一种脱硫废水资源化处理系统
技术领域
本申请涉及工业废水与盐化学分离处理领域，具体地，涉及一种脱硫废水资源化处理系统。
背景技术
随着我国火电装机容量的增加，火电厂二氧化硫的排放量同步增长。在众多烟气脱硫工艺中，湿式石灰石洗涤工艺因利用廉价的石灰或石灰石作为吸收剂来吸收烟气中的二氧化硫得到广泛使用，但是该洗涤工艺会产生大量的脱硫废水。脱硫废水总的特点是含有硫酸盐、氯化盐及重金属，其水质主要以钙离子、镁离子、硫酸根离子和氯离子为主，脱硫废水随意或者经过简单处理直接外排不但污染环境，而且浪费资源。
随着国家对环保政策的收紧，“零排放”技术成为破解产业发展与水资源及环境矛盾的重要途径。已开发的零排放工艺，主体工艺为预处理+膜或电渗析+蒸发结晶，而脱硫废水目前几种不同的组合处理技术存在以下缺点：电渗析不仅投资大、运行费用高，而且产水无法满足回用标准，另外，正渗透工艺复杂，技术不成熟且能耗高；膜工艺虽处理效果相对较好，但膜分离前期投资大，后期维护成本较高，运行不稳定。
因此，需要一种投资小、维护成本低且运行稳定的脱硫废水处理方案。
实用新型内容
本公开的目的在于提供降低脱硫废水处理的投资和维护成本，并且使得脱硫废水处理能够稳定运行。
为了实现上述目的，本公开提供了一种脱硫废水资源化处理系统，该系统包括依次串联的水质调节池、石灰反应池、硫酸钠反应池、螺杆泵、沉淀池、混凝反应池、助凝反应池、三级沉淀器、酸碱调节器、结晶分离器和氧化反应器；所述沉淀池和所述三级沉淀器还分别与污泥调节池连通，所述污泥调节池继而与压滤器连通；所述结晶分离器上还分别连接有氯化钠离心装置和硫酸钠离心装置；所述氧化反应器上连接有氧化剂发生器，所述氧化剂发生器包括依次连接的制氧装置和制臭氧装置。
优选地，所述石灰反应池上设置有第一搅拌装置、石灰加药装置和石灰计量装置；所述硫酸钠反应池上设置有第二搅拌装置、硫酸钠加药装置和硫酸钠计量装置。
优选地，所述螺杆泵和所述沉淀池之间还设置有混流器。
优选地，所述沉淀池上设置有溢流堰。
优选地，所述混凝反应池中设有第一导流筒和第一软管涡流装置；所述混凝反应池与所述助凝反应池并列设置，且所述助凝反应池中设有第二导流筒和第二软管涡流装置。
优选地，所述污泥调节池与所述压滤器之间还设置有进水泵。
优选地，所述酸碱调节器包括酸碱调节池和架设在所述酸碱调节池上的酸投加装置、酸计量装置、碱投加装置、碱计量装置和在线pH值监测装置。
优选地，结晶分离器包括依次设置的蒸发结晶装置、分离罐、循环轴流泵和平衡罐；所述蒸发结晶装置包括循环管、闪蒸罐和换热管，所述闪蒸罐和所述换热管通过所述循环管实现相互连接；所述平衡罐上设置有真空泵。更优选地，所述循环管的直径在300mm以上，由耐腐蚀材质制成；所述换热管由数条钛材加工而成，直径为30-40mm。
优选地，所述酸碱调节器和所述结晶分离器之间还设置有蓄水池和热交换器。
优选地，所述氧化反应器中设置有催化剂。
通过上述技术方案，本公开提供的脱硫废水资源化处理系统组成装置简单，不涉及膜、电解和电渗析工艺，吨脱硫废水处理成本低，前期投资小，后期运营简单，维护成本较低，运行相对稳定。其中结晶器污液经过臭氧氧化后，再输送至一级反应池中，可实现污液零排放，从而可以减少资源的浪费及对环境的二次污染。同时该系统盐回收率高，通过结晶器，可以制成两种无机盐即氯化钠和硫酸钠，纯度都可以达到90％以上。该系统与传统电解工艺相比，脱硫废水可实现最大资源化；蒸发结晶蒸汽冷凝水通过简单处理，符合相应地方规范标准，可以二次利用或者达标排放。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为脱硫废水资源化处理系统工作流程图。
附图标记
1、水质调节池 19、三级沉淀器
2、石灰反应池 20、污泥调节池
3、第一搅拌装置 21、进水泵
4、石灰加药装置 22、压滤器
5、石灰计量装置 23、酸碱调节器
6、硫酸钠反应池 24、酸计量装置
7、第二搅拌装置 25、酸投加装置
8、硫酸钠加药装置 26、碱投加装置
9、硫酸钠计量装置 27、碱计量装置
10、螺杆泵28、蓄水池
11、混流器29、热交换器
12、沉淀池30、结晶分离器
13、软管涡流装置31、硫酸钠离心装置
14、第一导流筒32、氯化钠离心装置
15、混凝反应池33、氧化反应器
16、第二导流筒34、制臭氧装置
17、助凝反应池35、制氧装置
18、混合器36、催化剂
