一种新型液膜法脱硫废水处理系统论文和设计-侯晶晶

全文摘要

一种新型液膜法脱硫废水处理系统，脱硫废水与油包水型乳状液在液膜塔内逆流接触，根据液膜内相与脱硫废水之间的CL‑浓度差，实现CL‑的高效传质分离，不含CL‑的废水返回脱硫塔循环使用，其中的SO42‑随废水循环进入脱水系统变成石膏排出系统；含有CL‑的乳状液经破乳器后回收重新用于乳状液的制备，浓集了钙铝氯盐沉淀的内相蒸发结晶后用于化工或工业用途，整个液膜法脱硫废水处理系统能够去除以CL‑为主的迁移性较强的可溶性盐分，传质分离效率高，减少了CL‑对脱硫系统的影响，提高石膏品质，减少废水、总盐的排放，节水降耗，具有较好的环境和社会效益。

设计方案

1.一种新型液膜法脱硫废水处理系统，液膜塔、脱硫塔、脱水系统、废水收集箱、无氯废水箱、烟道蒸发、制乳器、乳状液储槽、破乳器、蒸发器，其特征在于，在废水收集箱后布置液膜塔，在液膜塔内脱硫废水与乳状液逆流接触，实现CL^{-<\/sup>的高效传质分离，液膜塔底部设置无氯废水出口，然后连接无氯废水箱、脱硫塔，将无氯废水循环使用；液膜塔的下部设置乳状液入口，顶部设置乳状液出口，然后连接破乳器，破乳器有两个出口，一个出口连接制乳器，将回收的外相用于乳状液的制备，另一个出口连接蒸发器，浓集了钙铝氯盐沉淀的内相蒸发结晶后用于化工或工业用途。}

2.如权利要求1所述的一种新型液膜法脱硫废水处理系统，其特征在于，所述的液膜塔为连续式塔设备，比如转盘塔，根据分离要求，可双塔布置。

3.如权利要求1所述的一种新型液膜法脱硫废水处理系统，其特征在于，所述的制乳器用于油包水型乳状液的制备，膜溶剂为烃类，如C12~C24中的一种或几种的混合物，表面活性剂为非离子型表面活性剂，如span80，膜内相为生石灰与NaAlO2组成的混合悬浊液，制备方法为超声、搅拌中的一种或两种联用。

4.如权利要求1所述的一种新型液膜法脱硫废水处理系统，其特征在于，所述的破乳器为静电破乳器或膜破乳器。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于脱硫废水处理领域，具体涉及一种新型液膜法脱硫废水处理系统。

背景技术

在大型火力发电厂石灰石-石膏湿法锅炉烟气脱硫系统中，为保证脱硫效率，维持系统CL^{-<\/sup>平衡，需要定期补充工艺水同时排放脱硫废水。传统的脱硫废水处理工艺主要采用物化方法，该方法能去除大部分重金属离子及悬浮物，但无法去除以CL^{-<\/sup>为主的迁移性较强的可溶性盐分，导致脱硫废水无法回用或直接排放，随着国家对环境保护力度的不断加强，脱硫废水需要逐步实现零排放，这对燃煤锅炉领域可持续发展提出了严峻挑战。}}

目前，研究较多的废水零排放技术主要是热蒸发法和膜浓缩法，虽然都能去除以CL^{-<\/sup>为主的迁移性较强的可溶性盐分，但是能耗较高，蒸发产物组分较多，不利于化工或工业应用，同时，膜浓缩法对脱硫废水的预处理装置要求较高，并且膜元件需要定期清洗和更换，运行维护成本高；热蒸发法利用高、低品位的烟气余热将脱硫废水中的水分蒸发出去，结晶后的产物被除尘器捕集，尽管降低了能耗，但热蒸发对烟气温度比较敏感，特别是低负荷下，存在蒸发不完全的情况，会对烟道造成腐蚀，影响粉煤灰的综合使用，影响后续设备及系统的稳定运行，且在高温烟气蒸发过程中，氯盐分解生成氯化氢，CL^{-<\/sup>随烟气又重新回到脱硫系统。}}

本实用新型提供一种新型液膜法脱硫废水处理系统，在废水收集箱后设置液膜塔，在液膜塔内脱硫废水与油包水型乳状液逆流接触，实现CL^{-<\/sup>的高效传质分离，不含CL^{-<\/sup>的废水返回脱硫塔循环使用，其中的SO4^{2-<\/sup>随废水循环进入脱水系统变成石膏排出系统，含有CL^{-<\/sup>的乳状液经破乳器后回收外相进入制乳器用于乳状液的制备，浓集了钙铝氯盐沉淀的内相进入蒸发器蒸发结晶后用于化工或工业用途。}}}}

发明内容

本实用新型提供一种新型液膜法脱硫废水处理系统。本实用新型能够去除以CL^{-<\/sup>为主的迁移性较强的可溶性盐分，减少了CL^{-<\/sup>对脱硫系统的影响，提高石膏品质，减少废水、总盐的排放，节水降耗。}}

