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一種電廠廢水零排放處理工藝.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610053844.1

申請日:

2016.01.26

公開號:

CN105540958A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 著錄事項變更IPC(主分類):C02F 9/06變更事項:申請人變更前:河北省電力勘測設計研究院變更后:中國電建集團河北省電力勘測設計研究院有限公司變更事項:地址變更前:050031 河北省石家莊市長安區建華北大街6號變更后:050031 河北省石家莊市長安區建華北大街6號|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 9/06申請日:20160126|||公開
IPC分類號: C02F9/06; C25B1/04; C25B1/34 主分類號: C02F9/06
申請人: 河北省電力勘測設計研究院
發明人: 徐正; 江松; 李金海
地址: 050031 河北省石家莊市長安區建華北大街6號
優先權:
專利代理機構: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123 代理人: 郝家寶
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201610053844.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.03.09|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

著錄事項變更|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種電廠廢水零排放處理工藝,屬于廢水處理技術領域,具體步驟為:將電廠循環水系統產生的循環水的排放廢水進行預處理,預處理后的廢水經RO反滲透處理而分為淡水和高鹽水,高鹽水作為補充水送至脫硫系統內回收利用,向脫硫系統產生的脫硫廢水中添加粗鹽,得到飽和鹽水并對飽和鹽水進行化學精制,去除雜質得到飽和的純鹽水,純鹽水經過鹽水精制,得到飽和的高純鹽水,對高純鹽水進行電解得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液。本發明解決了高鹽廢水和脫硫廢水的排放問題,降低了處理成本,使得廢水得到充分利用。

權利要求書

1.一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:將電廠循環水系統產生的循環水的排放廢水進行預處理,預處理后的廢水經RO反滲透處理而分為淡水和高鹽水,高鹽水作為補充水送至脫硫系統內回收利用,向脫硫系統產生的脫硫廢水中添加粗鹽,得到飽和鹽水并對飽和鹽水進行化學精制,去除雜質得到飽和的純鹽水,純鹽水經過鹽水精制,得到飽和的高純鹽水,對高純鹽水進行電解得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液。2.根據權利要求1所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:具體步驟為,a、預處理將電廠循環水系統產生的循環水的排放廢水送入混凝池,向混凝池內加入混凝劑以及助凝劑進行混凝處理,混凝處理的廢水過濾后再送入絮凝池,向絮凝池內加入絮凝劑進行絮凝處理,絮凝處理后的廢水過濾后進入步驟b;b、RO反滲透預處理后的廢水進入反滲透裝置,經RO反滲透處理的廢水分為淡水和高鹽水,高鹽水進入步驟c;c、進入脫硫系統將步驟b中產生的高鹽水送至脫硫系統作為補充水回收利用,脫硫系統產生的脫硫廢水進入步驟d;d、添加粗鹽步驟c中產生的脫硫廢水進入反應池并向反應池中添加粗鹽,得到飽和鹽水;e、化學精制向飽和鹽水中加入化學藥劑進行化學精制處理,去除飽和鹽水中的鈣、鎂、硅、重金屬、硫酸根,得到飽和的純鹽水;f、鹽水精制對步驟e中的純鹽水進行過濾,調節純鹽水的pH值,加入螯合樹脂吸附鈣離子和鎂離子,得到飽和的高純鹽水;g、電解將步驟f中的高純鹽水進行電解,得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液。3.根據權利要求2所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:所述步驟a中的混凝劑為聚合鐵、聚合鋁的其中一種,所述助凝劑為石灰,所述絮凝劑為聚丙烯酰胺。4.根據權利要求2所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:所述步驟b中的淡水輸送至鍋爐補給水處理車間補充至汽水循環系統。5.根據權利要求2所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:所述步驟d中脫硫廢水在進入反應池之前增加海水反滲透處理步驟,得到淡水和濃縮脫硫廢水,濃縮脫硫廢水進入反應池,所述步驟d中加入的粗鹽為未經加工的大粒鹽,主要成分為氯化鈉。6.根據權利要求2所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:所述步驟e中化學藥劑為熟石灰、氫氧化鈉、碳酸鈉、有機硫、氯化鐵、聚丙烯酰胺、鹽酸、離子分離凈水劑的一種或幾種。7.根據權利要求2所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:所述步驟f中純鹽水的pH值為6~9,螯合樹脂型號為D403。8.根據權利要求2所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:所述步驟g中的電解裝置為離子膜電解槽,電解電壓為2.19~4.19V,電解電流密度為1.0~5.0kA/m??。9.根據權利要求1或2任一項所述的一種電廠廢水零排放處理工藝,其特征在于:所述氫氧化鈉溶液經過蒸發結晶得到氫氧化鈉晶體,氫氧化鈉經洗滌和干燥后達到工業級氫氧化鈉的質量標準,所述氫氣、氯氣提純處理達到工業級氫氣和氯氣的質量標準,將氫氣和氯氣通入合成爐中進行合成得到氯化氫回收利用。

