本發(fā)明涉及一種回收系統(tǒng)及方法，具體涉及一種火電廠廢水綜合處理及化學資源回收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：
氨氮是水體中的主要污染物，高含量的氨氮會造成地表水富營養(yǎng)化，主要表現(xiàn)為水草、藍藻等生物大量繁殖，過量消耗水中溶解氧，嚴重影響水質(zhì)，并導致魚類等水生生物缺氧死亡，因此，為了保護生態(tài)環(huán)境，減輕水體污染，國家要求含氨氮廢水需要達到《污水綜合排放標準》(GB8978—1996的一級標準，ρ(NH3-N)≤15mg/L)后才可以排放?；痣姀S常見的高氨氮廢水有脫硫廢水、精處理再生高鹽廢水和氨區(qū)廢水。氨氮廢水常用的處理方法有以下幾種：生物法、離子交換法、膜分離法、折點氯化法和吹脫及汽提法等。火電廠高氨氮廢水中有機物可生化性差，廢水中高濃度的氨氮本身對生物硝化過程產(chǎn)生抑制作用，而且低溫時效率低，因此電廠高氨氮廢水不適合于生物法處理。折點氯化法適用于處理低濃度氨氮廢水，否則二次污染和運行費用較高。膜分離法使用的薄膜易結(jié)垢堵塞，導致膜污染，從而增加處理成本；在處理高濃度氨氮廢水時，還需對原水進行預處理，產(chǎn)生的廢液可能會引起二次污染，故該法適用于中低濃度的氨氮廢水。離子交換法在處理高濃度氨氮廢水時，再生、反洗頻繁，還需對原水進行預處理，處理成本高，產(chǎn)生的再生液必須處理。由于電廠高氨氮廢水還具有硬度高的特點，吹脫法易使填料層結(jié)垢，影響設(shè)備的運行；水溫低時，吹脫效率低；吹脫過程轉(zhuǎn)移到氣相的氨，對吹脫設(shè)備周圍大氣環(huán)境造成污染；吹脫完成后還需回調(diào)廢水pH值；此外，吹脫處理后的廢水中仍含有一定量氨氮，常常不能達標排放。目前，電廠脫硫廢水通常采用三聯(lián)箱-澄清器工藝處理(中和-化學沉淀-混凝澄清)，處理出水的pH、重金屬、懸浮物等指標能夠滿足排放要求，但對氨氮沒有去除效果，而很多電廠由于煙氣脫硝過程氨逃逸，造成脫硫廢水中氨氮濃度很高(部分電廠脫硫廢水的氨氮濃度大于500mg/L)不能滿足達標排放要求。同時，在廢水零排放電廠中，脫硫廢水是必須濃縮和蒸發(fā)固化處理的主要高鹽廢水，由于脫硫廢水中有高濃度的鈣、鎂，濃縮前通常要進行化學軟化預處理以避免濃縮過程嚴重的結(jié)垢問題。常用的化學軟化方法是投加氫氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉等化學藥劑，使鈣鎂生成硫酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂等混合沉淀物，以廢棄化學污泥形式排出電廠，所投加的化學藥劑成本很高，處理系統(tǒng)運行費用高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種火電廠廢水綜合處理及化學資源回收系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)及方法能夠有效對火電廠產(chǎn)生的高氨氮、高硬度廢水進行綜合處理，操作簡單，成本較低，出水水質(zhì)好。為達到上述目的，本發(fā)明所述的火電廠廢水綜合處理及化學資源回收系統(tǒng)包括常規(guī)脫硫廢水處理系統(tǒng)出水管道、再生高鹽廢水管道、氨區(qū)廢水管道、第一氫氧化鈉加藥裝置、磷酸鹽加藥裝置、結(jié)晶反應器、第二氫氧化鈉加藥裝置、混凝劑加藥裝置、反應池、第一沉淀池、二氧化碳吸收塔、脫硫塔后煙氣旁路及煙囪；常規(guī)脫硫廢水處理系統(tǒng)出水管道的出口、再生高鹽廢水管道的出口、氨區(qū)廢水管道的出口、第一氫氧化鈉加藥裝置的出口及磷酸鹽加藥裝置的出口均與結(jié)晶反應器的入口相連通，結(jié)晶反應器的出水口、第二氫氧化鈉加藥裝置的出口及混凝劑加藥裝置的出口均與反應池的入口相連通，反應池的出水口與第一沉淀池的入水口相連通，第一沉淀池的出水口分為兩路，其中一路與外界相連通，另一路與二氧化碳吸收塔的入水口相連通，二氧化碳吸收塔底部的氣體入口與脫硫塔后煙氣旁路相連通，二氧化碳吸收塔頂部的氣體出口連通有煙囪。