一种深度递级分盐工艺转让专利

申请号 : CN201710424416.X

文献号 : CN107055886B

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发明人 : 陈国锋蒋路漫费晓韵仲旭刘洪华刘冬梅黄惟逸胡敏娴

申请人 : 江苏海容热能环境工程有限公司

摘要 :

本发明公开了一种完全资源化—强化递级分盐技术的工艺技术(Complete Recycle‑Enhanced Separation Technology,简称CREST),属于火力发电厂脱硫废水处理和其他行业工业废水处理领域,包括以下步骤:具体包括以下步骤:1)晶体氢氧化镁的提取;2)硫酸钙的提取;3)硼离子的富集;4)氯化钠溶液的提纯。该发明提供的深度递级分盐工艺,首次将火力发电厂烟气脱硫废水完全资源化,经本系统处理后,不会产生新的废水和固体废弃物,实现真正意义上的零排放和资源化,具有极其巨大的市场需求和效益。

权利要求 :

1.一种深度递级分盐工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:

1)晶体氢氧化镁的提取:经过调质处理后的烟气脱硫废水,加入晶体氢氧化镁晶种和晶种促进剂,经过加热器,调节水温,加入氢氧化钠,进入恒温反应器,在120-150rpm的转速下搅拌,控制pH值和反应时间,进入沉淀池,上清液溢流进入硫酸钙反应池,含有晶体氢氧化镁的沉淀液进入洗涤脱水机,滤液含氢氧化镁晶种返回氢氧化镁恒温反应器,滤饼自动落入洗涤池,对氢氧化镁晶体进行进一步洗涤,洗涤结束后,进入脱水机再次进行脱水,滤饼进入烘干机,烘干后,将晶体氢氧化镁打包装袋,产品为晶体氢氧化镁;

2)硫酸钙、硫酸铝的提取:步骤1)的硫酸钙反应池中,加入复方除硫剂,调节pH值为11,反应温度50℃,生成硫酸钙铝酸盐沉淀,反应完成后,进入沉淀池,上清液进入除钙池,含有硫酸钙铝酸盐沉淀液进入转化池,通过调节pH值,将硫酸钙铝酸盐分解为硫酸钙和硫酸铝,硫酸铝液作为凝聚剂使用,固体硫酸钙送入洗涤脱水机,进入洗涤脱水,滤液送入硫酸钙反应池,滤饼经烘干后打包装袋使用,产品为硫酸钙;

3)碳酸钙的提取:采用碳酸氢钠,分离出碳酸钙,碳酸钙作为脱硫塔的脱硫剂,重复利用,配制碳酸氢钠溶液,加入除钙池,水中的钙离子与碳酸氢钠反应,生成碳酸钙沉淀,除钙池的上清液进入中和池,排液经碳酸钙供料泵打入脱硫塔;

4)硼离子的富集:在去除钙离子、镁离子、硫酸根离子的废液中,经增压泵增压,在出水管上加入氢氧化钠溶液调节pH值,进入硼吸收塔,水中的硼离子与树脂螯合被吸收,当出水中有硼时,判吸收塔失效,转入硼洗脱工序,再生液即为富集的硼溶液;

5)氯化钠溶液的提纯:将经过提取镁、硫酸根、硼、钙后的水,经增压泵送至多介质过滤器,进入过滤水箱,过滤后的水再经超滤给水泵进入超滤装置,进行深层过滤,送入超滤水箱,经纳滤高压水泵送入纳滤装置,将水中的二价及以上离子与一价离子相分离,硫酸根基本除去,钙、镁除去90%,将纳滤浓水重新打回除镁池,进行处理,得到的氯化钠初液,送入电渗析装置进行浓缩,当氯化钠溶液浓度达到15%以上时,浓缩液进入氯化钠溶液箱,当淡水电导率低于3000微姆/厘米时,进入淡水箱,通过反渗透高压水泵,进入反渗透装置,反渗透的淡水,进入回用水箱,浓水再回到电渗析装置,进行处理,进入氯化钠溶液箱的溶液,经盐水泵送入离子交换器,除去水中的钙镁,得到纯度超过99.5%以上的氯化钠溶液,离子交换器共设三台,两台串联运行,一台洗脱再生或备用,将氯化钠溶液送入次氯酸钠发生器,将氯化钠转换成次氯酸钠溶液用。

