地，预沉池底设有排泥管，还设有用于冲洗排泥管的排泥管冲洗管，排泥管与隔膜泵相连。

进一步地，还设有污泥池，澄清池沉淀出口先连往污泥池，随后从污泥池的出口再连往污泥压滤装置。

还设有中间水池，臭氧氧化塔的出口先连往中间水池，中间水池的出口再连往超滤装置。

还设有超滤产水池，超滤装置的出口先连往超滤产水池，超滤产水池再连往纳滤装置。

还设有纳滤产水池，纳滤装置的出口先连往纳滤产水池，纳滤产水池再连往反渗透装置。

还设有浓盐水池，反渗透装置的出口，即浓盐水出口，先连往浓盐水池，浓盐水池再连往气态膜脱氮装置；还设有回用水池，反渗透装置还设有回用水出口，回用水出口连往回用水池。

还设有浓盐水出水槽，活性炭过滤器的出口连往浓盐水出水槽。

进一步地，曝气调节池与一级澄清器之间连有第一提升泵；二级澄清器与多介质过滤器之间连有第二提升泵；中间水池与超滤装置之间连有第三提升泵；超滤产水池与纳滤装置之间设有第四提升泵；纳滤产水池与反渗透装置之间设有第五提升泵；浓盐水池与气态膜脱氮装置之间设有第六提升泵；回用水池与转膜蒸发装置之间设有第七提升泵；曝气槽与活性炭过滤器之间设有第八提升泵。

进一步地，预沉池和曝气调节池之间、一级澄清器与二级澄清器之间、多介质过滤器与阳离子交换器之间、阳离子交换器与臭氧氧化塔之间、氧化槽与曝气槽之间均为溢流连通。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：1.充分考虑前续工艺对后续工艺的影响，使得多种杂质的去除过程呈现反复多次的特点；2.能够针对氨氮进行有针对性的处理，避免处理后的浓盐水、回用水中出现杂质氮元素，防止储罐、水池等设备中出现水体氮污染等现象；3.设计二级澄清器，将软化药剂分别加入两级澄清器中，能够根据所需的ph较为准确地判断需要加入的药剂的量，降低试剂投放量的估算难度，并使得药剂间的影响降低，能够发挥各自的效果。

附图说明

图1：一种热电厂脱硫废水零排放系统部分示意图。

图2：一种热电厂脱硫废水零排放系统部分示意图。

图3：一种热电厂脱硫废水零排放系统部分示意图。

图4：一种热电厂脱硫废水零排放系统加药装置示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型进行进一步地解释说明。以下实施例仅是对本实用新型的解释，并非是对本实用新型的限定，在本实用新型基础上进行的简单替换、叠加得到的技术方案均应落入本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1-图4所示，为一种热电厂脱硫废水零排放系统工艺示意图。一种热电厂脱硫废水零排放系统，包括由管道顺次连通的预处理装置、软化装置、臭氧氧化塔、过滤浓缩装置、气态膜脱氨氮装置、氧化槽、曝气槽、活性炭过滤器。

还包括加药装置，加药装置通过管道与软化装置连接，加药装置包括熟石灰加药装置、氢氧化钠加药装置、硫酸加药装置、絮凝剂加药装置、助凝剂加药装置、碳酸钠加药装置、次氯酸钠加药装置、亚硫酸钠加药装置。

还包括转膜蒸发装置，即旋转薄膜蒸发器，气态膜脱氮装置设有与转膜蒸发装置连通的硫酸铵出口。

进一步地，预处理装置包括管道顺次连通的预沉池、曝气调节池，软化装置包括顺次连通的一级澄清器、二级澄清器、多介质过滤器、阳离子交换器，过滤浓缩装置包括顺次连通的超滤装置、纳滤装置、反渗透装置。

其中，一级澄清器与熟石灰加药装置、絮凝剂加药装置、助凝剂加药装置、次氯酸钠加药装置连通，而二级澄清器与氢氧化钠加药装置、絮凝剂加药装置、助凝剂加药装置、碳酸钠加药装置连通.

还包括向预沉池、曝气调节池、曝气槽内鼓气的曝气风机；还包括污泥压滤装置，一级澄清池、二级澄清池底设有通往污泥压滤装置的澄清池沉淀出口；所述的污泥压滤装置为隔膜压滤机。

进一步地，所述的隔膜压滤机为三级串联的超高压隔膜压滤机xamyzgfs-800-2000。

进一步地，预沉池、曝气调节池、曝气槽底部安装有穿孔曝气管，穿孔曝气管与用于鼓气的曝气风机连通。

进一步地，预沉池为四级串联的结构，相邻两级通过溢流连通。

进一步地，预沉池底设有排泥管，还设有用于冲洗排泥管的排泥管冲洗管，排泥管与隔膜泵相连。

进一步地，还设有污泥池，澄清池沉淀出口先连往污泥池，随后从污泥池的出口再连往污泥压滤装置。

还设有中间水池，臭氧氧化塔的出口先连往中间水池，中间水池的出口再连往超滤装置。

还设有超滤产水池，超滤装置的出口先连往超滤产水池，超滤产水池再连往纳滤装置。

还设有纳滤产水池，纳滤装置的出口先连往纳滤产水池，纳滤产水池再连往反渗透装置。

还设有浓盐水池，反渗透装置的出口，即浓盐水出口，先连往浓盐水池，浓盐水池再连往气态膜脱氮装置；还设有回用水池，反渗透装置还设有回用水出口，回用水出口连往回用水池。

