一種脫硫廢水協(xié)同脫汞的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫廢水協(xié)同脫汞的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)國，2013年我國生產(chǎn)和消費(fèi)的煤炭量分別占世界總量的47.4%和50.3%，長期以來煤炭在我國的一次能源結(jié)構(gòu)中的比例高達(dá)70%以上，由此導(dǎo)致我國排放的302有90%左右來自于燃煤。燃煤排放的大量SO2對農(nóng)作物、森林、建筑和人類健康造成了巨大危害，我國每年因302的排放造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)千億元。
[0003]石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)(WFGD)因其煤種適應(yīng)范圍廣、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、工藝成熟以及運(yùn)行可靠性高等優(yōu)勢，成為現(xiàn)階段世界范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的煙氣脫硫工藝。該工藝過程中，煙氣中的氯元素、工藝水中的氯元素和脫硫劑(石灰石)中的氯元素不斷進(jìn)入脫硫漿液且逐漸富集，漿液中高濃度的氯離子具有降低脫硫效率、加速設(shè)備腐蝕以及影響石膏品質(zhì)等眾多危害，因此在該工藝在運(yùn)行過程中，為了維持系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行并保持較高的脫硫效率，必須排出一定量的廢水。脫硫廢水中的主要陰離子為Cr和SO42-,通常石灰石-石膏法脫硫廢水中氯離子濃度可高達(dá)20000mg/L，廢水中濃度最高的陽離子是Ca2+和Mg2+。
[0004]目前火電廠采用最多的脫硫廢水處理方法是傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法，該方法經(jīng)過中和、沉降、絮凝和澄清等過程對廢水進(jìn)行處理，處理后的廢水水質(zhì)可以達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。但是脫硫廢水中的氯離子在該工藝處理過程中始終沒有被分離出水體，因此該工藝處理后的廢水中氯離子濃度依然很高，導(dǎo)致該法處理后的廢水無法進(jìn)入系統(tǒng)回收利用，且若廢水中的氯離子不加治理直接排入江河，將會破壞水體的自然生態(tài)平衡，使水質(zhì)惡化，導(dǎo)致漁業(yè)生產(chǎn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖和淡水資源的破壞，嚴(yán)重時(shí)還會污染地下水和飲用水源。另外，水中氯化物濃度過高會對配水系統(tǒng)有腐蝕作用，如用于農(nóng)業(yè)灌溉，則會使土壤發(fā)生鹽化，并妨礙作物生長。綜上，隨著我國對水污染治理的愈加嚴(yán)格，濕法脫硫工藝不得不面對脫硫廢水中氯離子去除的冋題。
[0005]據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)數(shù)據(jù)顯示，全球每年向大氣中排放汞污染物約5000噸，其中人為汞排放量約1930噸，燃煤是人為汞排放源的重要組成部分，約占45%。電廠作為燃煤大戶，其汞排放問題日益受到人們關(guān)注。燃煤煙氣中的汞主要包括三種形態(tài):單質(zhì)汞(Hg°)，氧化態(tài)汞(Hg2+)和顆粒態(tài)汞(Hgp)。顆粒態(tài)汞(Hgp)可以被靜電除塵和布袋除塵等除塵設(shè)備脫除，氧化態(tài)汞(Hg2+)可以被煙氣中飛灰吸附脫除或通過現(xiàn)有脫硫裝置高效脫除。而單質(zhì)汞(Hg°)由于具有較強(qiáng)的不溶性和穩(wěn)定性難以脫除。因此，燃煤電廠煙氣中汞的脫除效率極大地取決于汞的存在形態(tài)。
