公布日：2023.10.10

申請(qǐng)日：2022.03.24

分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/18(2006.01)N

摘要

本發(fā)明涉及脫硫廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫硫廢水處理方法和系統(tǒng)，及其應(yīng)用。本發(fā)明涉及的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：(1)將脫硫廢水與軟化劑混合，進(jìn)行軟化處理，得到粗處理水；(2)所述粗處理水進(jìn)行第一固液分離，得到第一液相和第一固相，調(diào)節(jié)第一液相的pH值，得到軟化出水；(3)將所述軟化出水、結(jié)晶劑和氧化劑混合，進(jìn)行第一結(jié)晶處理，得到結(jié)晶出水和金屬鹽；(4)將所述結(jié)晶出水與阻垢劑混合，進(jìn)行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；所述納濾濃水返回步驟(3)中，與所述軟化出水混合，用于第一結(jié)晶處理。該方法具備操作工藝簡(jiǎn)單、成本低、高資源化回收利用的特點(diǎn)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。

權(quán)利要求書

1.一種脫硫廢水處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：(1)將脫硫廢水與軟化劑混合，進(jìn)行軟化處理，得到粗處理水；(2)所述粗處理水進(jìn)行第一固液分離，得到第一液相和第一固相，調(diào)節(jié)第一液相的pH值，得到軟化出水；(3)將所述軟化出水、結(jié)晶劑和氧化劑混合，進(jìn)行第一結(jié)晶處理，得到結(jié)晶出水和金屬鹽；(4)將所述結(jié)晶出水與阻垢劑混合，進(jìn)行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；所述納濾濃水返回步驟(3)中，與所述軟化出水混合，用于第一結(jié)晶處理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：(2-1)所述粗處理水進(jìn)行第二固液分離，得到第二液相和第二固相；(2-2)所述第二固相進(jìn)行第一固液分離，得到第一液相和第一固相，所述第一液相和所述第二液相混合后，得到混合水，調(diào)節(jié)所述混合水的pH值，得到軟化出水。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述軟化劑包含Ca(OH)2、有機(jī)硫和助凝劑；優(yōu)選地，以脫硫廢水的體積為基準(zhǔn)，所述有機(jī)硫的投加量為20-100mg/L，優(yōu)選為50-100mg/L；優(yōu)選地，所述助凝劑的投加量為3-10mg/L，優(yōu)選為5-10mg/L；優(yōu)選地，所述粗處理水的pH值為11-11.6，優(yōu)選為11.3-11.6。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述有機(jī)硫選自三巰基均三嗪三鈉、二硫代氨基三聚氰酸鈉和三硫代碳酸鈉中的至少一種；優(yōu)選地，所述助凝劑為聚丙烯酰胺。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述軟化處理的時(shí)間為30-60min；優(yōu)選地，加酸調(diào)節(jié)第一液相的pH值，所述酸為鹽酸；優(yōu)選地，經(jīng)加酸調(diào)節(jié)第一液相的pH值，得到所述軟化出水的pH值為6-8。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述結(jié)晶劑選自Na2SO4；優(yōu)選地，所述氧化劑選自臭氧；優(yōu)選地，以所述軟化出水的總重量為基準(zhǔn)，所述氧化劑的投加量為50-200mg/L，優(yōu)選為100-200mg/L；優(yōu)選地，所述結(jié)晶出水中鈣離子濃度為8-12mmol/L，優(yōu)選為8-10mmol/L。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第一結(jié)晶處理包含反應(yīng)過程和沉降過程；優(yōu)選地，所述反應(yīng)過程的停留時(shí)間為30-60min，所述沉降過程的停留時(shí)間為45-60min；優(yōu)選地，所述方法還包括：對(duì)所述結(jié)晶出水進(jìn)行第三固液分離；優(yōu)選地，所述第三固液分離選自砂濾和/或超濾。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述阻垢劑選自氨基三甲叉膦酸、己二胺四甲叉膦酸、聚天冬氨酸和聚馬來酸中的任意一種；優(yōu)選地，以結(jié)晶出水的體積為基準(zhǔn)，所述阻垢劑的用量為3-10mg/L；優(yōu)選地，所述納濾處理的產(chǎn)水量為所述納濾處理的進(jìn)水量的40-60wt％；優(yōu)選地，所述納濾處理的操作壓力為0.5-2MPa，優(yōu)選為0.5-1.5MPa。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法還包括：反滲透處理；所述反滲透處理包含第一反滲透單元、第二反滲透單元和第三反滲透單元；(a)所述納濾產(chǎn)水經(jīng)所述第一反滲透單元處理，得到第一反滲透產(chǎn)水和第一反滲透濃水；(b)所述第一反滲透濃水經(jīng)所述第二反滲透單元處理，得到第二反滲透產(chǎn)水和第二反滲透濃水；所述第二反滲透產(chǎn)水返回至步驟(a)與所述納濾產(chǎn)水混合；(c)所述第二反滲透濃水經(jīng)所述第三反滲透單元處理，得到第三反滲透產(chǎn)水和第三反滲透濃水，所述第三反滲透產(chǎn)水返回至步驟(b)與所述第一反滲透濃水混合，第三反滲透濃水為終濃水。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第一反滲透濃水和所述第一反滲透產(chǎn)水的體積比為0.5-1.5：1；優(yōu)選地，所述第二反滲透濃水和所述第二反滲透產(chǎn)水的體積比為0.5-1.5：1；優(yōu)選地，所述第三反滲透濃水和所述第三反滲透產(chǎn)水的體積比為0.5-1.5：1。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，所述反滲透處理的操作壓力為4-7MPa；優(yōu)選地，所述終濃水的鹽含量為140-180g/L；優(yōu)選地，所述終濃水經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶處理，得到結(jié)晶鹽。

