本發(fā)明涉及一種脫硫廢水處理系統(tǒng)及其處理方法。
背景技術(shù)：
：在濕法脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，因吸收劑循環(huán)使用，吸收塔內(nèi)漿液中的氯離子及cd、zn、pb等重金屬會(huì)隨著脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行逐漸富集，對(duì)脫硫系統(tǒng)和周邊環(huán)境產(chǎn)生很大的危害。氯離子濃度過高會(huì)引起設(shè)備腐蝕、影響脫硫效率、影響脫硫石膏的品質(zhì)、加速系統(tǒng)結(jié)垢、影響脫硫工藝等。重金屬會(huì)隨石膏或外排廢水排出系統(tǒng)外造成重金屬污染。對(duì)于濕法脫硫工藝來說，氯離子和重金屬是不容忽視的一個(gè)因素，有時(shí)甚至是關(guān)鍵性和決定性因素。因此，對(duì)脫硫廢水進(jìn)行脫氯處理是運(yùn)行濕法脫硫系統(tǒng)的企業(yè)必須面臨且亟待解決的問題。目前含氯及重金屬?gòu)U水處理技術(shù)現(xiàn)狀及分析：一、含氯廢水處理現(xiàn)狀（1）化學(xué)沉淀法采用ag+、hg+、cu+、石灰等與cl-生成沉淀，再經(jīng)過沉淀、過濾，去除cl-。沉淀法普遍具有操作簡(jiǎn)單、污染小、去除率高等特點(diǎn)，但亞銅極易氧化，效果也不佳，硝酸銀、硝酸汞等沉淀劑的價(jià)格較高，超高濃度ca(oh)2法藥劑消耗量高，目前這些方法基本僅限于實(shí)驗(yàn)室使用。（2）離子交換樹脂法含氯廢水進(jìn)入離子交換柱，氯離子被樹脂吸附，低氯廢水排出。樹脂經(jīng)過一段時(shí)間吸附后，則達(dá)到飽和狀態(tài)，吸附飽和的樹脂通入解吸劑，經(jīng)過一段時(shí)間解吸后，把樹脂吸附的氯離子解吸進(jìn)入解吸后液，解吸后的樹脂進(jìn)入下一個(gè)工作周期。離子交換樹脂交換量小，容易飽和，再生廢液污染環(huán)境，因此并不適用于氯離子含量過高的脫硫廢水。同時(shí)，脫硫廢水中的so42-也將影響氯離子的脫除效率。（3）電滲析法電滲析以離子交換膜為滲析膜，以銅板為陽(yáng)極，在外加直流電場(chǎng)作用下，氯離子往陽(yáng)極移動(dòng)形成氯化亞銅沉淀，由此來實(shí)現(xiàn)氯離子的去除，可以達(dá)到很好的氯離子去除效果。但脫硫廢水氯離子含量過高，有機(jī)物等雜質(zhì)多，會(huì)導(dǎo)致膜污堵頻繁，同時(shí)電滲析法水耗和電耗較大，需要消耗金屬銅，成本較高，不適合在脫硫廢水的處理中使用。目前濕法脫硫系統(tǒng)廢水一般是采用“兩膜一蒸”的方法對(duì)氯離子進(jìn)行處理，但投資大（噸水投資150-200萬(wàn)元），運(yùn)行成本較高（運(yùn)行成本在120元以上），同時(shí)產(chǎn)生大量廢鹽需要處理。二、重金屬處理技術(shù)現(xiàn)狀（1）化學(xué)沉淀法化學(xué)沉淀法主要是通過向廢水中添加合適的沉淀劑，使其在最佳的ph范圍內(nèi)與重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成不溶于水或難溶于水的物質(zhì)，再利用凝聚、吸附、過濾等化學(xué)工藝對(duì)沉淀物進(jìn)行處理，進(jìn)而達(dá)到凈化重金屬?gòu)U水的目的。因?yàn)榛瘜W(xué)沉淀法具有處理工藝簡(jiǎn)單、處理效果較好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，目前是重金屬?gòu)U水處理技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的方法之一。（2）氧化還原法氧化還原法主要利用同一種重金屬離子具有多種價(jià)態(tài)這一化學(xué)性質(zhì)，通過加入合適的氧化劑或還原劑把重金屬離子轉(zhuǎn)變成毒性較小、益于形成易于與水分離的沉淀物的離子價(jià)態(tài)。目前，氧化還原法處理工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、運(yùn)行成本低，對(duì)于處理高濃度的廢水有一定的優(yōu)勢(shì)，主要應(yīng)用于廢水處理的預(yù)處理過程，還需要配合后續(xù)的處理才能達(dá)標(biāo)排放。