一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113443734A(43)申请公布日2021.09.28(21)申请号202010210163.8(22)申请日2020.03.24(71)申请人福建华电可门发电有限公司地址350512福建省福州市连江县可门港区申请人中国科学院城市环境研究所(72)发明人钟天东邹宜金钟永华李一义林锡昆邓素华黄奕军郑煜铭(51)Int.Cl.C02F9/04(2006.01)C02F11/123(2019.01)E03B1/04(2006.01)C04B11/02(2006.01)C02F101/10(2006.01)C02F101/12(2006.01)C02F103/18(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺(57)摘要本发明涉及电力环保水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺。本发明方法基于全厂废水零排放，降低发电耗水量的项目背景，通过对脱硫废水与灰渣水协同作用机理，以及灰渣与石膏的晶体作用机制进行研究分析，设计将脱硫废水与渣水系统进行耦合，提出脱硫废水通过渣水系统后分别作为捞渣机和脱硫的工艺补水，底排渣对石膏进行水化改性，解决补水与污泥处理的问题。根据对不同材质与运行关键参数的研究，对现场进行设计，在捞渣机及锅炉相关的关键部件上进行缓蚀改造，在水处理单元上进行在线可视化运行控制，避免因设备损坏或污堵，及水处理工艺水质不达标而造成的生产事故。该工艺方法，在废水梯级利用和污染物协同去除方法上具有可操作性，改造周期短费用低，具有广泛的应用前景。CN113443734ACN113443734A权利要求书1/2页1.一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，其特征在于，包括以下步骤:（1）将燃煤电厂石灰石-石膏湿法脱硫产生的脱硫废水通过输送泵，输送至捞渣机渣水处理的沉淀浓缩机，利用高效浓缩机的混合作用和泥水分离作用，去除脱硫废水中的悬浮物；（2）将步骤（1）沉淀浓缩的底排渣输送至石膏缓冲罐，通过真空皮带脱水机进行过滤脱水，脱水后的电厂发电副产物石膏进行资源化利用；沉淀浓缩的上清液溢流至贮水池，进行回用处理；（3）将步骤（2）贮水池上清液通过灰水输送泵，输送至捞渣机作为锅炉水封补水，部分溢流至水沟中，通过提升泵输送至脱硫缓冲罐进行回用；（4）将步骤（3）补水排入捞渣机渣床中，通过补充除渣补水，将捞渣机温度控制在60℃以下；刮渣机输送水淬炉渣至渣仓，渣床溢流至溢流池，通过输送泵至渣水处理的沉淀浓缩机中，进行沉淀处理。2.根据权利要求1所述一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，其特征在于，所述步骤（1）中脱硫废水引入沉淀机的流量为5-20m3/h，钙离子浓度为300-5000mg/L，镁离子浓度为500-15000mg/L，硫酸根2000-30000mg/L，氯离子为2000-18000mg/L，pH值为5.0-8.5；渣水系统中的废水含有大量的碱性金属氧化物，与脱硫废水中的酸性氯化物进行中和反应，pH由9.5～11.5降低至7.5～10.5，避免输送管道的氢氧化物生成造成结垢与电化学腐蚀；碱性金属氧化物在酸性作用下生成金属絮体，对脱硫废水中的硫酸钙和亚硫酸钙颗粒进行絮凝沉淀，使沉淀浓缩机出水浊度保持在20NTU以下，污泥颗粒粒径从30～50mm提高至70～150mm，利用沉淀浓缩机中原有污泥晶体的生成与沉降；脱硫废水通过排入沉淀浓缩机中进行水质水量调节控制后，再补入捞渣机，避免脱硫废水高含固率与高盐度对捞渣机的水质造成冲击，并在老渣上形成污堵，对捞渣机和锅炉相关设备和管道造成腐蚀。3.根据权利要求1所述一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，其特征在于，所述步骤（2）将浓缩底排渣输入石膏缓冲罐避免底渣脱水难，污泥处置成本高的问题；底渣排入石膏缓冲罐中，使石膏在形成水化产物过程中气孔率增大，毛细孔增多，水分容易在脱水机作用下迁移至表面，降低石膏含水率至10%以下；在真空皮带脱水过程中，底排渣均匀分布在石膏中，形成大量C-S-H凝胶，比表面积增大，为水化提供充足空间，其微集料效应可以改善孔结构，提高石膏晶粒之间的连接强度，且底排渣中的Al2O3能够提高灰渣-石膏系统水化产物中铝酸钙的含量，增强对氯离子的化学结合和物理吸附作用，通过火山灰效应，与氯离子进行固化作用，形成层状晶体结构的单氯型水化氯铝酸钙或三氯型水化氯铝酸钙，将氯离子的浸出浓度控制在1000mg以下。4.根据权利要求1所述一种脱硫废水与渣水耦合系统工艺，其特征在于，所述步骤（3）贮水池出水回用捞渣机，在捞渣机-渣水系统之间形成水量平衡运行；捞渣机新补水量为5～22t/h，蒸发水量为1.5～5.5t/h，输渣消耗水量为0.2～2t/h，捞渣机溢流量为25～60t/h；在