同時去除脫硫廢水中高濃度的ss、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和cod的處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于工業廢水處理技術領域，更具體地說，涉及一種同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的處理裝置。
【背景技術】
[0002]石灰石一石膏濕法脫硫是世界上應用最多、技術最成熟的煙氣脫硫工藝，該工藝運行過程中會產生一定量的脫硫廢水(FGD廢水)，此脫硫廢水水質偏酸性(pH —般為4?6)，含有大量的懸浮物，高C0D、高含鹽量，且含有多種重金屬(Hg、Cr、Cd、Pb、As等)。針對該脫硫廢水，目前火電廠普遍采用的處理工藝為傳統的“中和一沉淀反應一絮凝”工藝，對于一般的脫硫廢水，此工藝可有效地調節廢水酸堿性及去除水中大部分重金屬污染物(張利權等.水處理技術，2015 )，但此工藝對SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽以及COD的去除效果甚微，隨著水體排放標準的不斷嚴格以及脫硫廢水水質變得更加復雜，脫硫廢水中這些污染物濃度往往會很高——SS(最高達60000?70000 mg/L)、氟化物(F最高達300?500mg/L)、硫酸鹽(SO42 最高達 10000 ?15000mg/L)、砷酸鹽(As (II1、V )最高達 20 ?30 mg/L)、COD (最高達1000?1500 mg/L)。當上述這些污染物濃度過高時，現有的處理工藝無法滿足出水要求，而且會造成處理系統污泥負荷過大，影響整個工藝系統的穩定運行(ShintaroHonjo et al.8th Power Plant Air Pollutant Conrol Mega Symposium 2010，2010)。因此，設計開發出一種同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的處理裝置是個丞待解決的問題。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型主要針對目前脫硫廢水中SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD濃度高，而現有處理工藝無法滿足達標排放要求的問題，提供一種結構設計合理，同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的處理裝置。該處理裝置可經濟有效地同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽以及COD等污染物，使出水達到標準DL/T997-2006規定的排放要求。
[0004]本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是:該同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的處理裝置的結構特點在于:包括設置有沉淀池溢流口的沉淀池、一號輸送栗、設置有第一反應箱溢流口的第一反應箱、設置在第一反應箱底部的曝氣裝置、鼓風機、用于投加CaO或Ca(OH)J^—號投加裝置、設置有第二反應箱溢流口的第二反應箱、第二反應箱攪拌裝置、用于投加鈣鹽、酸及絮凝劑的二號投加裝置、設置有一級澄清器溢流口的一級澄清器、一級澄清器攪拌裝置、一號污泥輸送栗、污泥處置機構、二號輸送栗、設置有第三反應箱溢流口的第三反應箱、第三反應箱攪拌裝置、用于投加硫化物及堿劑的三號投加裝置、設置有絮凝箱溢流口的絮凝箱、絮凝箱攪拌裝置、用于投加絮凝劑的四號投加裝置、一號管道混合器、用于投加助凝劑的五號投加裝置、設置有二級澄清器溢流口的二級澄清器、二級澄清器攪拌裝置、二號污泥輸送栗、三號輸送栗、過濾裝置、二號管道混合器和用于投加酸堿的六號投加裝置，所述沉