（3）離子交換法離子交換法主要是向廢水中加入離子交換劑，依靠離子交換劑自身攜帶的自由離子與待處理的金屬離子進(jìn)行交換以達(dá)到去除重金屬離子的目的。常用的離子交換劑有陽(yáng)離子交換樹脂、陰離子交換樹脂、螯合樹脂、腐植酸樹脂和沸石。離子交換法不僅可以去除廢水中較難分離的金屬離子，而且可以選擇性的回收貴重金屬，并且重金屬離子去除率較高。離子交換法投資較大，目前一般用于電鍍廢水、規(guī)模小毒性大的廢水的處理。（4）電解法電解法是利用電化學(xué)的原理去除廢水中的重金屬，加入直流電后，陽(yáng)極金屬被氧化成金屬離子溶于水中形成膠體，廢水中的金屬離子在陰極一方面被還原成金屬單質(zhì)，另一方面和陰極產(chǎn)生的氫氧根形成氫氧化物被陽(yáng)極的氫氧化物膠體吸附，從而達(dá)到去除廢水中金屬離子的目的。電解法處理廢水效果比較穩(wěn)定、泥渣量少、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、可以同時(shí)出去多種重金屬離子從而回收金屬，但由于陰極的電流不夠大導(dǎo)致陰極沉積速率小，因此一般適用于處理高濃度的重金屬?gòu)U水。另外電解法最大的缺點(diǎn)是電耗量太大，運(yùn)行成本高，副反應(yīng)較多，所以目前電解法在處理重金屬?gòu)U水中并不普遍。（5）吸附法吸附法是向廢水中投入吸附劑，部分重金屬離子會(huì)迅速被吸附劑表面的活性位點(diǎn)吸附，多余的重金屬離子會(huì)進(jìn)入微孔結(jié)構(gòu)被內(nèi)部的活性位點(diǎn)吸附，最終吸附和解吸達(dá)到平衡。由于吸附劑吸附能力有限，因此多用于處理低濃度重金屬?gòu)U水。（6）膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)是近年來發(fā)展起來的處理含重金屬?gòu)U水的新方法，在外界壓力的作用下使含重金屬的廢水通過一種特殊的半透膜實(shí)現(xiàn)廢水的分離，這種技術(shù)不改變重金屬的化學(xué)形態(tài)。根據(jù)膜的種類和推動(dòng)力的不同，膜分離技術(shù)包括反滲透、電滲析、超濾和液膜分離等。膜分離技術(shù)雖然具有高效、節(jié)能、不會(huì)造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但是膜組件設(shè)計(jì)困難、費(fèi)用較高、膜通量不高、膜容易受到污染而導(dǎo)致壽命縮短，這些弊端阻礙了膜分離技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種投資小，能耗低，運(yùn)行成本低，藥劑可市場(chǎng)采購(gòu)，設(shè)備運(yùn)行簡(jiǎn)單，不需更換濾膜等設(shè)備，具有較大的靈活性的脫硫廢水處理系統(tǒng)及其處理方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征在于它包括第一反應(yīng)箱、第一絮凝箱、第一澄清濃縮池、板框壓濾機(jī)、第二反應(yīng)箱、第二絮凝箱、第二澄清濃縮池、出水箱以及脫硫回用箱，脫硫廢水流至第一反應(yīng)箱內(nèi)，第一反應(yīng)箱的產(chǎn)物進(jìn)入第一絮凝箱，第一絮凝箱的產(chǎn)物進(jìn)入第一澄清濃縮池，第一澄清濃縮池的第一底流進(jìn)入板框壓濾機(jī)，板框壓濾機(jī)產(chǎn)生的濾液與第一澄清濃縮池的第一溢流共同進(jìn)入第二反應(yīng)箱，第二反應(yīng)箱的產(chǎn)物進(jìn)入第二絮凝箱，第二絮凝箱的產(chǎn)物進(jìn)入第二澄清濃縮池，第二澄清濃縮池的第二底流回流至第一反應(yīng)箱內(nèi)，第二澄清濃縮池的第二溢流進(jìn)入出水箱，出水箱的產(chǎn)物進(jìn)入脫硫回用箱。