2.一种深度递级分盐工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:

1)晶体氢氧化镁的提取:经过调质处理后的烟气脱硫废水,加入晶体氢氧化镁晶种和晶种促进剂,经过加热器,调节水温,加入氢氧化钠,进入恒温反应器,在120-150rpm的转速下搅拌,控制pH值和反应时间,进入沉淀池,上清液溢流进入硫酸钙反应池,含有晶体氢氧化镁的沉淀液进入洗涤脱水机,滤液含氢氧化镁晶种返回氢氧化镁恒温反应器,滤饼自动落入洗涤池,对氢氧化镁晶体进行进一步洗涤,洗涤结束后,进入脱水机再次进行脱水,滤饼进入烘干机,烘干后,将晶体氢氧化镁打包装袋,产品为晶体氢氧化镁;

2)硫酸钙的提取:步骤1)的硫酸钙反应池中,加入铝盐,根据钙、硫酸根的浓度,加入2-

10ppm的PAM,加入氢氧化钠,调节pH值,搅拌强度控制为80rpm,反应时间不少于1小时,混合液进入沉淀池,沉淀池中的上清液进入除钙池,下排液经过送料泵进入洗涤脱水机,滤饼进入洗涤槽,加水,配成浓浆液,用硫酸溶液回pH值为6-8,搅拌强度控制50rpm,时间30min,再次进入脱水机,滤液回反应器,滤饼反复洗涤,直至硫酸钙纯度达到要求,产品为精制石膏;

3)硼离子的富集:在去除钙离子、镁离子、硫酸根离子的废液中,经增压泵增压,在出水管上加入氢氧化钠溶液调节pH值在8-10,进入硼吸收塔,水中的硼离子与树脂螯合被吸收,当出水中有硼时,判吸收塔失效,转入硼洗脱工序,再生液即为富集的硼溶液;

4)氯化钠溶液的提纯:将经过提取镁、硫酸根、硼、钙后的水,经增压泵送至多个介质过滤器,进入过滤水箱,过滤后的水再经超滤给水泵进入超滤装置,进行深层过滤,送入超滤水箱,经纳滤高压水泵送入纳滤装置,将水中的二价及以上离子与一价离子相分离,将纳滤浓水重新打回除镁池,进行处理,得到的氯化钠初液,送入电渗析装置进行浓缩,当氯化钠溶液浓度达到15%以上时,浓缩液进入氯化钠溶液箱,当淡水电导率低于3000微姆/厘米时,进入淡水箱,通过反渗透高压水泵,进入反渗透装置,反渗透的淡水,进入回用水箱,浓水再回到电渗析装置,进行处理,进入氯化钠溶液箱的溶液,经盐水泵送入离子交换器,除去水中的钙镁,得到纯度超过99.5%以上的氯化钠溶液,离子交换器共设三台,两台串联运行,一台洗脱再生或备用,得到的氯化钠溶液,进入蒸发结晶装置MVR、多效蒸发装置,结晶出工业盐,经烘干后,品质达到国家精制盐一级品标准。

3.根据权利要求2所述的深度递级分盐工艺,其特征在于,所述步骤1)中水温调节至

50-60℃。

4.根据权利要求2所述的深度递级分盐工艺,其特征在于,所述步骤1)中pH值不小于

11。

5.根据权利要求2所述的深度递级分盐工艺,其特征在于,步骤1)所述时间为2小时。

6.根据权利要求1所述的深度递级分盐工艺,其特征在于,所述步骤3)中碳酸氢钠溶液的质量百分比浓度为10-20%。

7.根据权利要求2所述的深度递级分盐工艺,其特征在于,所述步骤2)中pH值大于11。

说明书 :

一种深度递级分盐工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种火力发电厂烟气脱硫废水完全资源化的方法,具体涉及一种深度递级分盐工艺。

