一種脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置和方法，屬于煙氣脫硫系統(tǒng)中環(huán)境水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]作為一種技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠、成本經(jīng)濟(jì)的發(fā)電技術(shù)，火電一直并將長期作為我國能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。隨經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國火電裝機(jī)容量迅速上升，而火電引發(fā)的環(huán)境問題也越來越引發(fā)大家關(guān)注?；痣姀S的脫硫廢水由于成分復(fù)雜，處理技術(shù)難度大，是燃煤電廠集中最難處理的廢物之一。脫硫廢水中含有多種重金屬離子，以及濃度極高的鈣、鎂、硫酸根及氯離子。傳統(tǒng)脫硫廢水處理通常采用化學(xué)沉淀法去除掉水中的各種重金屬離子，但這種方法費(fèi)用高，且無法有效去除廢水中鈣、鎂離子。隨我國相關(guān)環(huán)保要求的提高，傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法將難以為繼。因此，開發(fā)脫硫廢水的深度處理技術(shù)，將成為今后我國水處理領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)課題。
[0003]水中大量鈣鎂離子的去除，其傳統(tǒng)處理工藝為石灰乳加純堿處理。其原理是向水中引入碳酸根與氫氧根形成碳酸鈣與氫氧化鎂沉淀。由于脫硫廢水中含有大量鈣離子，這種方法需要消耗大量純堿，其主要作用是向水中引入碳酸根。電廠等部門每天會(huì)向環(huán)境中排放大量煙氣，這種煙氣中含有15-18%濃度的二氧化碳，且溫度可達(dá)80度左右。二氧化碳是造成溫室效應(yīng)的主要污染物，同時(shí)大量的高溫?zé)煔膺€會(huì)造成環(huán)境煙氣熱污染。煙氣的節(jié)能減排也是各大電廠一直致力研究的方向。而電廠煙氣中的二氧化碳恰好可以為脫硫廢水提供豐富的碳酸根。此外，傳統(tǒng)脫硫廢水在處理末端通常需要通過加入鹽酸中和脫硫廢水中大量的氫氧根。這不僅要消耗大量鹽酸，增加運(yùn)行成本。而且不同于一般純堿與石灰等化學(xué)藥劑，鹽酸的儲(chǔ)存及酸液配置對(duì)設(shè)備及管路的防腐也有很好的要求，這也增加了工藝的設(shè)備費(fèi)，提高了安全要求。而煙氣中的二氧化碳可以代替鹽酸與廢水中氫氧根發(fā)生反應(yīng)生成碳酸根，從而將廢水PH從高堿性降低至中性范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為實(shí)現(xiàn)脫硫廢水深度處理，二氧化碳減排并減少電廠煙氣熱污染，本發(fā)明目的旨在提供一種脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置和方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置，包括:
[0007]廢水初步軟化池，其為上寬下窄漏斗形，其內(nèi)部設(shè)有攪拌裝置及在線pH監(jiān)測(cè)儀A，其底部設(shè)有污泥排污口；
[0008]廢水曝氣沉降池，其為上寬下窄漏斗形，其內(nèi)部設(shè)有曝氣裝置A和在線pH監(jiān)測(cè)儀B，其底部設(shè)有污泥排污口 ；所述曝氣裝置A與降溫?zé)煔庵稟連接；
[0009]pH調(diào)節(jié)池，其內(nèi)部設(shè)有曝氣裝置B和在線pH監(jiān)測(cè)儀C，所述曝氣裝置B與降溫?zé)煔庵稡連接；
[0010]其中，所述廢水初步軟化池的首端分別連接有石灰乳藥劑投加管路和硫酸鈉藥劑投加管路，所述廢水初步軟化池的末端和所述廢水曝氣沉降池的首端通過廢水初步軟化池上清液管路連接，所述廢水曝氣沉降池的末端和所述PH調(diào)節(jié)池的首端通過軟化廢水上清液管路連接，所述PH調(diào)節(jié)池的末端通過pH調(diào)節(jié)池排水管路連接煙氣換熱器的首端；