12.一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，包含依次相連的反應(yīng)單元、第一固液分離單元、結(jié)晶單元和納濾單元；其中，所述反應(yīng)單元用于將脫硫廢水進(jìn)行軟化處理，得到粗處理水；所述第一固液分離單元用于將所述粗處理水進(jìn)行第一固液分離，得到第一液相和第一固相；所述第一結(jié)晶單元用于將所述第一液相進(jìn)行第一結(jié)晶處理，得到結(jié)晶出水和金屬鹽；所述納濾單元用于將所述結(jié)晶出水進(jìn)行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；所述納濾濃水返回所述結(jié)晶單元中與所述第一液相混合，用于第一結(jié)晶處理。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述反應(yīng)單元與所述第一固液分離單元之間設(shè)置有第二固液分離單元；優(yōu)選地，所述結(jié)晶單元與所述納濾單元之間設(shè)置有第三固液分離單元；優(yōu)選地，所述第三固液分離單元選自砂濾裝置和/或超濾裝置。

14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括：反滲透單元；所述反滲透單元包含第一反滲透單元、第二反滲透單元和第三反滲透單元；所述第一反滲透單元、所述第二反滲透單元和所述第三反滲透單元上分別設(shè)置有入水口、濃水出口和產(chǎn)水出口；其中，所述第一反滲透單元的入水口分別與所述納濾單元的出水口和所述第二反滲透單元的產(chǎn)水出口連接；所述第二反滲透單元的入水口分別與所述第一反滲透單元的濃水出口和所述第三反滲透單元的產(chǎn)水出口連接；所述第三反滲透單元的入水口與所述第二反滲透單元的濃水出口連接；優(yōu)選地，所述脫硫廢水處理系統(tǒng)還包含與所述第三反滲透單元的濃水出口連接的蒸發(fā)結(jié)晶單元。