背景技术

[0002] 火力发电厂产生的烟气脱硫技术,广泛采用石灰石 石膏湿法脱硫,其产生的废~水,以悬浮物含量高、结垢倾向严重、成份复杂,而成为电厂工业废水处理中的最大难点,如何实现脱硫废水的无害化排放及循环利用,即实现脱硫废水的“零排放”成为十分迫切的课题。
[0003] 由于燃煤中含有重金属元素,大部分重金属由烟气经脱硫系统、通过烟囱排放进入大气,少量重金属会随脱硫废水排出,此外,在吸收塔内富集的氯离子也需要及时排出。因此,脱硫装置要排放一定量的废水,从而保证FGD系统运行的安全可靠性,根据DL/T5196的规定,在有脱硫废水产生的电厂,应单独设置脱硫废水处理系统。脱硫废水出水水质达到污水综合排放标准GB 8978-1996的二级排放标准的要求。虽然脱硫废水量一般不大,但由于水质较为特殊,不能直接排入电厂工业废水处理系统,且任何情况不允许排放。
[0004] 根据《DL/T997-2006火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》中的要求,在厂区排放口增加硫酸盐的监测项目,最高允许排放浓度值为2000 mg/L。而DL/T997—2006以及《GB 8978—1996污水综合排放标准》,没有对Cl-的排放浓度进行限制,在脱硫废水常规处理工艺中,脱硫废水出口Cl采取与入口20000 ppm相同的浓度进行排放。
[0005] 目前,脱硫废水处理多采用传统处理工艺,主要以化学处理为主,分为废水处理系统和污泥处理系统。其中,废水处理系统可分为中和、絮凝、沉淀和澄清等工序。传统的脱硫废水处理工艺较为单一,存在效果不佳,运行复杂,投运率低等问题。同时存在对化学需氧量和氟化物去除效果差;加药系统不可靠,三联箱pH调控能力差;工艺针对性较差,投药成本高;污泥产量大等问题。其中,Cl-无法去除是困扰零排放的难题,也是脱硫废水后续研究面临的重大挑战。
[0006] 事实上,即使是经过传统处理的脱硫废水,依然具有高含盐量、高腐蚀性等特征,无论直接排放还是并入市政污水厂都会对环境造成不利的影响,另外受国家环保政策的影响,近年来国内对脱硫废水的管理越来越严格。因此,脱硫废水零排放将是未来脱硫废水处理的主要方向。
[0007] 要实现脱硫废水的循环利用,包括两个阶段的处理,即脱硫废水的预处理和深度处理。预处理方法主要是利用石灰澄清絮凝、过滤的处理工艺。通过石灰澄清工艺,可去除大部分的碳酸盐碱度,有机物可去除1/4左右,降低TDS的含量,但脱硫废水中仍含有大量的有机物和胶体物质。这时,可以投加大量絮凝剂,去除大部分悬浮物,减轻后续装置的负担。深度处理主要是采用膜分离技术,包括正渗透、反渗透和电渗析等的方法,该方法将实现水盐分离,再通过后续提纯得到工业盐和除盐水,提高废水的回用率和废物的资源化程度,实现脱硫废水的“零排放”。
[0008] 烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,燃煤烟气中含有少量从原煤中带来的F-和Cl-及各种杂质,进入脱硫吸收塔后被洗涤下来并进入浆液,F-与浆液中的铝联合作用对脱硫吸收剂石灰石的溶解产生屏蔽影响,致使石灰石溶解性减弱,脱硫效率降低;同时,Cl-浓度过高对吸收塔系统和结构有腐蚀作用。因此,石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程通常需要排出一部分滤液水(吸收塔浆液经脱水后产生)作为脱硫废水,以达到控制CI-、F-离子浓度并维持吸收塔物质平衡的目的。脱硫废水中的杂质主要来源于烟气和石灰石。煤中的多种元素,如F、Cl、Cd等,在燃烧过程中产生多种化合物,随烟气进入脱硫装置吸收塔,溶解于吸收浆液中。
[0009] 国内外脱硫废水深度处理工艺大致包括以下几种:1)蒸发+结晶工艺,该处理工艺要单独建立一套废水蒸干系统,处理过程要耗费一定量的蒸汽和厂用电,由于其属于末端工艺,不会对电厂其它设备和系统造成影响,但建设和运行成本较高。最重要的是,经蒸干的固体物为混盐,没有利用价值,实际上,又产生了二次固体废弃物;2)盐浓缩工艺,设备投入大,能耗大,防腐要求高,因为氯离子被进一步浓缩;3)排至高温烟道蒸发工艺,通过蒸发的方法将脱硫废水中的水和杂质分离,做到了脱硫废水的零排放。需要新增设备较少,运行成本较低。该方法在发达国家有较多的应用案例。这部分溶解盐又转移到灰中或单独析出,又产生新的固废,难以处理。另外,如果喷入烟道,由于氯离子含量高,对设备的影响难以控制,有较大安全风险。4)多级过滤+反渗透工艺,在国内电力行业已经得到了普遍应用,但在脱硫废水领域,由于脱硫废水水质较差,反渗透及预处理工艺费用很高,尚未得到推广;5)水力排渣系统外排工艺,该方法受到排渣方式的限制,并不适用于所有电厂。

