本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種泥水混合、兩級蒸發(fā)處理脫硫廢水的裝置及方法。

背景技術(shù)：

隨著國家對于大氣環(huán)境保護(hù)和水環(huán)境保護(hù)的認(rèn)識逐漸加深，燃煤電廠等大型工業(yè)煙氣二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)要求的變得愈加嚴(yán)格，濕法脫硫技術(shù)在業(yè)內(nèi)得到廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。近年，隨著大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步收緊，超凈排放改造已經(jīng)在重點地區(qū)燃煤電廠中得到實施，高效濕法脫硫技術(shù)就成為目前脫除煙氣中二氧化硫的主力技術(shù)。在火電廠緊盯降低大氣污染物濃度的同時，電廠廢水排放問題日益得到關(guān)注，針對脫硫廢水零排放的概念也漸漸被提出，脫硫廢水零排放技術(shù)逐漸興起。

繼煙氣濕法脫硫技術(shù)在燃煤工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用后，其系統(tǒng)產(chǎn)生的脫硫廢水由于鹽分含量較高，已經(jīng)成為處理的難題。近年來隨著國家對于工業(yè)水排放要求的逐漸提高，脫硫廢水的零排放技術(shù)已經(jīng)得到相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的重視，尤其是應(yīng)用在燃煤電廠脫硫廢水零排放技術(shù)的可靠性得到更多的關(guān)注。

燃煤電廠濕法脫硫廢水與電廠其它系統(tǒng)所產(chǎn)生的廢水差異較大，是燃煤電廠水系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)最復(fù)雜、污染最嚴(yán)重的水體。脫硫廢水含有高濃度的懸浮物、高氯根、高含鹽量、高濃度重金屬，對環(huán)境污染性極強，因此脫硫廢水零排放勢在必行。

目前，脫硫廢水零排放技術(shù)主要分為蒸發(fā)結(jié)晶出鹽技術(shù)和熱煙氣蒸發(fā)技術(shù)。蒸發(fā)結(jié)晶出鹽技術(shù)需對脫硫廢水進(jìn)行軟化和濃縮等預(yù)處理，由于脫硫廢水硬度高、成分復(fù)雜，因此軟化和濃縮處理工藝投資運行費用較高，且運行不穩(wěn)定。后續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶投資高能耗大，且對前端預(yù)處理要求較高，否則極易結(jié)垢堵塞，產(chǎn)生結(jié)晶鹽無法處理。熱煙氣蒸發(fā)技術(shù)同樣需要軟化和濃縮等預(yù)處理，預(yù)處理投資運行費用較高，后續(xù)煙氣蒸發(fā)采用原有煙道進(jìn)行噴射蒸發(fā)，無法解決廢水的徹底蒸干問題，煙道積灰嚴(yán)重，無法長期穩(wěn)定運行，嚴(yán)重影響機組的穩(wěn)定運行。

通過上述分析，現(xiàn)有兩種技術(shù)均無法較好的滿足脫硫廢水零排放的要求。蒸發(fā)結(jié)晶出鹽技術(shù)投資運行費用較高，運行不穩(wěn)定，產(chǎn)生結(jié)晶鹽無法處理，熱煙氣蒸發(fā)技術(shù)利用煙道進(jìn)行蒸發(fā)無法保證蒸發(fā)時間和蒸發(fā)距離，煙道積灰嚴(yán)重，無法長期穩(wěn)定運行。同時上述兩種技術(shù)在預(yù)處理過程中都會產(chǎn)生污泥，污泥的穩(wěn)定脫水存在問題較大，同時由于污泥中富含重金屬，污泥的無害化處理存在較大問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種泥水混合、兩級蒸發(fā)處理脫硫廢水的裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法較好的滿足脫硫廢水零排放的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種泥水混合、兩級蒸發(fā)處理脫硫廢水的裝置，包括泥水混合裝置、濃縮塔、濃水箱和蒸發(fā)爐，除塵器設(shè)置在低溫?fù)Q熱器之后，除塵器之后接脫硫塔，脫硫塔中脫硫廢水經(jīng)管道輸送至泥水混合裝置，泥水混合裝置中泥水進(jìn)入濃縮塔，濃水箱設(shè)置在濃縮塔和蒸發(fā)爐之間。脫硫塔中脫硫廢水經(jīng)管道輸送至泥水混合裝置，出水進(jìn)入濃縮塔進(jìn)行一級蒸發(fā)，濃縮塔濃縮之后的出水進(jìn)入濃水箱，濃水箱出水進(jìn)入蒸發(fā)爐進(jìn)行二級蒸發(fā)，蒸干后蒸干鹽被除塵器收集，實現(xiàn)脫硫廢水零排放。