說明書

一種電廠廢水零排放處理工藝

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域,尤其是一種電廠廢水零排放處理工藝。

背景技術

目前,我國大型的熱電聯產機組多為位于城市近郊的濕冷機組(300MW等級),電廠所用水源為城市中水,城市中水雖然經過處理,滿足電廠水源的水質要求,但是,由于其水中的含鹽量較高,導致電廠必須有廢水排放,以常規350MW的熱電聯產機組為例,高鹽廢水的排放量達到了300t/h左右,這一部分廢水雖然稱為清潔下水,但是排至污水處理廠,不滿足其接受大含鹽量標準,直接排至水體,又很難通過環評。

此外,由于電廠灰渣綜合利用程度的提高,脫硫廢水無處排放,該廢水的污染因子為重金屬、鹽分等,直接排至水體,污染環境。有必要對其進行無害化及資源化處理。

電廠高鹽廢水和脫硫廢水的排放,不僅增加了電廠的水資源的費用及排污費,而且對工程的籌建以及運行帶來諸多不便。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種電廠廢水零排放處理工藝,解決了高鹽廢水和脫硫廢水的排放問題,降低了處理成本,使得廢水得到充分利用。

為解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案是:

一種電廠廢水零排放處理工藝,將電廠循環水系統產生的循環水的排放廢水進行預處理,預處理后的廢水經RO反滲透處理而分為淡水和高鹽水,高鹽水作為補充水送至脫硫系統內回收利用,向脫硫系統產生的脫硫廢水中添加粗鹽,得到飽和鹽水并對飽和鹽水進行化學精制,去除雜質得到飽和的純鹽水,純鹽水經過鹽水精制,得到飽和的高純鹽水,對高純鹽水進行電解得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液。

本發明技術方案的進一步改進在于:具體步驟為,

a、預處理

將電廠循環水系統產生的循環水的排放廢水送入混凝池,向混凝池內加入混凝劑以及助凝劑進行混凝處理,混凝處理的廢水過濾后再送入絮凝池,向絮凝池內加入絮凝劑進行絮凝處理,絮凝處理后的廢水過濾后進入步驟b;

b、RO反滲透

預處理后的廢水進入反滲透裝置,經RO反滲透處理的廢水分為淡水和高鹽水,高鹽水進入步驟c;

c、進入脫硫系統

將步驟b中產生的高鹽水送至脫硫系統作為補充水回收利用,脫硫系統產生的脫硫廢水進入步驟d;

d、添加粗鹽

步驟c中產生的脫硫廢水進入反應池并向反應池中添加粗鹽,得到飽和鹽水;

e、化學精制

向飽和鹽水中加入化學藥劑進行化學精制處理,去除飽和鹽水中的鈣、鎂、硅、重金屬、硫酸根,得到飽和的純鹽水;

