本發明涉及污水處理技術領域,具體涉及一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝。
背景技術:
脫硫廢水主要是鍋爐煙氣濕法脫硫(石灰石/石膏法)過程中吸收塔的排放水。廢水中含有的雜質主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬,其中很多是國家環保標準中要求嚴格控制的第一類污染物。隨著環保達標排放要求的升級和人們對生態環境的日益關注,環境管理部門對脫硫廢水的回用處理也提出了越來越高的要求,特別是在生態脆弱區以及沒有納污水體的區域所建立的電廠,其脫硫廢水沒有外排途徑,只能內部消化,因此需要實現廢水的全部回用或者零排放。
中國專利文獻CN105712557A公開了一種脫硫廢水零排放處理方法,包括以下步驟:1)脫硫廢水進入除鎂除重池組,使脫硫廢水中的鎂離子和重金屬離子生成氫氧化物沉淀;得到除鎂除重廢水;2)除鎂除重廢水進入除鈣沉淀池組,使除鎂除重廢水使廢水中鈣離子濃度降低至10mg/L以下,得到混鹽廢水;3)混鹽廢水進入納濾系統;混鹽廢水分離為硫酸鹽濃水及氯鹽淡水;4)硫酸鹽濃水至少部分回流至除鈣沉淀池組;氯鹽淡水進入膜蒸餾系統,得到蒸餾冷凝水及氯鹽濃水;氯鹽濃水進入蒸發結晶器,得到蒸發冷凝水和可回用鹽。上述專利文獻公開的技術不僅能夠實現脫硫廢水零排放,蒸發結晶獲得的結晶鹽可實現全部回用,并且運行和處理成本大幅降低。然而上述工藝獲得的結晶鹽為氯化鈉不易在電廠內部消化使用,且外售價在50-100元/噸左右,外售的收益遠遠低于脫硫廢水的處理成本,無形中增加了企業的經濟負擔。因此,如何在滿足環保要求的情況下,減少廢水處理負擔,為企業創收成為當務之急。
技術實現要素:
因此,本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中脫硫廢水處理成本高的問題,從而提供一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,本工藝創新性的提出了從脫硫廢水中制取氯化鈣的思路,打破了現有技術中僅僅從脫硫廢水中制取氯化鈉或雜鹽的思維局限。
為此,本申請采取的技術方案為,
一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10-10.5,然后加入除鎂除重劑,以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水;
2)調節所述除鎂除重廢水的pH值為7-8,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發水量不小于70%,得到氯化鈉晶體和氯化鈣濃縮液;
4)對氯化鈣濃縮液進行二次蒸發得到結晶濃液,以結晶濃液進行切片結晶,得到CaCl2·H2O鹽片。
上述從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝中,所述步驟3)中還包括加入消泡劑的步驟。
上述從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝中,所述步驟1)中,所述除鎂除重劑為氫氧化鈣。
上述從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝中,所述步驟1)中,還包括加入FeCl3和/或聚丙烯酰胺(PAM)的步驟。
上述從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝中,所述步驟3)中,控制蒸發水量不小于80%。
上述從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝中,所述步驟4)中,結晶濃液中氯化鈣的質量濃度為65-75%。
上述從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝中,所述二次蒸發為閃蒸,閃蒸溫度140-180℃,絕對壓力為0.3-0.6個大氣壓。
本發明技術方案,具有如下優點:
1.本發明提供了一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,本工藝創新性的提出了從脫硫廢水中制取氯化鈣的思路,打破了現有技術中僅僅從脫硫廢水中制取氯化鈉的思維局限,本申請只進行除鎂除重處理,保留廢水中的鈣離子從而為制取氯化鈣做準備,由于電廠脫硫廢水中鈣離子比例非常高,在不加藥去除鈣離子的情況下,蒸發前氯化鈣約占80%,氯化鈉約占20%,高含量的氯化鈣-氯化鈉液體很難結晶出晶體顆粒,只能形成雜鹽的粘稠液,無法實現資源化利用,而本申請創造性的發現,通過前期調節除鎂除重后,調節廢水的pH值為7-8,并控制其蒸發水量不小于70%,可得到純度較高的氯化鈉晶體,進一步的對殘液進行切片結晶得到純度較高的CaCl2·H2O鹽片。本申請在與傳統的脫硫廢水處理相比,省去了對廢水中鈣的去除,從而節省了前期藥劑的投加種類和投加量,節省了處理成本,并且后續只需對蒸發和結晶條件進行嚴格控制即可得到高附加值產品氯化鈣,提高了企業收益,本工藝通過在前期節省藥劑投加,在后期提高附加產品的收益,從而使運行成本僅為4.86元/噸水,年運行成本低于50萬元。是迄今為止見諸報端的最經濟的脫硫廢水處理技術。
2.本發明提供的從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,僅僅通過前期的除鎂除重,后期的蒸發結晶即可得到純度較高的氯化鈉和氯化鈣,工藝過程簡單易于操作。
3.本發明提供的從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,加入FeCl3和/或聚丙烯酰胺(PAM),從而增加化學物的絮凝效果,提高除鎂除重的效率。
4.本發明提供的從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,控制蒸發水量不小于80%,以進一步增加氯化鈉的析出晶,提高氯化鈣的純度。
5.本發明提供的從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,蒸發處理時加入消泡劑,以避免來水中有機物濃度過高結晶器中出現泡沫過多的情況。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝流程圖;