其中，兩級蒸發(fā)分別為廢水經(jīng)過濃縮塔進(jìn)行一級蒸發(fā)，濃縮塔產(chǎn)生的濃水進(jìn)入蒸發(fā)爐進(jìn)行二級蒸發(fā)。一級蒸發(fā)(濃縮塔)：從除塵器之后的主煙道上引一路煙氣(溫度80℃—150℃)作為一級蒸發(fā)起點，經(jīng)煙道接入濃縮塔，廢水在濃縮塔內(nèi)進(jìn)行一級蒸發(fā)，濃縮塔出口煙氣溫度40℃—70℃，通過煙道接入脫硫塔前的主煙道，煙道與脫硫塔前主煙道相交處作為一級蒸發(fā)終點。二級蒸發(fā)(蒸發(fā)爐)系統(tǒng)：從鍋爐空預(yù)器前引300℃—400℃以上煙氣或熱一次風(fēng)作為二級蒸發(fā)起點，經(jīng)煙(風(fēng))道接入蒸發(fā)爐中，濃水在蒸發(fā)爐內(nèi)進(jìn)行二級蒸發(fā)，蒸發(fā)爐出口煙氣溫度80℃—150℃，通過煙(風(fēng))道接入除塵器之前的主煙道，煙(風(fēng))道與除塵器主煙道相交處作為二級蒸發(fā)終點。

其中，所述脫硫廢水一級蒸發(fā)前設(shè)置泥水混合裝置，泥水混合采用三種方式進(jìn)行運行；方式一：脫硫塔中脫硫廢水通過泥水混合裝置泥水混合液直接進(jìn)入濃縮塔中；方式二：脫硫廢水通過泥水混合裝置，上清液進(jìn)入濃縮塔中，底泥進(jìn)入濃水箱通過攪拌器與濃水進(jìn)行混合；方式三：脫硫廢水通過泥水混合裝置上清液進(jìn)入濃縮塔中，底泥進(jìn)行石膏分離，石膏返回脫硫塔或進(jìn)行石膏脫水，其余部分進(jìn)入濃水箱通過攪拌器與濃水進(jìn)行混合。

其中，濃水箱中設(shè)置攪拌器，濃水箱中的濃水通過計量分配模塊給入蒸發(fā)爐。

其中，二級蒸發(fā)，單獨設(shè)置蒸發(fā)爐，蒸發(fā)爐內(nèi)自上而下分為穩(wěn)流布?xì)舛?、匯流蒸發(fā)段、環(huán)流干化段和干燥收集段，通過四段法設(shè)計較好的解決濃水的蒸干問題，徹底解決積灰堵塞等問題，運行可靠性高。