f、鹽水精制

對步驟e中的純鹽水進行過濾,調節純鹽水的pH值,加入螯合樹脂吸附鈣離子和鎂離子,得到飽和的高純鹽水;

g、電解

將步驟f中的高純鹽水進行電解,得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液。

本發明技術方案的進一步改進在于:所述步驟a中的混凝劑為聚合鐵、聚合鋁的其中一種,所述助凝劑為石灰,所述絮凝劑為聚丙烯酰胺。

本發明技術方案的進一步改進在于:所述步驟b中的淡水輸送至鍋爐補給水處理車間補充至汽水循環系統。

本發明技術方案的進一步改進在于:所述步驟d中脫硫廢水在進入反應池之前增加海水反滲透處理步驟,得到淡水和濃縮脫硫廢水,濃縮脫硫廢水進入反應池,所述步驟d中加入的粗鹽為未經加工的大粒鹽,主要成分為氯化鈉。

本發明技術方案的進一步改進在于:所述步驟e中化學藥劑為熟石灰、氫氧化鈉、碳酸鈉、有機硫、氯化鐵、聚丙烯酰胺、鹽酸、離子分離凈水劑的一種或幾種。

本發明技術方案的進一步改進在于:所述步驟f中純鹽水的pH值為6~9,螯合樹脂型號為D403。

本發明技術方案的進一步改進在于:所述步驟g中的電解裝置為離子膜電解槽,電解電壓為2.19~4.19V,電解電流密度為1.0~5.0kA/平方米。

本發明技術方案的進一步改進在于:所述氫氧化鈉溶液經過蒸發結晶得到氫氧化鈉晶體,氫氧化鈉經洗滌和干燥后達到工業級氫氧化鈉的質量標準,所述氫氣、氯氣提純處理達到工業級氫氣和氯氣的質量標準,將氫氣和氯氣通入合成爐中進行合成得到氯化氫回收利用。

由于采用了上述技術方案,本發明取得的技術進步是:

本發明通過將廢水進行預處理,處理過的廢水經RO反滲透分為淡水和高鹽水,淡水回收利用,減少了電廠的水資源的費用,高鹽水作為脫硫系統的補充水送至脫硫系統回收利用,節省脫硫系統用水,脫硫系統產生的脫硫廢水添加粗鹽經化學精制法去除雜質得到純鹽水,純鹽水經過鹽水精制處理后得到高純鹽水,高純鹽水進行電解得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液回收利用。工藝簡單,處理效果好,投入成本低。

本發明的預處理步驟主要是對廢水中的懸浮物、部分鈣離子和部分鎂離子、部分有機物、COD、BOD等污染因子進行處理。本發明的RO反滲透步驟主要是將預處理過的廢水分為淡水和高鹽水的過程,淡水輸送至鍋爐補給水處理車間補充至汽水循環系統,高鹽水繼續處理。高鹽水進入脫硫系統中,能夠作為補充水回收利用。向脫硫廢水中加入粗鹽,是為了得到飽和鹽水,為后續電解步驟做準備。本發明的化學精制步驟主要是去除廢水中的大部分的鈣、鎂、重金屬、硅、硫酸根等雜質離子。本發明的鹽水精制步驟主要是對廢水中的懸浮物、殘余的鈣離子和鎂離子進行處理,最終得到高鹽純水。本發明的電解步驟具體為將飽和的氯化鈉溶液送至離子膜電解槽進行電解,控制電解電壓和電解電流密度,電解得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液。

通過一系列的處理解決了高鹽廢水和脫硫廢水的排放問題,同時最終得到氯氣、氫氣和氫氧化鈉。氫氧化鈉一部分作為水處理藥劑用于電廠廢水預處理中的鈣鎂離子的去除、一部分進行濃縮后出售;電解生成的氫氣,一部分用于電廠的用氫,多余部分除雜提純后外售;電解生成的氯氣,一部分投加至循環水系統,用于抑制循環水系統中微生物的滋生,多余部分除雜提純后外售。也可將生產的氫氣與氯氣在合成爐中進行合成,生產出的氯化氫,可以作為廠內的水處理藥劑,多余部分外售。將廢水變廢為寶得到了充分利用,本工藝適合整個電廠廢水的處理系統,還適用于其他含鹽量高的工業廢水處理,使用范圍廣。