15.權(quán)利要求1-11中任意一項(xiàng)所述的方法或者權(quán)利要求12-14中任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)在脫硫廢水處理中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種脫硫廢水處理方法和系統(tǒng)，及其應(yīng)用。通過對(duì)脫硫廢水部分軟化預(yù)處理，僅去除鎂硬度，可避免由于完全軟化造成大量生成沉淀物帶來的分離成本高和分離系統(tǒng)堵塞的問題。經(jīng)固液分離后的軟化出水進(jìn)行結(jié)晶處理，在結(jié)晶的過程中通入結(jié)晶劑和氧化劑，既能夠有效的脫除反應(yīng)物中污染物，又能分離得到金屬鹽。結(jié)晶單元排出的結(jié)晶出水經(jīng)過納濾處理后，富含結(jié)晶劑陰離子的納濾濃水返回常溫結(jié)晶單元沉淀軟化劑中的陽離子，納濾產(chǎn)水排出系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)了各個(gè)反應(yīng)單元之間的協(xié)同配合，結(jié)晶劑獲得了高效利用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種脫硫廢水處理方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)將脫硫廢水與軟化劑混合，進(jìn)行軟化處理，得到粗處理水；

(2)所述粗處理水進(jìn)行第一固液分離，得到第一液相和第一固相，調(diào)節(jié)第一液相的pH值，得到軟化出水；

(3)將所述軟化出水、結(jié)晶劑和氧化劑混合，進(jìn)行第一結(jié)晶處理，得到結(jié)晶出水和金屬鹽；

(4)將所述結(jié)晶出水與阻垢劑混合，進(jìn)行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；

所述納濾濃水返回步驟(3)中，與所述軟化出水混合，用于第一結(jié)晶處理。

本發(fā)明第二方面提供一種應(yīng)用上述方法的脫硫廢水處理系統(tǒng)，

包含依次相連的反應(yīng)單元、第一固液分離單元、結(jié)晶單元和納濾單元；其中，所述反應(yīng)單元用于將脫硫廢水進(jìn)行軟化處理，得到粗處理水；所述第一固液分離單元用于將所述粗處理水進(jìn)行第一固液分離，得到第一液相和第一固相；所述第一結(jié)晶單元用于將所述第一液相進(jìn)行第一結(jié)晶處理，得到結(jié)晶出水和金屬鹽；所述納濾單元用于將所述結(jié)晶出水進(jìn)行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；所述納濾濃水返回所述結(jié)晶單元中與所述第一液相混合，用于第一結(jié)晶處理。

本發(fā)明第三方面提供一種上述方法或者上述系統(tǒng)在脫硫廢水處理中的應(yīng)用。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種脫硫廢水處理方法和系統(tǒng)，及其應(yīng)用獲得以下有益的效果：

本發(fā)明通過對(duì)脫硫廢水先進(jìn)行部分軟化預(yù)處理，僅去除鎂硬度，可避免由于完全軟化造成大量生成沉淀物帶來的分離成本高的問題。同時(shí)僅采用部分軟化反應(yīng)，將軟化反應(yīng)后的泥水混合物無需沉淀澄清直接送入固液分離，可避免采用傳統(tǒng)沉淀池泥水分離造成的反應(yīng)系統(tǒng)易結(jié)垢堵塞的問題，同時(shí)減少占地面積并節(jié)省投資。經(jīng)固液分離后的軟化出水進(jìn)行結(jié)晶處理，在結(jié)晶的過程中通入結(jié)晶劑和氧化劑，既能夠有效的脫除反應(yīng)物中的有機(jī)物，避免后續(xù)污染；又能夠致使金屬鹽大量析出，實(shí)現(xiàn)了資源化利用。結(jié)晶單元排出的結(jié)晶出水經(jīng)過納濾處理后，富含結(jié)晶劑陰離子的納濾濃水返回結(jié)晶單元沉淀結(jié)晶單元中的陽離子；實(shí)現(xiàn)了各個(gè)反應(yīng)單元之間的協(xié)同配合，結(jié)晶劑獲得了高效利用。

（發(fā)明人：鐘振成;王靖宇;熊日華;王海棠;佟振偉;段亞威）