其中，一級蒸發(fā)和二級蒸發(fā)的起點和終點處均設(shè)置擋板門或插板門。

其中，濃縮塔和濃縮塔內(nèi)部件采用防腐材料噴涂或由防腐材料制成。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種泥水混合、兩級蒸發(fā)處理脫硫廢水的方法，兩級蒸發(fā)分別為廢水經(jīng)過濃縮塔進(jìn)行一級蒸發(fā)，濃縮塔產(chǎn)生的濃水進(jìn)入蒸發(fā)爐進(jìn)行二級蒸發(fā)；其中，一級蒸發(fā)：從除塵器之后的主煙道上引一路煙氣，作為一級蒸發(fā)起點，煙氣溫度為80℃-150℃，經(jīng)煙道接入濃縮塔，廢水在濃縮塔內(nèi)進(jìn)行一級蒸發(fā)，濃縮塔出口煙氣溫度40℃-70℃，通過煙道接入脫硫塔前的主煙道，煙道與脫硫塔前主煙道相交處作為一級蒸發(fā)終點；二級蒸發(fā)系統(tǒng)：從鍋爐空預(yù)器前引300℃-400℃煙氣或熱一次風(fēng)作為二級蒸發(fā)起點，經(jīng)煙道接入蒸發(fā)爐中，濃水在蒸發(fā)爐內(nèi)進(jìn)行二級蒸發(fā)，蒸發(fā)爐出口煙氣溫度80℃-150℃，通過煙道接入除塵器之前的主煙道，煙道與除塵器主煙道相交處作為二級蒸發(fā)終點。

其中，所述脫硫廢水一級蒸發(fā)前設(shè)置泥水混合裝置，泥水混合采用三種方式進(jìn)行運行；方式一：脫硫塔中脫硫廢水通過泥水混合裝置泥水混合液直接進(jìn)入濃縮塔中；方式二：脫硫廢水通過泥水混合裝置，上清液進(jìn)入濃縮塔中，底泥進(jìn)入濃水箱通過攪拌器與濃水進(jìn)行混合；方式三：脫硫廢水通過泥水混合裝置上清液進(jìn)入濃縮塔中，底泥進(jìn)行石膏分離，石膏返回脫硫塔或進(jìn)行石膏脫水，其余部分進(jìn)入濃水箱通過攪拌器與濃水進(jìn)行混合。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

上述方案中，泥水混合使原有的脫硫廢水不再由于污泥的出現(xiàn)需要分成泥和水兩部分進(jìn)行處理，使燃煤電廠由于濕法脫硫帶來的污泥處理問題變得簡單易行，解決了常規(guī)污泥處理故障率較高、運行可靠性差和危廢處理問題。泥水混合技術(shù)真正意義上實現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

一級蒸發(fā)濃縮塔取代了現(xiàn)有脫硫廢水零排放技術(shù)中預(yù)處理(水質(zhì)軟化、膜濃縮等)部分，利用煙氣余熱進(jìn)行濃縮，降低了投資和運行費用，設(shè)備運行可靠性高。

二級蒸發(fā)蒸發(fā)爐，采用300℃—400℃熱源和四段法蒸發(fā)環(huán)境，從熱源和反應(yīng)環(huán)境的源頭根本解決了霧滴蒸發(fā)問題和傳統(tǒng)煙道蒸發(fā)帶來的飛灰積灰問題，另外，二級蒸發(fā)方案采用與主煙氣隔離方案，獨立布置，從反應(yīng)位置的角度上增加了反應(yīng)的靈活性，從根本上實現(xiàn)了脫硫廢水蒸發(fā)系統(tǒng)可脫離煙氣主系統(tǒng)獨立檢修，不會造成機組被迫停機的局面，機組不受脫硫廢水噴射蒸發(fā)裝置影響，可正常運行，保證了機組正常運行的穩(wěn)定性。

本發(fā)明將泥水混合和兩級蒸發(fā)結(jié)合起來，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水零排放的優(yōu)化處理，有效降低投資和運行費用，實現(xiàn)廢水和污泥的零排放。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例2中裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例3中裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明蒸發(fā)爐結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1-鍋爐；

2-省煤器；

3-空預(yù)器；

4-低溫?fù)Q熱器；

5-除塵器；

6-脫硫塔；

7-泥水混合裝置；

8-濃縮塔；

9-濃水箱；

10-蒸發(fā)爐；

11-主煙道；

12-穩(wěn)流布?xì)舛危?/p>

13-匯流蒸發(fā)段；

14-環(huán)流干化段；

15-干燥收集段。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種兩級蒸發(fā)處理脫硫廢水的裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法較好的滿足脫硫廢水零排放的問題。