脫硫廢水進入反應池之后、添加粗鹽之前增加一步海水反滲透膜處理,淡水回收利用,也使得高純鹽水的氯化鈉的濃度進一步提升,減少后續添加氯化鈉的量。

附圖說明

圖1是本發明工藝流程圖;

圖2是實施例一的工藝流程圖;

圖3是實施例二的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步詳細說明:

實施例一:

本實施例處理的電廠廢水,主要含有以下成分:懸浮物、氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈣、硫酸鎂、亞硫酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、重金屬離子、氟化物等,本實施例的電廠廢水零排放處理工藝,具體包括如下步驟:

a,預處理

將電廠循環水系統產生的循環水的排放廢水送入混凝池,向廢水中加入混凝劑和助凝劑,混凝劑選擇聚合鐵,具體為聚合硫酸鐵,絮凝劑的投入量為10mg/L,助凝劑選擇石灰,助凝劑的投入量為1mg/L,通過加入石灰將廢水的pH調節為6,混凝處理結束后再送入絮凝池,向絮凝池內加入絮凝劑,絮凝劑優選聚丙烯酰胺,廢水經過混凝-沉淀、過濾、絮凝-過濾步驟處理后,將廢水中的懸浮物、部分鈣離子和部分鎂離子、部分有機物、COD、BOD等污染因子處理掉后進入步驟b;

b、RO反滲透

經預處理的廢水進入反滲透裝置,經RO反滲透處理將預處理過的廢水分為淡水和高鹽水,淡水輸送至鍋爐補給水處理車間補充至汽水循環系統,高鹽水進入步驟c;

c、進入脫硫系統

將步驟b中產生的高鹽水送至脫硫系統作為補充水回收利用,脫硫系統產生脫硫廢水,脫硫廢水進入步驟d;

d、添加粗鹽

將脫硫廢水導入海水反滲透處理裝置中進行海水反滲透處理,透過海水反滲透膜的淡水回收利用,未透過海水反滲透膜的濃縮脫硫廢水進入反應池,向反應池中添加粗鹽,粗鹽為未經加工的大粒鹽,主要成分為氯化鈉,得到飽和鹽水,飽和鹽水中主要含有鐵、銅、錳、鎳、鎘、汞、鉻、鉛、鈷重金屬離子,鈣、鎂離子,硝酸根、硫酸根和氟化物;

脫硫廢水在添加粗鹽之前增加一步海水反滲透處理使得高純鹽水的氯化鈉的濃度進一步提升,減少后續添加粗鹽量,節省粗鹽的使用;

e、化學精制

在反應池中的飽和鹽水中投加熟石灰、氫氧化鈉、碳酸鈉、有機硫、氯化鐵、聚丙烯酰胺、鹽酸、易優離子分離凈水劑進行化學精制處理,去除絕大部分的鈣、鎂、重金屬、硅、硫酸根等雜質離子得到純鹽水,純鹽水中主要含有一些懸浮物和少量鈣離子和鎂離子以及次氯酸根離子;

f、鹽水精制

純鹽水經過過濾器過濾掉純鹽水中的懸浮物,過濾器選用過濾布型過濾器,操作簡單,價格便宜,過濾效果更優;使用鹽酸調節PH值為6,用螯合樹脂吸附鈣離子和鎂離子,最終得到高純鹽水;

g、電解

將飽和的氯化鈉溶液送至離子膜電解槽進行電解,電解電壓為2.19V,電解電流密度為1.0kA/平方米。電解得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液回收利用。氫氧化鈉一部分用于電廠廢水預處理中的鈣鎂離子的去除、一部分進行濃縮后出售;電解生成的氫氣,一部分用于電廠的用氫,多余部分除雜提純后外售;電解生成的氯氣,一部分投加至循環水系統,用于抑制循環水系統中微生物的滋生,多余部分除雜提純后外售,如圖2所示。