发明内容

[0010] 本发明克服了上述的缺点,本发明的第一个目的是提供一种深度递级分盐工艺,具体包括以下步骤:
[0011] 1)晶体氢氧化镁的提取:经过调质处理后的烟气脱硫废水,加入晶体氢氧化镁晶种和晶种促进剂,经过加热器,调节水温,加入氢氧化钠,进入恒温反应器,在120 150 rpm~的转速下搅拌,控制pH值和反应时间,进入沉淀池,上清液溢流进入硫酸钙反应池。含有晶体氢氧化镁的沉淀液进入洗涤脱水机,滤液(含氢氧化镁晶种)返回氢氧化镁恒温反应器,滤饼自动落入洗涤池,对氢氧化镁晶体进行进一步洗涤,洗涤结束后,进入脱水机再次进行脱水,滤饼进入烘干机,烘干后,将晶体氢氧化镁打包装袋。产品为晶体氢氧化镁;
[0012] 2)硫酸钙、硫酸铝的提取:步骤1)的硫酸钙反应池中,加入复方除硫剂,调节PH值为11,反应温度50℃,生成硫酸钙铝酸盐沉淀,反应完成后,进入沉淀池,上清液进入除钙池,含有硫酸钙铝酸盐沉淀液进入转化池,通过调节PH值,将硫酸钙铝酸盐分解为硫酸钙和硫酸铝,硫酸铝液作为凝聚剂使用,固体硫酸钙送入洗涤脱水机,进入洗涤脱水,滤液送入硫酸钙反应池,滤饼经烘干后打包装袋使用。产品为硫酸钙和硫酸铝;
[0013] 3)碳酸钙的提取:采用碳酸氢钠,分离出碳酸钙。碳酸钙作为脱硫塔的脱硫剂,重复利用,配制碳酸氢钠溶液,加入除钙池,水中的钙离子与碳酸氢钠反应,生成碳酸钙沉淀,除钙池的上清液进入中和池,排液经碳酸钙供料泵打入脱硫塔;
[0014] 4)硼离子的富集:在去除钙离子、镁离子、硫酸根离子的废液中,经增压泵增压,在出水管上加入氢氧化钠溶液调节pH值,进入硼吸收塔,水中的硼离子与树脂螯合被吸收,当出水中有硼时,判吸收塔失效,转入硼洗脱工序,再生液即为富集的硼溶液;
[0015] 5)氯化钠溶液的提纯:将经过提取镁、硫酸根、硼、钙后的水,经增压泵送至多个质过滤器,进入过滤水箱,过滤后的水再经超滤给水泵进入超滤装置,进行深层过滤,送入超滤水箱,经纳滤高压水泵送入纳滤装置,将水中的二价及以上离子与一价离子相分离,(硫酸根基本除去,钙、镁除去90%,将纳滤浓水重新打回除镁池,进行处理,得到的氯化钠初液,送入电渗析装置进行浓缩,当氯化钠溶液浓度达到15%以上时,浓缩液进入氯化钠溶液箱,当淡水电导率低于3000微姆/厘米时,进入淡水箱,通过反渗透高压水泵,进入反渗透装置,反渗透的淡水,进入回用水箱,浓水再回到电渗析装置,进行处理。进入氯化钠溶液箱的溶液,经盐水泵送入离子交换器,除去水中的钙镁,得到纯度超过99.5%以上的氯化钠溶液,离子交换器共设三台,两台串联运行,一台洗脱再生或备用,将氯化钠溶液送入次氯酸钠发生器,将氯化钠转换成次氯酸钠溶液用。
[0016] 优选的,所述步骤1)中水温调节至50 60℃。~
[0017] 优选的,所述步骤1)中pH值不小于11。
[0018] 优选的,所述时间为2小时。
[0019] 优选的,所述步骤2)中碳酸氢钠溶液的质量百分比浓度为10 20%。~