實施例1

如圖1所示，火電廠中，鍋爐1后設(shè)置省煤器2，省煤器2后設(shè)置空預(yù)器3，空預(yù)器3后連接低溫?fù)Q熱器4，除塵器5設(shè)置在低溫?fù)Q熱器4之后，除塵器5之后接脫硫塔6，脫硫塔6中脫硫廢水經(jīng)管道輸送至濃縮塔8，濃水箱9設(shè)置在濃縮塔8和蒸發(fā)爐10之間，從鍋爐1引部分煙氣作為旁路起點，經(jīng)管道接入蒸發(fā)爐10中，蒸發(fā)爐10中煙氣通過管道接入除塵器5之前的主煙道11，管道與主煙道11相交處作為旁路終點，除塵器5之后的主煙道11上引一路煙氣接入濃縮塔8中，濃縮塔8中煙氣輸出連接到脫硫塔6前的主煙道11。

實施例2

如圖2所示，火電廠中，鍋爐1后設(shè)置省煤器2，省煤器2后設(shè)置空預(yù)器3，空預(yù)器3后連接低溫?fù)Q熱器4，除塵器5設(shè)置在低溫?fù)Q熱器4之后，除塵器5之后接脫硫塔6，脫硫塔6中脫硫廢水接入泥水混合裝置7中，泥水混合裝置7中上層清液進(jìn)入濃縮塔8中，泥水混合裝置7下層泥水進(jìn)入濃水箱9，濃水箱9設(shè)置在濃縮塔8和蒸發(fā)爐10之間，從鍋爐1引部分煙氣作為旁路起點，經(jīng)管道接入蒸發(fā)爐10中，蒸發(fā)爐10中煙氣通過管道接入除塵器5之前的主煙道11，管道與主煙道11相交處作為旁路終點，除塵器5之后的主煙道11上引一路煙氣接入濃縮塔8中，濃縮塔8中煙氣輸出連接到脫硫塔6前的主煙道11。

實施例3

如圖3所示，火電廠中，鍋爐1后設(shè)置省煤器2，省煤器2后設(shè)置空預(yù)器3，空預(yù)器3后連接低溫?fù)Q熱器4，除塵器5設(shè)置在低溫?fù)Q熱器4之后，除塵器5之后接脫硫塔6，脫硫塔6中脫硫廢水泥水混合裝置7中，泥水混合裝置7中上層清液進(jìn)入濃縮塔8中，泥水混合裝置中設(shè)置石膏分離裝置，泥水混合裝置7下層泥水中的石膏經(jīng)分離后返回脫硫塔6，剩余泥水進(jìn)入濃水箱9，濃水箱9設(shè)置在濃縮塔8和蒸發(fā)爐10之間，從鍋爐1引部分煙氣作為旁路起點，經(jīng)管道接入蒸發(fā)爐10中，蒸發(fā)爐10中煙氣通過管道接入除塵器5之前的主煙道11，管道與主煙道11相交處作為旁路終點，除塵器5之后的主煙道11上引一路煙氣接入濃縮塔8中，濃縮塔8中煙氣輸出連接到脫硫塔6前的主煙道11。