第一沉淀池的出水口分為兩路，其中一路與外界相連通，另一路與漿液循環(huán)泵的入水口相連通，漿液循環(huán)泵的出水口與二氧化碳吸收塔的入水口相連通，二氧化碳吸收塔底部的漿液出口與漿液循環(huán)泵的入水口相連通。結(jié)晶反應器底部的排料口分為兩路，其中一路回流至結(jié)晶反應器中，另一路與外界相連通。結(jié)晶反應器底部的排料口經(jīng)回流泵回流至結(jié)晶反應器中。第一沉淀池的底部設(shè)有沉淀出口。二氧化碳吸收塔的漿液出口還連通有第二沉淀池，第二沉淀池的出水口連通有濃縮固化處理系統(tǒng)，第二沉淀池底部的沉淀出口連通有脫硫吸收塔。二氧化碳吸收塔頂部的氣體出口連通有循環(huán)風機，循環(huán)風機的出氣口與脫硫塔后煙氣旁路通過管道并管后與二氧化碳吸收塔底部的氣體入口相連通。本發(fā)明所述的火電廠廢水綜合處理及化學資源回收方法包括以下步驟：常規(guī)脫硫廢水處理系統(tǒng)出水管道、再生高鹽廢水管道及氨區(qū)廢水管道的出口將火電廠產(chǎn)生的高氨氮、高硬度廢水與第一氫氧化鈉加藥裝置輸出的氫氧化鈉及磷酸鹽加藥裝置輸出的磷酸鹽一起輸送至結(jié)晶反應器中，并在結(jié)晶反應器中進行結(jié)晶反應形成結(jié)晶及混合水，其中，形成的結(jié)晶一部分排出，另一部分作為晶核進入到結(jié)晶反應器中，結(jié)晶反應器輸出的混合水、第二氫氧化鈉加藥裝置輸出的氫氧化鈉以及混凝劑加藥裝置輸出的混凝劑進入到反應器，并在反應器中混合反應后進入到第一沉淀池中進行沉淀，其中，沉淀池底部的沉淀作為耐火材料原料排出，沉淀池上部的水一部分排出，另一部分從二氧化碳吸收塔頂部噴入，脫硫塔后煙氣旁路輸出的煙氣在二氧化碳吸收塔中被吸收二氧化碳后從二氧化碳吸收塔頂部的氣體出口進入到煙囪中排出。還包括：控制第一氫氧化鈉加藥裝置輸出的氫氧化鈉的量，使結(jié)晶反應器中溶液的pH至為8.5-9.5；控制磷酸鹽加藥裝置輸出的磷酸鹽的量，使結(jié)晶反應器內(nèi)的溶液中PO43--P與NH4+-N的摩爾比為(1.5-2):1；控制第二氫氧化鈉加藥裝置輸出的氫氧化鈉的量，使反應池中溶液的pH值為10.5-11.5。本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所述的火電廠廢水綜合處理及化學資源回收系統(tǒng)及方法在對火電廠產(chǎn)生的對火電廠產(chǎn)生的高氨氮、高硬度廢水進行處理過程中，通過常規(guī)脫硫廢水處理系統(tǒng)出水管道、再生高鹽廢水管道、氨區(qū)廢水管道將火電廠產(chǎn)生的含有高氨氮、高硬度廢水輸送至結(jié)晶反應器中，通過氫氧化鈉控制高氨氮、高硬度廢水的pH值，從而在結(jié)晶反應器內(nèi)使高氨氮、高硬度廢水中的Mg2+和高濃度NH4+與磷酸鹽進行反應生成MgNH4PO4，從而實現(xiàn)對高氨氮、高硬度廢水進行一級處理，反應生成的MgNH4PO4以沉淀的方式作為緩釋復合肥料回收，達到變廢為寶的目的，同時結(jié)晶反應器輸出的水進入到反應池中與氫氧化鈉進行反應，并與助凝劑一起進入到第一沉淀池中沉淀，使第一沉淀池輸出的水的水質(zhì)達標，第一沉淀池中的沉淀能夠作為耐火材料原料使用，第一沉淀池輸出的水一分部排出，另一部分作為二氧化碳吸收塔的補充水進入到二氧化碳吸收塔中，從而實現(xiàn)對高氨氮、高硬度廢水的綜合處理，結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。