[0020] 优选的,所述步骤3)中在出水管上加入氢氧化钠溶液调节pH值为8 10。~
[0021] 本发明的第二个目的是提供另一种深度递级分盐工艺,具体包括以下步骤:
[0022] 1)晶体氢氧化镁的提取:经过调质处理后的烟气脱硫废水,加入晶体氢氧化镁晶种、晶种促进剂,经过加热器,将水温调节至50 60℃,加入氢氧化钠,进入恒温反应器,在固~定转速下搅拌,控制pH值不小于11,时间2小时左右,进入沉淀池,上清液溢流进入硫酸钙反应池。含有晶体氢氧化镁的沉淀液进入洗涤脱水机,滤液(含氢氧化镁晶种)返回氢氧化镁恒温反应器,滤饼自动落入洗涤池,对氢氧化镁晶体进行进一步洗涤,洗涤结束后,进入脱水机再次进行脱水,滤饼进入烘干机,烘干后,将晶体氢氧化镁打包装袋,产品为晶体氢氧化镁;
[0023] 2)硫酸钙的提取:步骤1)的硫酸钙反应池中,加入铝盐,根据钙、硫酸根的浓度,加入2 10 ppm的PAM,加入氢氧化钠,调节PH值,搅拌强度控制为80 rpm,反应时间不少于1小~时,混合液进入沉淀池,沉淀池中的上清液进入除钙池,下排液经过送料泵进入洗涤脱水机,滤饼进入洗涤槽,加水,配成浓浆液,用硫酸溶液回pH值为6 8,搅拌强度控制50rpm,时~
间30min,再次进入脱水机,滤液回反应器,滤饼反复洗涤,直至硫酸钙纯度达到要求。产品为精制石膏;
[0024] 3)硼离子的富集:在去除钙离子、镁离子、硫酸根离子的废液中,经增压泵增压,在出水管上加入氢氧化钠溶液调节pH值在8 10,进入硼吸收塔,水中的硼离子与树脂螯合被~吸收,当出水中有硼时,判吸收塔失效,转入硼洗脱工序,再生液即为富集的硼溶液;
[0025] 4)氯化钠溶液的提纯:将经过提取镁、硫酸根、硼、钙后的水,经增压泵送至多个质过滤器,进入过滤水箱,过滤后的水再经超滤给水泵进入超滤装置,进行深层过滤,送入超滤水箱,经纳滤高压水泵送入纳滤装置,将水中的二价及以上离子与一价离子相分离,将纳滤浓水重新打回除镁池,进行处理,得到的氯化钠初液,送入电渗析装置进行浓缩,当氯化钠溶液浓度达到15%以上时,浓缩液进入氯化钠溶液箱,当淡水电导率低于3000微姆/厘米时,进入淡水箱,通过反渗透高压水泵,进入反渗透装置,反渗透的淡水,进入回用水箱,浓水再回到电渗析装置,进行处理。进入氯化钠溶液箱的溶液,经盐水泵送入离子交换器,除去水中的钙镁,得到纯度超过99.5%以上的氯化钠溶液,离子交换器共设三台,两台串联运行,一台洗脱再生或备用,得到的氯化钠溶液,可以进入蒸发结晶装置如MVR、多效蒸发装置等,结晶出工业盐,经烘干后,品质达到国家精制盐一级品标准。
[0026] 优选的,所述步骤1)中的转速为120 150 rpm。~
[0027] 优选的,所述步骤2)中pH值大于11。
[0028] 本发明深度递级分盐工艺中,首次将火力发电厂烟气脱硫废水完全资源化,经本系统处理后,不会产生新的废水和固废,实现真正意义上的零排放和资源化,具有极其巨大的市场需求和效益。