其中，濃水箱9是濃水收集、緩沖以及跟污泥混合的載體，濃水箱9設(shè)置攪拌器，避免濃水箱9箱體內(nèi)濃水的自然沉淀，保證排入的污泥與濃水的良好混合。

在實際應(yīng)用中，主要采用泥水混合兩級蒸發(fā)的方法對脫硫廢水進(jìn)行處理，具體處理步驟如下：

S1火電廠鍋爐1產(chǎn)生的煙氣沿主煙道11經(jīng)除塵器5處理后進(jìn)入脫硫塔6，經(jīng)脫硫處理后，當(dāng)脫硫廢水含固量≤1％時，如實施例1所示，優(yōu)先考慮脫硫廢水直接經(jīng)管道輸送至濃縮塔8進(jìn)行濃縮處理；當(dāng)脫硫廢水含固量≤1.5％時，如實施例2所示，優(yōu)先考慮脫硫廢水進(jìn)入泥水混合裝置7沉淀后，上層清液進(jìn)入濃縮塔8中進(jìn)行濃縮處理，下層泥水直接進(jìn)入濃水箱9中；當(dāng)脫硫廢水含固量≤2％時，如實施例3所示，優(yōu)先考慮脫硫廢水進(jìn)入泥水混合裝置7沉淀后，上層清液進(jìn)入濃縮塔8中進(jìn)行濃縮處理，下層泥水經(jīng)石膏分離裝置，將石膏分離返回脫硫塔6后，剩余泥水進(jìn)入濃水箱9中；

S2脫硫廢水一級蒸發(fā)：脫硫廢水從濃縮塔8側(cè)部入口進(jìn)入濃縮塔8的廢水池，廢水池中的水體通過廢水循環(huán)泵打入塔內(nèi)上部的噴淋設(shè)施進(jìn)行噴淋，噴淋濃縮后的水體落入下部廢水池，形成水體的循環(huán)，廢水在這個過程中不斷循環(huán)不斷濃縮；從除塵器5后的主煙道11引一路熱煙氣從濃縮塔8中下部進(jìn)入塔內(nèi)，由塔頂部排出回到脫硫塔6前主煙道11；當(dāng)濃縮塔8中廢水池中廢水濃度達(dá)到要求后，由濃縮塔出口排入濃水箱9；

S3濃水箱9中泥水經(jīng)攪拌器攪拌均勻后，通過計量分配模塊分配至蒸發(fā)爐10；

S4脫硫廢水二級蒸發(fā)：S3中攪拌均勻的泥水在蒸發(fā)爐10中進(jìn)行四段出鹽蒸發(fā)，從鍋爐1引部分煙氣經(jīng)管道接入蒸發(fā)爐10中，參與四段出鹽蒸發(fā)，蒸發(fā)爐10中煙氣通過管道接入除塵器5之前的主煙道11，如圖4所示，在四段出鹽蒸發(fā)中，首選經(jīng)過穩(wěn)流布?xì)舛?2，穩(wěn)流布?xì)舛?2位于泥水噴入位置之前，用于使煙氣氣流均布；然后經(jīng)過匯流蒸發(fā)段13，泥水經(jīng)噴槍霧化后形成的霧滴與高溫?zé)煔饣蛞淮物L(fēng)充分混合，進(jìn)行游離水的蒸發(fā)；再經(jīng)過環(huán)流干化段14，通過采用環(huán)風(fēng)布?xì)饽K在蒸發(fā)爐爐體周邊形成環(huán)風(fēng)，防止霧滴貼壁，對霧滴結(jié)晶水進(jìn)行干化處理；最后經(jīng)過干燥收集段15，采用布風(fēng)收集模塊，對蒸干鹽進(jìn)行干燥和收集，進(jìn)一步降低蒸干鹽的含水率，完成出鹽蒸發(fā)過程。

本發(fā)明充分利用現(xiàn)有設(shè)備和鍋爐系統(tǒng)煙氣熱量，設(shè)置了脫硫前低溫段一級蒸發(fā)濃縮裝置，空預(yù)器前高溫段二級蒸發(fā)裝置，將廢水中水分減量并完全蒸發(fā)，從而使廢水中的水分和污染物完全分離便于處理，節(jié)省常規(guī)廢水處理方法所采用的化學(xué)藥品部分，以實現(xiàn)鍋爐廢水的徹底無害化處理；泥水混合在脫硫廢水零排放處理的同時，引入同步污泥處理的概念，使原有的脫硫廢水不再由于污泥的出現(xiàn)需要分成泥和水兩部分進(jìn)行處理，使燃煤電廠由于濕法脫硫帶來的污泥處理問題變得簡單易行，解決了常規(guī)污泥處理故障率較高、運行可靠性差和危廢處理問題。泥水混合技術(shù)真正意義上實現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)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)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。