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
本公开提供一种脱硫废水资源化处理系统，如图1所示，该系统包括依次串联的水质调节池1、石灰反应池2、硫酸钠反应池6、螺杆泵10、沉淀池12、混凝反应池15、助凝反应池17、三级沉淀器19、酸碱调节器23、结晶分离器30和氧化反应器33；所述沉淀池12和所述三级沉淀器19还分别与污泥调节池20连通，所述污泥调节池20继而与压滤器22连通；所述结晶分离器30上还分别连接有氯化钠离心装置32和硫酸钠离心装置31；所述氧化反应器33上连接有氧化剂发生器，所述氧化剂发生器包括依次连接的制氧装置35和制臭氧装置34。
优选地，石灰反应池2上设置有第一搅拌装置3、石灰加药装置4、石灰计量装置5；硫酸钠反应池6上设置有第二搅拌装置7、硫酸钠加药装置8、硫酸钠计量装置9。其中石灰反应池2和硫酸钠反应池6的反应装置材质可以为不锈钢，石灰加药装置4和硫酸钠加药装置8可以为具有计量装置的自动加药装置。脱硫废水依次经过石灰反应池2和硫酸钠反应池6，在石灰反应池2中去除脱硫废水中的镁离子、碳酸根离子，同时抵抗脱硫废水中钙离子的冲击；在硫酸钠反应池6中进一步调节脱硫废水中钙离子和硫酸根离子浓度。
优选地，螺杆泵10和沉淀池12之间还设置有混流器11。
优选地，沉淀池12上设置有溢流堰。
优选地，混凝反应池15中设有第一导流筒14和第一软管涡流装置13；混凝反应池15与助凝反应池17并列设置，且助凝反应池17中设有第二导流筒16和第二软管涡流装置。通过在混凝反应池15和助凝反应池17添加混凝和助凝剂，使药剂与脱硫废水中的重金属离子反应，进一步去除重金属离子。导流筒和软管涡流装置可以使药剂与脱硫废水反应更加充分。
优选地，污泥调节池20与压滤器22之间还设置有进水泵21。
沉淀池12及三级沉淀器19沉淀的污泥进入压滤器22后，可使污泥脱水成为滤饼，同时可使滤饼含水率在60％-80％，此装置可以配套自动连锁控制装置，药剂调和装置以及自动液压装置，从而可实现无人值守，自动运行。
优选地，酸碱调节器23包括酸碱调节池和架设在酸碱调节池上的酸投加装置25、酸计量装置24、碱投加装置26、碱计量装置27和在线pH值监测装置。酸碱调节器23可以根据进水水质pH进行调节，控制脱硫废水的pH值为7左右，通过在线pH监测装置实时监测调解后的脱硫废水pH值，通过pH值的变化，再反馈给酸碱投加装置，进而实现整调节系统自动化。
优选地，结晶分离器30包括依次设置的蒸发结晶装置、分离罐、循环轴流泵和平衡罐；所述蒸发结晶装置包括循环管、闪蒸罐和换热管，所述闪蒸罐和所述换热管通过所述循环管实现相互连接；所述平衡罐上设置有真空泵。更优选地，循环管的直径在300mm以上，由耐腐蚀材质制成；换热管由数条钛材加工而成，直径为30-40mm。
优选地，酸碱调节器23和结晶分离器30之间还设置有蓄水池28和热交换器29。热交换器29可以包括预热交换装置、冷凝交换装置、料液热交换器装置，其中交换装置材质为钛材质，自控控制系统采用全自动控制系统，可以实时监测、控制运行数据。结晶分离器30中的所有热交换装置可以采用钛材材质，分离装置和所有管道可以使用碳钢，从而即可延长使用年限、延迟脱硫废水对整套装置的腐蚀，又可降低整套装置的造价。
优选地，氧化反应器33中设置有催化剂36。催化剂36的成分可以含有铜、锌、三氧化二铝、硅藻土和重金属。通过氧化反应器33和催化剂36较好的结合，可以有效去除污液中污染物。
脱硫废水经水质调节池1、石灰反应池2和硫酸钠反应池6充分反应后再经螺杆泵10输送到沉淀池12，在沉淀池12中停留一定的时间，依靠重力实现固液分离。其中，固体污泥进入污泥调节池20，脱硫废水溢流到混凝反应池15和助凝反应池17进行絮凝反应，絮凝反应后的脱硫废水进入三级沉淀器19，经三级沉淀器19沉淀的污泥进入压滤器22，溢流出的脱硫废水进入酸碱调节器23进行酸碱调节，经酸碱调节器23调节后的脱硫废水通过潜水泵提升到结晶分离器30，脱硫废水经结晶分离系统浓缩分离后，排出固液盐溶液，经过氯化钠离心装置32和硫酸钠离心装置31，得到氯化钠和硫酸钠，结晶分离器30产生的污液再经过氧化反应器33进行氧化处理，进一步去除污液中污染物，从而实现零排放。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。