具体实施方式

[0029] 实施例1
[0030] 深度递级分盐工艺,具体包括以下步骤(以处理30t/h脱硫废水为例):
[0031] 1)晶体氢氧化镁的提取:
[0032] 脱硫废水的调质处理:在调质池中,加入石灰乳液5000ppm、PAM5ppm、有机硫1ppm,调节PH值为7,沉淀浆液返回脱硫塔底排。上清液进入除镁装置;
[0033] 经过调质处理后的烟气脱硫废水,加入晶体氢氧化镁晶种(脱水机滤液回流)和晶种促进剂,经过加热器,调节水温,加入氢氧化钠,进入恒温反应器,在130 rpm的转速下搅拌,控制pH值11和反应时间120min,进入沉淀池,上清液溢流进入硫酸钙反应池。含有晶体氢氧化镁的沉淀液进入洗涤脱水机,滤液(含氢氧化镁晶种)返回氢氧化镁恒温反应器,滤饼自动落入洗涤池,对氢氧化镁晶体进行进一步洗涤,洗涤结束后,进入脱水机再次进行脱水,滤饼进入烘干机,烘干后,将晶体氢氧化镁打包装袋。产品为晶体氢氧化镁;
[0034] 2)硫酸钙、硫酸铝的提取:步骤1)的硫酸钙反应池中,加入复方除硫剂,调节PH值为11,反应温度控制50℃,反应停留时间为60min,生成硫酸钙铝酸盐沉淀,反应完成后,进入沉淀池,上清液进入脱氮池(如果水中有氨),用泵送入除钙池。含有硫酸钙铝酸盐沉淀液进入转化池,通过调节PH值,将硫酸钙铝酸盐分解为硫酸钙和硫酸铝,硫酸铝液作为凝聚剂使用,固体硫酸钙送入洗涤脱水机,进行洗涤脱水,滤液送入硫酸钙反应池,作为凝聚剂使用,滤饼经烘干后打包装袋使用。产品为硫酸钙;
[0035] 3)碳酸钙的提取:采用碳酸氢钠,分离出碳酸钙。碳酸钙作为脱硫塔的脱硫剂,重复利用,配制碳酸氢钠溶液,加入除钙池,水中的钙离子与碳酸氢钠反应,生成碳酸钙沉淀,除钙池的上清液进入中和池,排液经碳酸钙供料泵打入脱硫塔;
[0036] 4)硼离子的富集:在去除钙离子、镁离子、硫酸根离子的废液中,经增压泵增压,在出水管上加入氢氧化钠溶液调节PH值在9,进入硼吸收塔,水中的硼离子与树脂螯合被吸收,当出水中有硼时,判吸收塔失效,转入硼洗脱工序,再生液即为富集的硼溶液;
[0037] 配制1mmol/l的盐酸溶液,对吸附硼离子的树脂进行洗脱,条件为:洗脱时间:30min,进酸体积树脂体积的40 80倍 ,洗脱后的树脂用1mmol/l的 氢氧化钠溶液再生,至~
排水为中性时,结束再生;
[0038] 5)氯化钠溶液的提纯:将经过提取镁、硫酸根、硼、钙后的水,经增压泵送至多个质过滤器,进入过滤水箱,过滤后的水再经超滤给水泵进入超滤装置,进行深层过滤,送入超滤水箱,经纳滤高压水泵送入纳滤装置,将水中的二价及以上离子与一价离子相分离,将纳滤浓水重新打回除镁池,进行处理,得到的氯化钠初液,送入电渗析装置进行浓缩,当氯化钠溶液浓度达到15%以上时,浓缩液进入氯化钠溶液箱,当淡水电导率低于3000微姆/厘米时,进入淡水箱,通过反渗透高压水泵,进入反渗透装置,反渗透的淡水,进入回用水箱,浓水再回到电渗析装置,进行处理。进入氯化钠溶液箱的溶液,经盐水泵送入离子交换器,除去水中的钙镁,得到纯度超过99.5%以上的氯化钠溶液,离子交换器共设三台,两台串联运行,一台洗脱再生或备用,将氯化钠溶液送入次氯酸钠发生器,将氯化钠转换成次氯酸钠溶液,浓度为8000-10000ppm。
[0039] 在本实例中,每天得到的晶体氢氧化镁(纯度95%以上)约8吨,硫酸钙(纯度98%以上)约12吨,0.8-1%的次氯酸钠溶液600吨(纯度98%以上)。