本实用新型的一种新型液膜法脱硫废水处理系统，包括液膜塔1、脱硫塔2、脱水系统3、废水收集箱4、无氯废水箱5、制乳器6、乳状液储槽7、破乳器8、蒸发器9。其特征在于液膜塔内传质所用的乳状液为油包水型乳状液，膜溶剂为烃类，如C_{12<\/sub>~C_{24<\/sub>中的一种或几种的混合物，表面活性剂为非离子型表面活性剂，如span80，膜内相为生石灰与NaAlO_{2<\/sub>组成的混合悬浊液，生石灰含量为1%~20%，NaAlO_{2<\/sub>含量为0.5~15.4%，将表面活性剂溶于膜溶剂，再将膜内相加入制备成乳状液，制备方法为超声、搅拌中的一种或两种联用；来自于废水收集箱的脱硫废水从液膜塔上部进入，制乳器制成的油包水型乳状液从液膜塔下部进入，液膜塔内脱硫废水与乳状液逆流接触，逆流接触过程中形成的大量乳状液滴，提供了巨大的传质比表面积，脱硫废水中的CL^{-<\/sup>渗透过乳状液外相，进入内相与含有Ca^{2+<\/sup>、AlO_{2<\/sub>^{-<\/sup>的反应剂反应生成不会渗透的钙铝氯盐沉淀，使液膜内相与脱硫废水之间始终保持较高的CL^{-<\/sup>浓度差，则CL^{-<\/sup>不断地从脱硫废水进入液膜内相，实现CL^{-<\/sup>的高效传质分离，不含CL^{-<\/sup>的废水返回脱硫塔循环使用，其中的SO4^{2-<\/sup>随废水循环进入脱水系统变成石膏排出系统，含有CL^{-<\/sup>的乳状液经破乳器后回收重新用于乳状液的制备，浓集了钙铝氯盐沉淀的内相蒸发结晶后用于化工或工业用途。}}}}}}}}}}}}}}

本实用新型的有益效果：本实用新型能够去除以CL-为主的迁移性较强的可溶性盐分，不含CL^{-<\/sup>废水的循环使用，减少了系统水耗，降低了CL^{-<\/sup>对脱硫效率的影响，同时SO4^{2-<\/sup>随废水循环进入脱水系统变成石膏排出系统，降低了总盐的排放，整个液膜法脱硫废水处理系统能够去除以CL^{-<\/sup>为主的迁移性较强的可溶性盐分，传质分离效率高，减少废水、总盐的排放，节水降耗，提高脱硫效率，具有较好的环境和社会效益。}}}}

附图说明

图1是本实用新型的一种新型液膜法脱硫废水处理系统的示意图，其中1为液膜塔、2为脱硫塔、3为脱水系统、4为废水收集箱、5为无氯废水箱、6为制乳器、7为乳状液储槽、8为破乳器、9为蒸发器。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种新型液膜法脱硫废水处理系统，包括液膜塔1、脱硫塔2、脱水系统3、废水收集箱4、无氯废水箱5、制乳器6、乳状液储槽7、破乳器8、蒸发器9。所述脱硫塔依次连接脱水系统、废水收集箱，液膜塔的上部设置脱硫废水入口，底部设置无氯废水出口，然后连接无氯废水箱、脱硫塔；所述制乳器依次连接液乳状液储槽、液膜塔，液膜塔的下部设置乳状液入口，顶部设置乳状液出口，然后连接破乳器，破乳器有两个出口，一个出口连接制乳器，另一个出口连接蒸发器。

如图1所示，将表面活性剂溶于膜溶剂，再将膜内相加入外相制备成油包水型乳状液，制备方法为超声、搅拌中的一种或两种联用；脱硫废水与乳状液在液膜塔内逆流接触，逆流接触过程中形成大量的乳状液滴，为传质分离提供巨大的比表面积，脱硫废水中的CL^{-<\/sup>渗透过乳状液外相，进入内相与含有Ca^{2+<\/sup>、AlO_{2<\/sub>^{-<\/sup>的反应剂反应生成不会渗透的钙铝氯盐沉淀，使液膜内相与脱硫废水之间始终保持较高的CL^{-<\/sup>浓度差，则CL^{-<\/sup>不断地从脱硫废水进入液膜内相，实现CL^{-<\/sup>的高效传质分离，不含CL^{-<\/sup>的废水返回脱硫塔作为脱硫系统的补加水源，节约水耗，同时也间接降低了废水的排放量，降低了处理成本，其中的SO_{4<\/sub>^{2-<\/sup>随废水返回脱硫塔并进入脱水系统变成石膏排出系统，降低了总盐的排放；含有CL^{-<\/sup>的乳状液经破乳器后回收重新用于乳状液的制备，浓集了钙铝氯盐沉淀的内相蒸发结晶后用于化工或工业用途。}}}}}}}}}}}

该装置的具体流程：来自于废水收集箱的脱硫废水从液膜塔上部进入，制乳器制成的油包水型乳状液经乳状液储槽从液膜塔下部进入，液膜塔内，脱硫废水与乳状液逆流接触，实现CL^{-<\/sup>的高效传质分离，不含CL^{-<\/sup>的废水从液膜塔底部排出进入无氯废水箱，然后返回脱硫塔作为脱硫系统的补加水源；含有CL^{-<\/sup>的乳状液从液膜塔顶部排出进入破乳器，经破乳器后回收膜相进入制乳器用于乳状液的制备，浓集了钙铝氯盐沉淀的内相进入蒸发器蒸发结晶后用于化工或工业用途。}}}

以上所述，仅为解释本实用新型之较佳实施方式，并非企图据以对本实用新型作任何形式上的限制，所以凡是在本实用新型之创作精神下，所作的任何修饰或变更，皆仍应属于本实用新型意图保护之范围。

设计图

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