具體實施方式
為便于比對,本申請下述實施例采用的脫硫廢水為同一電廠同一批次的鍋爐煙氣濕法脫硫過程中吸收塔的排放水。其加入的石灰乳、FeCl3和PAM水溶液的質量濃度分別為25%、20%和2‰,上述水溶液加入的質量分別占原水質量的5.5%、0.02%、0.004%。在實際應用中除鎂除重步驟不限于上述的加入量,只要能實現脫硫廢水除鎂除重的目的即可。
實施例1
如圖1所示,一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10,并加入石灰乳、FeCl3和PAM水溶液以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水。
2)向所述除鎂除重廢水中加入硫酸以調節其pH值為7,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發水量為70%,得到氯化鈉晶體和氯化鈣濃縮液;
4)對氯化鈣濃縮液進行閃蒸,控制閃蒸溫度為160℃,絕對壓力0.5個大氣壓,得到結晶濃液,控制結晶濃液中氯化鈣質量濃度為70%,對所述結晶濃液進行切片結晶,得到CaCl2·H2O鹽片。
采用結晶鹽純度國標測定方法對得到的氯化鈉和氯化鈣晶體進行檢測,其純度分別為98.5%和96%。
實施例2
如圖1所示,一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10,并加入石灰乳、FeCl3和PAM水溶液以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水。
2)向所述除鎂除重廢水中加入硫酸以調節其pH值為7.5,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發水量為75%,得到氯化鈉晶體和氯化鈣濃縮液;
4)對氯化鈣濃縮液進行閃蒸,控制閃蒸溫度為140℃,絕對壓力0.3個大氣壓,得到結晶濃液,控制結晶濃液中氯化鈣質量濃度為65%,對所述結晶濃液進行切片結晶,得到CaCl2·H2O鹽片。
采用結晶鹽純度國標測定方法對得到的氯化鈉和氯化鈣晶體進行檢測,其純度分別為98.5%和96%
實施例3
如圖1所示,一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10,并加入石灰乳、FeCl3和PAM水溶液以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水。
2)向所述除鎂除重廢水中加入硫酸以調節其pH值為8,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發水量為80%,得到氯化鈉晶體和氯化鈣濃縮液;
4)對氯化鈣濃縮液進行閃蒸,控制閃蒸溫度為180℃,絕對壓力0.6個大氣壓,得到結晶濃液,控制結晶濃液中氯化鈣質量濃度為70%,對所述結晶濃液進行切片結晶,得到CaCl2·H2O鹽片。
采用結晶鹽純度國標測定方法對得到的氯化鈉和氯化鈣晶體進行檢測,其純度分別為98.7%和96.2%
實施例4
如圖1所示,一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10,并加入石灰乳、FeCl3和PAM水溶液以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水。
2)向所述除鎂除重廢水中加入硫酸以調節其pH值為7.5,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發水量為85%,得到氯化鈉晶體和氯化鈣濃縮液;
4)對氯化鈣濃縮液進行閃蒸,控制閃蒸溫度為170℃,絕對壓力0.4個大氣壓,得到結晶濃液,控制結晶濃液中氯化鈣質量濃度為75%,對所述結晶濃液進行切片結晶,得到CaCl2·H2O鹽片。
采用結晶鹽純度國標測定方法對得到的氯化鈉和氯化鈣晶體進行檢測,其純度分別為98.6%和96.1%
實施例5
如圖1所示,一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10,并加入石灰乳、FeCl3和PAM水溶液以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水。
2)向所述除鎂除重廢水中加入硫酸以調節其pH值為7,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發水量為78%,得到氯化鈉晶體和氯化鈣濃縮液;
4)對氯化鈣濃縮液進行閃蒸,控制閃蒸溫度為180℃,絕對壓力0.5個大氣壓,得到結晶濃液,控制結晶濃液中氯化鈣質量濃度為68%,對所述結晶濃液進行切片結晶,得到CaCl2·H2O鹽片。
采用結晶鹽純度國標測定方法對得到的氯化鈉和氯化鈣晶體進行檢測,其純度分別為98.5%和96%
實施例6
如圖1所示,一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10,并加入石灰乳、FeCl3和PAM水溶液以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水。
2)向所述除鎂除重廢水中加入硫酸以調節其pH值為8,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發水量為82%,得到氯化鈉晶體和氯化鈣濃縮液;
4)對氯化鈣濃縮液進行閃蒸,控制閃蒸溫度為150℃,絕對壓力0.3個大氣壓,得到結晶濃液,控制結晶濃液中氯化鈣質量濃度為72%,對所述結晶濃液進行切片結晶,得到CaCl2·H2O鹽片。
采用結晶鹽純度國標測定方法對得到的氯化鈉和氯化鈣晶體進行檢測,其純度分別為98.6%和96.1%。
對比例1
如圖1所示,一種從脫硫廢水中制取氯化鈣的工藝,包括如下步驟,
1)調節脫硫廢水的pH值為10,并加入石灰乳、FeCl3和PAM水溶液以除去其中的鎂離子和其它重金屬離子,得到除鎂除重廢水。
2)向所述除鎂除重廢水中加入硫酸以調節其pH值為8,得到預蒸發廢水;
3)對所述預蒸發廢水進行蒸發處理,控制蒸發溫度為95℃,僅僅得到雜鹽粘稠液。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。