[0040] 实施例2
[0041] 深度递级分盐工艺,具体包括以下步骤:
[0042] 1)晶体氢氧化镁的提取:
[0043] 脱硫废水的调质处理:在调质池中,加入石灰乳液5000ppm、PAM5ppm、有机硫1ppm,调节PH值为7,沉淀浆液返回脱硫塔底排。上清液进入除镁装置;
[0044] 经过调质处理后的烟气脱硫废水,加入晶体氢氧化镁晶种(脱水机滤液回流)和晶种促进剂,经过加热器,调节水温,加入氢氧化钠,进入恒温反应器,在130 rpm的转速下搅拌,控制pH值11和反应时间120min,进入沉淀池,上清液溢流进入硫酸钙反应池。含有晶体氢氧化镁的沉淀液进入洗涤脱水机,滤液(含氢氧化镁晶种)返回氢氧化镁恒温反应器,滤饼自动落入洗涤池,对氢氧化镁晶体进行进一步洗涤,洗涤结束后,进入脱水机再次进行脱水,滤饼进入烘干机,烘干后,将晶体氢氧化镁打包装袋,产品为晶体氢氧化镁;
[0045] 2)硫酸钙的提取:步骤1)的硫酸钙反应池中,加入铝盐,浓度根据钙、硫酸根的比值确定,加入2 10ppm的PAM,加入氢氧化钠,调节PH值大于11,搅拌强度控制80rpm,反应时~间1小时,混合液进入沉淀池,沉淀池中的上清液进入除钙池,下排液经过送料泵进入脱水机,滤饼进入洗涤槽,加水,配成浓浆液,用硫酸溶液回PH值为7,搅拌强度控制50rpm,时间
30min,再次进入脱水机,滤液回反应器,滤饼反复洗涤,直至硫酸钙纯度达到要求。产品为精制石膏;
[0046] 3)碳酸钙的提取:采用碳酸氢钠,分离出碳酸钙。碳酸钙作为脱硫塔的脱硫剂,重复利用,配制碳酸氢钠溶液,加入除钙池,水中的钙离子与碳酸氢钠反应,生成碳酸钙沉淀,除钙池的上清液进入中和池,排液经碳酸钙供料泵打入脱硫塔;
[0047] 4)硼离子的富集:在去除钙离子、镁离子、硫酸根离子的废液中,经增压泵增压,在出水管上加入氢氧化钠溶液调节PH值在9,进入硼吸收塔,水中的硼离子与树脂螯合被吸收,当出水中有硼时,判吸收塔失效,转入硼洗脱工序,再生液即为富集的硼溶液;
[0048] 配制1mmol/l的盐酸溶液,对吸附硼离子的树脂进行洗脱,条件为:洗脱时间:30min,进酸体积树脂体积的60倍 ,洗脱后的树脂用1mmol/l的 氢氧化钠溶液再生,至排水为中性时,结束再生;
[0049] 5)氯化钠溶液的提纯:将经过提取镁、硫酸根、硼、钙后的水,经增压泵送至多个质过滤器,进入过滤水箱,过滤后的水再经超滤给水泵进入超滤装置,进行深层过滤,送入超滤水箱,经纳滤高压水泵送入纳滤装置,将水中的二价及以上离子与一价离子相分离,将纳滤浓水重新打回除镁池,进行处理,得到的氯化钠初液,送入电渗析装置进行浓缩,当氯化钠溶液浓度达到15%以上时,浓缩液进入氯化钠溶液箱,当淡水电导率低于3000微姆/厘米时,进入淡水箱,通过反渗透高压水泵,进入反渗透装置,反渗透的淡水,进入回用水箱,浓水再回到电渗析装置,进行再处理。进入氯化钠溶液箱的溶液,经盐水泵送入离子交换器,除去水中的钙镁,得到纯度超过99.5%以上的氯化钠溶液,离子交换器共设三台,两台串联运行,一台洗脱再生或备用,得到的氯化钠溶液,可以进入蒸发结晶装置如MVR、多效蒸发装置等,结晶出工业盐,经烘干后,品质达到国家精制盐一级品标准。