一種脫硫廢水處理系統(tǒng)的處理方法如下，脫硫廢水流至第一反應(yīng)箱內(nèi)，停留時(shí)間：30min，第一反應(yīng)箱的上方供入脫氯劑以及調(diào)節(jié)劑，第一反應(yīng)箱的產(chǎn)物進(jìn)入第一絮凝箱，停留時(shí)間：60min，第一絮凝箱的上方供入絮凝劑，第一絮凝箱的產(chǎn)物進(jìn)入第一澄清濃縮池，停留時(shí)間：7h，第一澄清濃縮池的第一底流進(jìn)入板框壓濾機(jī)，板框壓濾機(jī)產(chǎn)生的濾餅與脫硫石膏合并處理，板框壓濾機(jī)產(chǎn)生的濾液與第一澄清濃縮池的第一溢流共同進(jìn)入第二反應(yīng)箱，停留時(shí)間：30min，第二反應(yīng)箱的上方供入脫氯劑以及調(diào)節(jié)劑，第二反應(yīng)箱的產(chǎn)物進(jìn)入第二絮凝箱，停留時(shí)間：60min，第二絮凝箱的一側(cè)供入絮凝劑，第二絮凝箱的產(chǎn)物進(jìn)入第二澄清濃縮池，停留時(shí)間：7h，第二澄清濃縮池的第二底流回流至第一反應(yīng)箱內(nèi)，第二澄清濃縮池的第二溢流進(jìn)入出水箱，出水箱的產(chǎn)物進(jìn)入脫硫回用箱。第一反應(yīng)箱和第二反應(yīng)箱的規(guī)格為2m×3m×3m。第一絮凝箱和第二絮凝箱的規(guī)格為4m×3m×3m。第一澄清濃縮池和第二澄清濃縮池的規(guī)格為16m×5m×3m。第一反應(yīng)箱和第二反應(yīng)箱內(nèi)置4kw抗腐蝕攪拌器一臺(tái)以及ph計(jì)一臺(tái)。第一絮凝箱和第二絮凝箱的內(nèi)置2.0kw抗腐蝕低速攪拌器一臺(tái)。第一澄清濃縮池和第二澄清濃縮池內(nèi)置4.5kw刮泥機(jī)一臺(tái)以及11.0kw污泥泵三臺(tái)。第一反應(yīng)箱、第二反應(yīng)箱、第一絮凝箱、第二絮凝箱、第一澄清濃縮池和第二澄清濃縮池均內(nèi)襯氟鋼板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：煙氣脫硫廢水具有懸浮物高，氯離子濃度高，重金屬離子成分復(fù)雜等特點(diǎn)，宜采用絮凝沉淀為主的物化處理工藝。處理的主要目的是消除重金屬所造成的毒性、降低懸浮物含量、降低系統(tǒng)中累積的氯離子。主體工藝采用“絮凝沉淀”工藝。本工程廢水物化處理所需要的水力停留時(shí)間較短，污水處理構(gòu)筑物的容積較小，加之總處理水量少，宜采用設(shè)備化處理系統(tǒng)。所有反應(yīng)處理構(gòu)筑物均采用一體化的反應(yīng)設(shè)備。由于廢水的腐蝕性較強(qiáng)，金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物均采用防腐措施。因此本發(fā)明脫硫廢水處理系統(tǒng)及其處理方法具有投資小，能耗低，運(yùn)行成本低，藥劑可市場(chǎng)采購(gòu)，設(shè)備運(yùn)行簡(jiǎn)單，不需更換濾膜等設(shè)備，具有較大的靈活性的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1為本發(fā)明脫硫廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中：第一反應(yīng)箱1、第一絮凝箱2、第一澄清濃縮池3、板框壓濾機(jī)4、第二反應(yīng)箱5、第二絮凝箱6、第二澄清濃縮池7、出水箱8、脫硫回用箱9。具體實(shí)施方式參見圖1，本發(fā)明涉及的一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，它包括第一反應(yīng)箱1、第一絮凝箱2、第一澄清濃縮池3、板框壓濾機(jī)4、第二反應(yīng)箱5、第二絮凝箱6、第二澄清濃縮池7、出水箱8以及脫硫回用箱9，一種脫硫廢水處理系統(tǒng)的處理方法如下：脫硫廢水流至第一反應(yīng)箱1內(nèi)，第一反應(yīng)箱1的上方供入脫氯劑以及調(diào)節(jié)劑，第一反應(yīng)箱1的產(chǎn)物進(jìn)入第一絮凝箱2，第一絮凝箱2的上方供入絮凝劑，第一絮凝箱2的產(chǎn)物進(jìn)入第一澄清濃縮池3，第一澄清濃縮池3的第一底流進(jìn)入板框壓濾機(jī)4，板框壓濾機(jī)4產(chǎn)生的濾餅與脫硫石膏合并處理，板框壓濾機(jī)4產(chǎn)生的濾液與第一澄清濃縮池3的第一溢流共同進(jìn)入第二反應(yīng)箱5，第二反應(yīng)箱5的上方供入脫氯劑以及調(diào)節(jié)劑，第二反應(yīng)箱5的產(chǎn)物進(jìn)入第二絮凝箱6，第二絮凝箱6的一側(cè)供入絮凝劑，第二絮凝箱6的產(chǎn)物進(jìn)入第二澄清濃縮池7，第二澄清濃縮池7的第二底流回流至第一反應(yīng)箱1內(nèi)，第二澄清濃縮池7的第二溢流進(jìn)入出水箱8，出水箱8的產(chǎn)物進(jìn)入脫硫回用箱9。