附圖說明圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1為結(jié)晶反應器、2為反應池、3為第一沉淀池、4為二氧化碳吸收塔、5為第二沉淀池、6為第一氫氧化鈉加藥裝置、7為磷酸鹽加藥裝置、8為回流泵、9為濃縮固化處理系統(tǒng)、10為第二氫氧化鈉加藥裝置、11為混凝劑加藥裝置、12為助凝劑加藥裝置、13為脫硫吸收塔、14為漿液循環(huán)泵、15為循環(huán)風機、16為脫硫塔后煙氣旁路、17為煙囪。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：參考圖1，本發(fā)明所述的火電廠廢水綜合處理及化學資源回收系統(tǒng)包括常規(guī)脫硫廢水處理系統(tǒng)出水管道、再生高鹽廢水管道、氨區(qū)廢水管道、第一氫氧化鈉加藥裝置6、磷酸鹽加藥裝置7、結(jié)晶反應器1、第二氫氧化鈉加藥裝置10、混凝劑加藥裝置11、反應池2、第一沉淀池3、二氧化碳吸收塔4、脫硫塔后煙氣旁路16及煙囪17；常規(guī)脫硫廢水處理系統(tǒng)出水管道的出口、再生高鹽廢水管道的出口、氨區(qū)廢水管道的出口、第一氫氧化鈉加藥裝置6的出口及磷酸鹽加藥裝置7的出口均與結(jié)晶反應器1的入口相連通，結(jié)晶反應器1的出水口、第二氫氧化鈉加藥裝置10的出口及混凝劑加藥裝置11的出口均與反應池2的入口相連通，反應池2的出水口與第一沉淀池3的入水口相連通，第一沉淀池3的出水口分為兩路，其中一路與外界相連通，另一路與二氧化碳吸收塔4的入水口相連通，二氧化碳吸收塔4底部的氣體入口與脫硫塔后煙氣旁路16相連通，二氧化碳吸收塔4頂部的氣體出口連通有煙囪17。第一沉淀池3的出水口分為兩路，其中一路與外界相連通，另一路與漿液循環(huán)泵14的入水口相連通，漿液循環(huán)泵14的出水口與二氧化碳吸收塔4的入水口相連通，二氧化碳吸收塔4底部的漿液出口與漿液循環(huán)泵14的入水口相連通，其中，第一沉淀池3出水中ρ(PO43--P)≤0.5mg/L，達到《污水綜合排放標準》的一級標準。結(jié)晶反應器1底部的排料口分為兩路，其中一路回流至結(jié)晶反應器1中，為結(jié)晶反應器1提供結(jié)晶所需要的晶核，加速反應速率、增加顆粒物粒徑、提高污染物去除效果，另一路作為緩釋復合肥料與外界相連通，并在外界加工后外售，其中，結(jié)晶反應器1底部的排料口經(jīng)回流泵8回流至結(jié)晶反應器1中。需要說明的是，第一沉淀池3底部的沉淀出口與外界相連通，第一沉淀池3排出的沉淀作為耐火材料原料在外界加工后外售；二氧化碳吸收塔4的漿液出口還連通有第二沉淀池5，第二沉淀池5的出水口連通有濃縮固化處理系統(tǒng)9，第二沉淀池5底部的沉淀出口與脫硫吸收塔13的入口相連通，第二沉淀池5的出水中Ca2+≤100mg/L，Mg2+≤50mg/L，滿足后續(xù)零排放濃縮固化處理系統(tǒng)9要求；二氧化碳吸收塔4頂部的氣體出口還與循環(huán)風機15的入口相連通，循環(huán)風機15的出口與脫硫塔后煙氣旁路16通過管道并管后與二氧化碳吸收塔4底部的氣體入口相連通。通過漿液循環(huán)提高溶液中鈣離子去除效果，使出水鈣離子濃度滿足后續(xù)零排放濃縮固化處理系統(tǒng)9要求，生成的碳酸鈣由第二沉淀池5底部收集后作為脫硫吸收劑去脫硫吸收塔13。