[0050] 在本实例中,每天得到的晶体氢氧化镁(纯度95%以上)约8吨,硫酸钙(纯度98%以上)约12吨,工业盐25吨(国家精制盐一级品,纯度99.2%以上),无离子水600吨(电导率小于10μm/cm)。
[0051] 实施例3
[0052] 深度递级分盐工艺,具体包括以下步骤(以处理30t/h脱硫废水为例);
[0053] 本实例是针对沿江、沿海采用开式循环水系统的火力发电厂;
[0054] 1)晶体氢氧化镁的提取:
[0055] 脱硫废水的调质处理:在调质池中,加入石灰乳液5000ppm、PAM5ppm、有机硫1ppm,调节PH值为7,沉淀浆液返回脱硫塔底排。上清液进入除镁装置,
[0056] 经过调质处理后的烟气脱硫废水,加入晶体氢氧化镁晶种(脱水机滤液回流)和晶种促进剂,经过加热器,调节水温,加入氢氧化钠,进入恒温反应器,在130 rpm的转速下搅拌,控制pH值11和反应时间120min,进入沉淀池,上清液溢流进入硫酸钙反应池。含有晶体氢氧化镁的沉淀液进入洗涤脱水机,滤液(含氢氧化镁晶种)返回氢氧化镁恒温反应器,滤饼自动落入洗涤池,对氢氧化镁晶体进行进一步洗涤,洗涤结束后,进入脱水机再次进行脱水,滤饼进入烘干机,烘干后,将晶体氢氧化镁打包装袋。产品为晶体氢氧化镁;
[0057] 2)硫酸钙、硫酸铝的提取:步骤1)的硫酸钙反应池中,加入复方除硫剂,调节PH值为11,反应温度控制50℃,反应停留时间为60min,生成硫酸钙铝酸盐沉淀,反应完成后,进入沉淀池,上清液进入脱氮池(如果水中有氨),用泵送入除钙池。含有硫酸钙铝酸盐沉淀液进入转化池,通过调节PH值,将硫酸钙铝酸盐分解为硫酸钙和硫酸铝,硫酸铝液作为凝聚剂使用,固体硫酸钙送入洗涤脱水机,进行洗涤脱水,滤液送入硫酸钙反应池,作为凝聚剂使用,滤饼经烘干后打包装袋使用。产品为硫酸钙;
[0058] 3)碳酸钙的提取:采用碳酸氢钠,分离出碳酸钙。碳酸钙作为脱硫塔的脱硫剂,重复利用,配制碳酸氢钠溶液,加入除钙池,水中的钙离子与碳酸氢钠反应,生成碳酸钙沉淀,除钙池的上清液进入中和池,排液经碳酸钙供料泵打入脱硫塔;
[0059] 4)硼离子的富集:在去除钙离子、镁离子、硫酸根离子的废液中,经增压泵增压,在出水管上加入氢氧化钠溶液调节PH值在9,进入硼吸收塔,水中的硼离子与树脂螯合被吸收,当出水中有硼时,判吸收塔失效,转入硼洗脱工序,再生液即为富集的硼溶液;
[0060] 配制1mmol/l的盐酸溶液,对吸附硼离子的树脂进行洗脱,条件为:洗脱时间:30min,进酸体积树脂体积的60倍 ,洗脱后的树脂用1mmol/l的 氢氧化钠溶液再生,至排水为中性时,结束再生;
[0061] 5)氯化钠溶液的提纯:将经过提取镁、硫酸根、硼、钙后的水,经增压泵送至多个质过滤器,进入过滤水箱,过滤后的水再经超滤给水泵进入超滤装置,进行深层过滤,送入超滤水箱,经纳滤高压水泵送入纳滤装置,将水中的二价及以上离子与一价离子相分离,将纳滤浓水重新打回除镁池,进行处理,得到的氯化钠溶液,送入电渗析装置进行浓缩,当氯化钠溶液浓度达到5%以上时,浓缩液进入氯化钠溶液箱,将氯化钠溶液送入次氯酸钠发生器,将氯化钠转换成次氯酸钠溶液,浓度约8000-10000ppm加入到循环水中,作为杀生剂使用。有效提高冷凝器端差温度,进入提高机组运行效率。
[0062] 在本实例中,每天得到的晶体氢氧化镁(纯度95%以上)约8吨,硫酸钙(纯度98%以上)约12吨,0.8-1%的次氯酸钠溶液600吨(纯度92%以上)。