其中：第一反應(yīng)箱1和第二反應(yīng)箱5的規(guī)格為2m×3m×3m，停留時(shí)間：30min，第一反應(yīng)箱1和第二反應(yīng)箱5內(nèi)襯氟鋼板，并且內(nèi)置4kw抗腐蝕攪拌器一臺(tái)以及ph計(jì)一臺(tái)；第一絮凝箱2和第二絮凝箱6的規(guī)格為4m×3m×3m，停留時(shí)間：60min，第一絮凝箱2和第二絮凝箱6內(nèi)襯氟鋼板，并且內(nèi)置2.0kw抗腐蝕低速攪拌器一臺(tái)；第一澄清濃縮池3和第二澄清濃縮池7的規(guī)格為16m×5m×3m，停留時(shí)間：7h，第一澄清濃縮池3和第二澄清濃縮池7內(nèi)襯氟鋼板，并且內(nèi)置4.5kw刮泥機(jī)一臺(tái)以及11.0kw污泥泵三臺(tái)。根據(jù)脫硫廢水中影響回用的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了分析，具體數(shù)據(jù)見表1。從分析數(shù)據(jù)可以看出，來樣主要的污染因子包括：氯離子、硫酸根、cd、zn、pb、as等。一般認(rèn)為，氯離子超過20g/l時(shí)，會(huì)影響脫硫效率，最高不得超過30g/l。該水樣繼續(xù)使用時(shí)，氯離子會(huì)繼續(xù)累積，直到影響系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。重金屬離子的存在會(huì)造成潛在的環(huán)境影響。表1來樣水質(zhì)情況項(xiàng)目進(jìn)水單位總懸浮物3610mg/l氯離子17870mg/lph6.61so42-770mg/l總汞未檢出mg/l鎘0.310mg/l總鉻未檢出mg/l鉛0.041mg/l砷0.050mg/l鋅5.500mg/l銻未檢出mg/l本發(fā)明采用梯級(jí)反應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)脫硫廢水中重金屬和cl-的脫除。廢水首先進(jìn)入第一反應(yīng)箱進(jìn)行第一次脫氯處理，作用在于通過沉淀反應(yīng)脫除大部分氯離子，在此過程中廢水的ph值升高，重金屬離子也隨之析出。第一反應(yīng)箱出水進(jìn)入第一絮凝箱，向絮凝箱內(nèi)絮凝劑，隨后廢水進(jìn)入第一澄清濃縮池進(jìn)行泥水分離。底流經(jīng)板框壓濾后，濾渣與脫硫石膏合并處理，濾液與澄清濃縮池上清液進(jìn)入第二反應(yīng)箱進(jìn)行深度脫氯處理。第二反應(yīng)箱出水經(jīng)絮凝、濃縮后，溢流水達(dá)到處理要求返回脫硫系統(tǒng)，底流返回第一反應(yīng)箱。將原水樣稀釋至12690mg/l，并對(duì)凈水劑的種類、用量、溫度、反應(yīng)時(shí)間等進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)，最后在經(jīng)濟(jì)較優(yōu)的前提下，確定了試用工藝。在較經(jīng)濟(jì)的工藝條件下，處理后的水樣指標(biāo)見表2。從中可以看出，出水氯離子含量為4750g/l，脫除效率62.57%。該條件下，出水中重金屬的脫除效率較高，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境危害。表2出水水質(zhì)情況項(xiàng)目進(jìn)水出水單位總懸浮物2551-mg/l氯離子126904750mg/lso42-558188mg/l總汞未檢出未檢出mg/l鎘0.21未檢出mg/l總鉻未檢出未檢出mg/l鉛0.03未檢出mg/l砷0.04未檢出mg/l鋅4.010.005mg/l銻未檢出未檢出mg/l當(dāng)前第1頁(yè)12