[0006]基于以上分析，本實(shí)用新型利用電化學(xué)原理，將脫硫廢水中的氯離子在離子膜電解槽中經(jīng)過電解將其轉(zhuǎn)化為氯氣而得到去除，電解產(chǎn)生的氯氣一部分送入脫硫塔前煙道把煙氣中的單質(zhì)汞(Hg°)氧化為易于被濕法脫硫系統(tǒng)脫除的氧化態(tài)汞(Hg2+)，既可解決傳統(tǒng)脫硫廢水處理工藝出水含鹽量(尤其是氯離子)高的問題，又可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有濕法脫硫裝置的協(xié)同脫汞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題為提供一種脫硫廢水協(xié)同脫汞的系統(tǒng)，解決現(xiàn)有脫硫廢水處理工藝無法有效去除廢水中氯離子導(dǎo)致廢水含鹽量高，從而無法回收利用或排放的問題，并可在現(xiàn)有濕法脫硫裝置中實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同脫汞。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案是:
[0009]一種脫硫廢水協(xié)同脫汞的系統(tǒng)，包括脫硫塔、雜質(zhì)去除系統(tǒng)、濃縮裝置、電解裝置以及堿液存儲裝置，其中，脫硫塔的出口與雜質(zhì)去除系統(tǒng)連通，雜質(zhì)去除系統(tǒng)與濃縮裝置連接，濃縮裝置與電解裝置連接，堿液存儲裝置分別與電解裝置和雜質(zhì)去除系統(tǒng)連接，電解裝置還與所述脫硫塔前的煙道連通。
[0010]優(yōu)選的，所述雜質(zhì)去除系統(tǒng)包括依次相連的澄清池、鎂回收池以及鈣回收池。
[0011]優(yōu)選的，所述濃縮裝置與電解裝置之間還連接有離子交換樹脂塔。
[0012]優(yōu)選的，所述電解裝置為離子膜電解槽。
[0013]一種脫硫廢水協(xié)同脫汞的方法，包括以下步驟:
[0014]脫硫廢水經(jīng)過S042_去除，鎂離子去除以及鈣離子去除等雜質(zhì)離子去除的過程，雜質(zhì)離子去除后的脫硫廢水經(jīng)過深度凈化后濃縮，經(jīng)過濃縮的脫硫廢水電解，電解產(chǎn)生的氯氣通入脫硫塔的煙道中氧化汞單質(zhì)，進(jìn)而在脫硫塔內(nèi)將煙氣中的汞除去。
[0015]優(yōu)選的，在所述S042_去除過程中，在脫硫廢水中加入BaCl 2.2H20，將S042_轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，SO 42-經(jīng)過去除以后，脫硫廢水中SO 42—的濃度為0.4-0.6g/L。澄清后將廢水中的懸浮物與新生成的BaSO4—同去除。其反應(yīng)機(jī)理為:
[0016]Ba2++S042_—BaSO 4 I
[0017]優(yōu)選的，在所述鎂離子去除過程中，向脫硫廢水中加入NaOH溶液，加入的NaOH的量超過理論用量6-12mg/L，將鎂離子轉(zhuǎn)化為難溶的Mg(0H)2。其反應(yīng)機(jī)理為:
[0018]Mg2++20!T— Mg (OH) 2 I
[0019]優(yōu)選的，在鈣離子去除過程中，向脫硫廢水中加入他20)3溶液，加入的NaCO3的量超過理論用量0.36-0.72g/L，將廢水中的Ca2+轉(zhuǎn)化為難溶的CaCO 3。其反應(yīng)機(jī)理為:
[0020]Ca2++C0廣—CaCO 3 I
[0021]優(yōu)選的，濃縮后的廢水進(jìn)行電解，電解得到的氫氧化鈉中的一部分用于鎂離子的去除過程。電解反應(yīng)為:
[0022]2NaCl+2H20 — H2 ? +Cl 2 ? +2Na0H
[0023]優(yōu)選的，所述濃縮過程為蒸發(fā)濃縮，所需熱量由煙道中煙氣的余熱提供。
[0024]經(jīng)過雜質(zhì)離子去除過程處理后的脫硫廢水的主要成分為NaCl，將獲得的NaCl溶液送入濃縮裝置中進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，獲得飽和的NaCl溶液；濃縮后的NaCl溶液經(jīng)過離子交換樹脂深度凈化后，送入離子膜電解槽陽極室進(jìn)行電解，電解槽陰極室出口獲得的NaOH溶液一部分回鈣回收池循環(huán)利用，另一部分作為副產(chǎn)品回收，陽極析出的氯氣一部分可返噴至脫硫塔前部煙道，實(shí)現(xiàn)對煙氣