本發(fā)明所述的火電廠廢水綜合處理及化學資源回收方法包括以下步驟：常規(guī)脫硫廢水處理系統(tǒng)出水管道、再生高鹽廢水管道及氨區(qū)廢水管道的出口將火電廠產(chǎn)生的高氨氮、高硬度廢水與第一氫氧化鈉加藥裝置6輸出的氫氧化鈉及磷酸鹽加藥裝置7輸出的磷酸鹽一起輸送至結(jié)晶反應器1中，并在結(jié)晶反應器1中進行結(jié)晶反應形成結(jié)晶及混合水，其中，形成的結(jié)晶一部分排出，另一部分作為晶核進入到結(jié)晶反應器1中，結(jié)晶反應器1輸出的混合水、第二氫氧化鈉加藥裝置10輸出的氫氧化鈉以及混凝劑加藥裝置11輸出的混凝劑進入到反應器，并在反應器中混合反應后進入到第一沉淀池3中進行沉淀，其中，沉淀池底部的沉淀作為耐火材料原料排出，沉淀池上部的水一部分排出，另一部分從二氧化碳吸收塔4頂部噴入，脫硫塔后煙氣旁路16輸出的煙氣在二氧化碳吸收塔4中被吸收二氧化碳后從二氧化碳吸收塔4頂部的氣體出口進入到煙囪17中排出。其中，控制第一氫氧化鈉加藥裝置輸出的氫氧化鈉的量，使結(jié)晶反應器中溶液的pH至為8.5-9.5；控制磷酸鹽加藥裝置輸出的磷酸鹽的量，使結(jié)晶反應器內(nèi)的溶液中PO43--P與NH4+-N的摩爾比為(1.5-2):1；控制第二氫氧化鈉加藥裝置輸出的氫氧化鈉的量，使反應池中溶液的pH值為10.5-11.5。需要說明的是，結(jié)晶反應器1出水與第二氫氧化鈉加藥裝置10供給的氫氧化鈉、混凝劑加藥裝置11供給的混凝劑一起進入反應池2，第二氫氧化鈉加藥裝置10使pH值控制在10.5-11.5，反應池2出水與助凝劑加藥裝置12供給的助凝劑一起進入第一沉淀池3，第一沉淀池3底部收集的固體產(chǎn)物加工后作為耐火材料原料外售。第一沉淀池3出水中ρ(PO43--P)≤0.5mg/L，達到《污水綜合排放標準》的一級標準。本發(fā)明的反應原理如下所示：磷酸銨鎂化學沉淀法反應機理如式(1)所示，控制反應pH值在8.5-9.0：Mg2++NH4++PO43-→MgNH4PO4↓(1)火電廠合并后的高氨氮、高硬度廢水含有豐富的Mg2+和高濃度NH4+，由式(1)可知，去除1mmol/L(18mg/L，以NH4計)NH4+需要補加1mmol/L(95mg/L，以PO43-計)PO43-鹽。以100mg/LNH4+計算，需要補充527.8mg/LPO43-鹽，1t混合廢水需要527.8gPO43-鹽，可以回收MgNH4PO4761g。處理1tNH4+濃度為100mg/L混合廢水，需投加1.34元Na2HPO4(Na2HPO4價格以4500元/t計)，磷酸銨鎂出售收益3.8元(磷酸銨鎂以5000元/t計)。扣除投加磷酸氫二鈉藥劑成本，處理1t100mg/LNH4+的混合廢水可以產(chǎn)生2.46元收益。為保證氨氮出水達標排放，結(jié)晶反應器1中磷酸鹽過量投加，因而結(jié)晶反應器1出水中有少量PO43--P，同時還有大量的Ca2+、Mg2+。為了確保處理出水中PO43--P達標，同時回收鎂資源，設(shè)置反應池2和第一沉淀池3，調(diào)節(jié)廢水pH至10.5-11.0，進一步回收Mg2+和PO43--P，回收的固體產(chǎn)物主要為Mg(OH)2，還含有少量的Mg3(PO4)2和Ca3(PO4)2，作為耐火材料原料外售。反應機理如式(2)-(4)所示：Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓(2)3Mg2++2PO43-→Mg3(PO4)2↓(3)3Ca2++2PO43-→Ca3(PO4)2↓(4)二氧化碳吸收塔4通過漿液循環(huán)和煙氣循環(huán)提高二氧化碳吸收效率，進一步降低出水中Ca2+濃度。以上所述僅是本發(fā)明的實施步驟的舉例，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。