还设有浓盐水出水槽，活性炭过滤器的出口连往浓盐水出水槽。

进一步地，曝气调节池与一级澄清器之间连有第一提升泵；二级澄清器与多介质过滤器之间连有第二提升泵；中间水池与超滤装置之间连有第三提升泵；超滤产水池与纳滤装置之间设有第四提升泵；纳滤产水池与反渗透装置之间设有第五提升泵；浓盐水池与气态膜脱氮装置之间设有第六提升泵；回用水池与转膜蒸发装置之间设有第七提升泵；曝气槽与活性炭过滤器之间设有第八提升泵。

进一步地，预沉池和曝气调节池之间、一级澄清器与二级澄清器之间、多介质过滤器与阳离子交换器之间、阳离子交换器与臭氧氧化塔之间、氧化槽与曝气槽之间均为溢流连通。

一种热电厂脱硫废水零排放方法：

a.除去脱硫废水中的悬浮颗粒、控制脱硫废水品质：将脱硫废水先送入预沉池，悬浮颗粒在预沉池内沉淀，之后预沉池内的上层清液溢流至曝气调节池；同时，向预沉池、曝气调节池内定时曝气，防止池底污泥发生厌氧反应，维持脱硫废水品质。

b.初步软化脱硫废水，同时除去氟化物、部分硫酸根离子、部分cod、部分氨氮：将曝气调节池中的脱硫废水打入一级澄清器，同时向一级澄清器中加入絮凝剂、助凝剂、次氯酸钠以及过量的熟石灰，其中絮凝剂可以为聚合硫酸铁（pfs），助凝剂可以为聚丙烯酰胺（pam），在一级澄清器中生成氢氧化镁、氟化钙、硫酸钙以及微量重金属的氢氧化物的沉淀，加絮凝剂、助凝剂利于形成矾花，同时还利用次氯酸钠的氧化性，除去脱硫废水中的镁离子、氟化物、部分cod、部分氨氮、部分硫酸根离子，之后一级澄清器内的清液溢流至二级澄清器中，向二级澄清器内加入氢氧化钠、絮凝剂、助凝剂以及碳酸钠，使得二级澄清器内的ph在11.76以上，生成氢氧化镁、碳酸钙沉淀，除去脱硫废水中的镁离子以及饱和的钙离子，使脱硫废水得到初步软化，一级澄清器与二级澄清器底部通往污泥压滤装置将污泥压滤后送出系统。

c.二次除去脱硫废水中的悬浮颗粒：尽管步骤b中形成了下沉的沉淀，但是仍然有小部分沉淀由于流体扰动等因素处于悬浮状态，成为悬浮颗粒物，将二级澄清器中的脱硫废水打入多介质过滤器，除去废水中的悬浮物。其中，多介质过滤器是利用一种或几种过滤介质，在一定压力下把浊度较高的水通过一定厚度的滤料从而除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂、无烟煤、锰砂等。

d.二次软化脱硫废水：将多介质过滤器过滤得到的清液溢流至阳离子交换器，通过钠离子替换钙镁离子，从而二次软化脱硫废水。

e.氧化除去脱硫废水中的cod：经过阳离子交换器二次软化的脱硫废水溢流至臭氧氧化塔，经臭氧氧化，除去cod，并进入中间水池。

f.浓缩脱硫废水、除去脱硫废水中的硫酸根离子：首先把脱硫废水从中间水池打入超滤装置，超滤装置将脱硫废水中的微细颗粒和大分子物质截留，滤得的液体进超滤产水池，再打入纳滤装置除去硫酸根离子，纳滤装置主要作用是分盐，将硫酸根等二价离子截留，放钠离子、氯离子等一价离子通过，截留的含有硫酸根离子的液体送回曝气调节池重新进行处理，而滤液进入纳滤产水池，再打入反渗透装置将淡水分离出来进入回用水池作为回用水，滤得的浓缩的浓盐水进入浓盐水池。

g.脱氨氮：将浓盐水打入气态膜脱氮装置，以硫酸为吸收液，将浓盐水中的氨氮带走，并生成硫酸铵溶液，硫酸铵送往转膜蒸发装置蒸发结晶。

h.除氨氮、cod、游离氯：从气态膜脱氮装置出来的浓盐水进入氧化槽，在氧化槽内加次氯酸钠，保证水中的氨氮小于等于1mg/l，进一步除去氨氮、氯离子、cod，但可能产生三氯化氮、游离氯（溶解于水中的氯气）等，一般来说，经过气态膜脱氮装置处理后，氨氮含量都会很低，所需的次氯酸钠的量都会很小，如果氨氮已经小于等于1mg/l，那么就无需再加入次氯酸钠，之后再将浓盐水打入曝气槽，向曝气槽内加亚硫酸钠除去次氯酸、游离氯，从而调整浓盐水的氧化还原电位值，另外，还通过曝气风机向曝气槽底通气，进一步除去可能含有的副产物三氯化氮，将曝气槽内的浓盐水通过提升泵打入活性炭过滤器，作为最终环节去除浓盐水中的残留cod和游离氯，流入浓盐水出水槽，得到纯净的浓盐水，纯净的浓盐水可以送往氯碱厂作为生产原料。