[0011]煙氣換熱器，其末端連接換熱器出水管路，所述煙氣換熱器頂端連接電廠排煙管路，所述煙氣換熱器底端連接降溫?zé)煔饪偣苈返氖锥耍?br>[0012]降溫?zé)煔饪偣苈?，其末端分別連接有降溫?zé)煔庖缌鞴苈返氖锥伺c煙氣曝氣管路的首端;所述降溫?zé)煔庖缌鞴苈返哪┒伺c大氣連通;所述煙氣曝氣管路的末端經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)分別連接有所述降溫?zé)煔庵稟和所述降溫?zé)煔庵稡。
[0013]進(jìn)一步的，所述廢水初步軟化池底部的污泥排污口連接有排污管路A，所述廢水曝氣沉降池底部的污泥排污口連接有排污管路B。
[0014]進(jìn)一步的，所述石灰乳藥劑投加管路上設(shè)有閥門A，所述硫酸鈉藥劑投加管路上設(shè)有閥門B，所述排污管路A上設(shè)有閥門C，所述廢水初步軟化池上清液管路上設(shè)有閥門D，所述排泥管路B上設(shè)有閥門E，所述軟化廢水上清液管路上設(shè)有閥門F，所述pH調(diào)節(jié)池排水管路上設(shè)有閥門G，所述降溫?zé)煔庖缌鞴苈飞显O(shè)有閥門H，所述降溫?zé)煔庵稟上設(shè)有閥門I，所述降溫?zé)煔庵稡上設(shè)有閥門J。
[0015]進(jìn)一步的，所述脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置還包括自動(dòng)控制裝置，連接所述pH檢測(cè)儀A、所述pH檢測(cè)儀B、所述鼓風(fēng)機(jī)和各閥門，并根據(jù)所述在線pH檢測(cè)儀A和所述在線pH檢測(cè)儀B的檢測(cè)結(jié)果，控制所述鼓風(fēng)機(jī)和各閥門的開閉。
[0016]進(jìn)一步的，所述曝氣裝置A與所述曝氣裝置B分別位于所述廢水曝氣沉降池與所述pH調(diào)節(jié)池內(nèi)部底端。
[0017]進(jìn)一步的，所述曝氣裝置A與所述曝氣裝置B分別位于所述廢水曝氣沉降池與所述pH調(diào)節(jié)池內(nèi)部頂端。
[0018]—種使用所述的脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置脫硫廢水軟化的方法，包括以下步驟:
[0019]步驟I，首先將脫硫廢水引入所述廢水初步軟化池，再打開所述閥門A，將石灰乳藥劑引入所述廢水初步軟化池，并與脫硫廢水均勻混合得到加藥廢水;同時(shí)，通過所述在線PH檢測(cè)儀A檢測(cè)所述加藥廢水的pH值，調(diào)節(jié)所述加藥廢水pH值為12.5?14時(shí)，關(guān)閉所述閥門A;
[0020]步驟2，所述步驟I完成5?40分鐘后，打開所述閥門B，將硫酸鈉藥劑引入所述廢水初步軟化池，并與所述加藥廢水均勻混合得到混合加藥廢水，調(diào)節(jié)所述混合加藥廢水PH值為12.5?14，關(guān)閉所述閥門B，開始沉降脫硫廢水；
[0021]步驟3，所述步驟2完成10?40分鐘后，打開所述閥門D，向所述廢水曝氣沉降池中引入廢水初步軟化池上清液;之后關(guān)閉所述閥門D，打開所述閥門C，通過所述廢水初步軟化池的污泥排污口排出污泥，待排泥結(jié)束后關(guān)閉所述閥門C;同時(shí)，打開所述鼓風(fēng)機(jī)與所述閥門I，向所述廢水曝氣沉降池中引入降溫?zé)煔獠㈤_始曝氣；同時(shí)，通過所述在線PH檢測(cè)儀B檢測(cè)所述廢水曝氣沉降池中上清液的PH值，當(dāng)所述上清液pH值降低至10.5?12.5時(shí)，關(guān)閉所述閥門I與鼓風(fēng)機(jī)，停止曝氣并使所述上清液開始沉降；
[0022]步驟4，所述步驟3完成5?40分鐘后，打開所述閥門F，向所述pH調(diào)節(jié)池中引入廢水曝氣沉降池上清液;之后關(guān)閉所述閥門F，打開所述閥門E，通過所述廢水曝氣沉降池污泥排污口排出污泥，待排泥結(jié)束后關(guān)閉所述閥門E;同時(shí)，打開所述閥門J與鼓風(fēng)機(jī)，向所述pH調(diào)節(jié)池中引入降溫?zé)煔獠㈤_始曝氣;通過所述在線PH檢測(cè)儀C檢測(cè)所述pH調(diào)節(jié)池中上清液pH值，當(dāng)所述上清液pH值降低至5?8時(shí)，關(guān)閉所述閥門J與鼓風(fēng)機(jī)；
[0023]步驟5，打開閥門G，向所述煙氣換熱器中引入pH值為5?8上清液；同時(shí)向所述煙氣換熱器中引入高溫?zé)煔饧訜崴錾锨逡?，流?jīng)所述煙氣換熱器加熱后所述上清液排出。
[0024]進(jìn)一步的，所述石灰乳藥劑為質(zhì)量濃度為I%?30%的石灰乳乳濁液。