實施例二:

本實施例處理的電廠廢水,主要含有以下成分:懸浮物、硫酸鹽、亞硫酸鹽、氯化鈉、硝酸鹽、亞硝酸鹽、COD、BOD、NH3-N等,本實施例的電廠廢水零排放處理工藝,具體包括如下步驟:

a,預處理

將電廠循環水系統產生的循環水的排放廢水送入混凝池,向廢水中加入混凝劑和助凝劑,混凝劑優選聚合鐵,具體為聚合硫酸鐵,投入量為9mg/L,助凝劑選則石灰,助凝劑的投入量為3mg/L,通過加入石灰將廢水的pH調節為9,混凝結束后再送入絮凝池,在絮凝池內投加絮凝劑,絮凝劑優選聚丙烯酰胺,廢水經過混凝-沉淀、過濾、絮凝-過濾步驟處理后,將廢水中的懸浮物、COD、鈣鎂離子等處理掉后進入步驟b;

b、RO反滲透

經預處理的廢水進入反滲透裝置,經RO反滲透處理將預處理過的廢水分為淡水和高鹽水,淡水輸送至鍋爐補給水處理車間補充至汽水循環系統,高鹽水進入步驟c;

c、作為補充水進入脫硫系統

將步驟b中產生的高鹽水送至脫硫系統作為補充水回收利用,脫硫系統產生脫硫廢水,脫硫廢水進入步驟d;

d、添加粗鹽

將脫硫廢水導入海水反滲透處理裝置中進行海水反滲透處理,透過海水反滲透膜的淡水回收利用,未透過海水反滲透膜的濃縮脫硫廢水進入反應池,向反應池中添加粗鹽,粗鹽為未經加工的大粒鹽,主要成分為氯化鈉,得到飽和鹽水,飽和鹽水中主要含有鐵、銅、錳、鎳、鎘、汞、鉻、鉛、鈷等重金屬離子,鈣、鎂離子,硝酸根、硫酸根和氟化物;

脫硫廢水在添加粗鹽之前增加一步海水反滲透處理使得高純鹽水的氯化鈉的濃度進一步提升,減少后續添加粗鹽量,節省粗鹽的使用;

e、化學精制

在反應池中的飽和鹽水中投加熟石灰、氫氧化鈉、碳酸鈉、有機硫、氯化鐵、聚丙烯酰胺、鹽酸、易優離子分離凈水劑進行化學精制處理,去除絕大部分的鈣、鎂、重金屬、硅、硫酸根等雜質離子得到純鹽水,純鹽水中主要含有一些懸浮物和少量鈣離子和鎂離子以及次氯酸根離子;

f、鹽水精制

純鹽水經過過濾器過濾掉純鹽水中的懸浮物,過濾器選用普通啥粒型過濾器,操作簡單;使用鹽酸調節PH值為9,用螯合樹脂吸附鈣離子和鎂離子,最終得到高純鹽水;

e、電解

將飽和的氯化鈉溶液送至離子膜電解槽進行電解,電解電壓為4.19V,電解電流密度為5.0kA/平方米。電解得到氫氣、氯氣和氫氧化鈉溶液回收利用。氫氧化鈉一部分用于電廠廢水預處理中的鈣鎂離子的去除、一部分進行濃縮后出售;電解生成的氫氣和氯氣,一部分氫氣用于電廠的用氫,一部分氯氣投加至循環水系統,用于抑制循環水系統中微生物的滋生,其余的氫氣與氯氣在合成爐中進行合成,生產出的氯化氫,可以作為廠內的水處理藥劑,多余部分外售,因此將廢水變廢為寶得到了充分利用,如圖3所示。

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一種 電廠 廢水 排放 處理 工藝
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