[0025]進(jìn)一步的，所述硫酸鈉藥劑為質(zhì)量濃度為I%?30 %的硫酸鈉溶液，且所述硫酸鈉溶液溫度為20?35 °C
[0026]進(jìn)一步的，所述降溫?zé)煔饪偣苈分薪禍責(zé)煔鉁囟葹?5?60°C。
[0027]本發(fā)明將石灰乳芒硝與電廠煙氣相結(jié)合脫硫廢水軟化預(yù)處理裝置，可以有效低成本軟化燃煤電廠脫硫廢水。同時(shí)，本發(fā)明將電廠外排廢煙氣與工業(yè)生產(chǎn)中的脫硫廢水相結(jié)合組成的脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置可以有效利用煙氣中的C02，降低燃煤電廠碳排放。本發(fā)明中用作軟化的煙氣經(jīng)過預(yù)降溫，可以有效降低煙氣曝氣軟化過程中因煙氣高溫所導(dǎo)致大量的水分蒸發(fā)及液滴夾帶，并可減少高溫?zé)煔馀欧艓淼碾姀S煙氣熱污染。此外，本發(fā)明所述裝置和方法可以將傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝中用鹽酸調(diào)節(jié)脫硫廢水PH值改為用煙氣中CO2中和，從而降低了系統(tǒng)的設(shè)備成本，提高了系統(tǒng)的安全性。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明所述脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]其中，1-石灰乳藥劑投加管路，2-閥門A，3_硫酸鈉藥劑投加管路，4-閥門B，5_廢水初步軟化池，6-在線pH監(jiān)測(cè)儀A，7-排污管路A，8-閥門C，9-廢水初步軟化池上清液管路，10-閥門D，11-廢水曝氣沉降池，12-曝氣裝置A，13-在線pH監(jiān)測(cè)儀B，14-排泥管路B，15-閥門E，16-軟化廢水上清液管路，17-閥門F，18-pH調(diào)節(jié)池，19-曝氣裝置B，20-在線pH監(jiān)測(cè)儀C，21-PH調(diào)節(jié)池排水管路，22-閥門G，23-電廠排煙管路，24-煙氣換熱器，25-降溫?zé)煔饪偣苈罚?6-降溫?zé)煔庖缌鞴苈罚?7-閥門H，28-煙氣曝氣管路，29-鼓風(fēng)機(jī)，30-降溫?zé)煔庵稟，31-閥門I，32-降溫?zé)煔庵稡，33-閥門J。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0031]一種脫硫廢水軟化的預(yù)處理裝置，包括:
[0032]廢水初步軟化池5，其為上寬下窄漏斗形，其內(nèi)部設(shè)有攪拌裝置及在線pH監(jiān)測(cè)儀A6，其底部設(shè)有污泥排污口，所述廢水初步軟化池5底部的污泥排污口連接有排污管路A7;
[0033]廢水曝氣沉降池11，其為上寬下窄漏斗形，其內(nèi)部設(shè)有曝氣裝置A12和在線pH監(jiān)測(cè)儀B13，其底部設(shè)有污泥排污口，所述廢水曝氣沉降池11底部的污泥排污口連接有排污管路B14;所述曝氣裝置Al 2與降溫?zé)煔庵稟30連接；
[0034]pH調(diào)節(jié)池18，其內(nèi)部設(shè)有曝氣裝置B19和在線pH監(jiān)測(cè)儀C20，所述曝氣裝置B19與降溫?zé)煔庵稡32連接；
[0035]其中，所述廢水初步軟化池5的首端分別連接有石灰乳藥劑投加管路I和硫酸鈉藥劑投加管路3，所述廢水初步軟化池5的末端和所述廢水曝氣沉降池11的首端通過廢水初步軟化池上清液管路9連接，所述廢水曝氣沉降池11的末端和所述pH調(diào)節(jié)池18的首端通過軟化廢水上清液管路16連接，所述pH調(diào)節(jié)池18的末端通過pH調(diào)節(jié)池排水管路21連接煙氣換熱器24的首端；
[0036]煙氣換熱器24，其末端連接換熱器出水管路，所述煙氣換熱器24頂端連接電廠排煙管路23，所述煙氣換熱器24底端連接降溫?zé)煔饪偣苈?5的首端；
[0037]降溫?zé)煔饪偣苈?5，其末端分別連接有降溫?zé)煔庖缌鞴苈?6的首端與煙氣曝氣管路28的首端;所述降溫?zé)煔庖缌鞴苈?6的末端與大氣連通;所述煙氣曝氣管路28的末端經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)29分別連接有所述降溫?zé)煔庵稟30和所述降溫?zé)煔庵稡32。
[0038]具體的，所述石灰乳藥劑投加管路I上設(shè)有閥門A2，所述硫酸鈉藥劑投