淀池中的沉淀池溢流口通過管路和一號輸送栗連接，所述一號輸送栗通過管路和第一反應箱連接，所述一號投加裝置安裝在第一反應箱上，所述鼓風機通過管路和曝氣裝置連接，所述第一反應箱通過第一反應箱溢流口和第二反應箱連接，所述第二反應箱攪拌裝置和二號投加裝置均安裝在第二反應箱上，所述第二反應箱上的第二反應箱溢流口通過管路和一級澄清器連接，所述一級澄清器攪拌裝置安裝在一級澄清器上，所述一級澄清器通過管路和一號污泥輸送栗連接，所述一號污泥輸送栗通過管路分別連接在第一反應箱和污泥處置機構上，所述一級澄清器上的一級澄清器溢流口通過管路和二號輸送栗連接，該二號輸送栗通過管路和第三反應箱連接，所述第三反應箱攪拌裝置和三號投加裝置均安裝在第三反應箱上，所述第三反應箱通過第三反應箱溢流口和絮凝箱連接，所述絮凝箱攪拌裝置和四號投加裝置均安裝在絮凝箱上，所述絮凝箱上的絮凝箱溢流口通過管路和一號管道混合器連接，所述五號投加裝置安裝在一號管道混合器上，所述一號管道混合器通過管路和二級澄清器連接，所述二級澄清器攪拌裝置安裝在二級澄清器上，所述二級澄清器通過管路和二號污泥輸送栗連接，所述二號污泥輸送栗通過管路分別連接在第一反應箱和污泥處置機構上，所述二級澄清器上的二級澄清器溢流口通過管路和三號輸送栗連接，所述三號輸送栗通過管路和過濾裝置連接，所述過濾裝置通過管路和二號管道混合器連接，所述六號投加裝置安裝在二號管道混合器上。
[0005]作為優選，本實用新型所述沉淀池上設置有進水管。
[0006]作為優選，本實用新型所述一級澄清器的底部通過管路和一號污泥輸送栗連接，所述二級澄清器的底部通過管路和二號污泥輸送栗連接。
[0007]—種同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的處理方法，其特點在于:所述處理方法的步驟如下:
[0008](A)將脫硫廢水引進沉淀池進行初級沉淀；
[0009](B)將步驟(A)沉淀池中的出水引入第一反應箱，投加藥劑并鼓入空氣；投加的藥劑為Ca(OH)2S CaO，鼓入空氣采用底部曝氣的方式；
[0010](C)步驟(B)的出水自流進入第二反應箱，向第二反應箱中投加酸、鈣鹽和絮凝劑，并進行攪拌；
[0011](D)將步驟(C)的出水引入一級澄清器，進行固液分離；
[0012](E)將步驟(D)中的上清液引入第三反應箱，投加藥劑并進行攪拌，所投加的藥劑為硫化物和堿；步驟(D)中產生污泥一部分回流至第一反應箱，另一部分進行脫水處理；
[0013](F)將步驟(E)的出水引入絮凝箱，進行絮凝反應；
[0014](G)將步驟(F)得到的絮凝反應混合液引入二級澄清器，進行澄清濃縮，在進水口投加助凝劑；
[0015](H)將步驟(G)得到的上清液引入過濾裝置進行過濾，出水調節pH為6?9。
[0016]作為優選，本實用新型所述步驟(B)中，Ca(OH)2S CaO的投加量為鈣離子與水體中硫酸根、砷酸根之和的摩爾比為(1.5?2):1 ;曝氣量為5?50 m3/m2.h ;反應時間為0.5 ?I h0
[0017]作為優選，本實用新型所述步驟(C)中，所投加的酸為鹽酸，鈣鹽為CaCl2，絮凝劑為鋁鹽絮凝劑。
[0018]作為優選，本實用新型所述步驟(C)中，所投加的鹽酸的量以控制pH 6?9為準；投加CaCl2的量為Ca2+與水體中F的摩爾比為(0.5?1.5):1 ;鋁鹽絮凝劑的配制重量百分比濃度為5%?20%，投加量為5?20 L/m3;攪拌速度為50?200 r/min ;反應時間為I?2 h0
[0019]作為優選，本實用新型所述步驟(E)中，硫化物為Na2S或K2S，堿為NaOH或KOH。
[0020]作為優選，本實用新型所述步驟(E)中，投加的Na2S或K2S的量為S2與水體中重金屬離子之和的摩爾比為(1.5?2):1 ;投加的NaOH或KOH的量以控制pH 10?12為準；攪拌速度為100?300 r/min ;反應時間為0.5?1.5 h。
[0021]作為優選，本實用新型所述步驟(F)中，投加的絮凝劑為鋁鹽絮凝劑或鐵鹽絮凝劑，絮凝劑的配制重量百分比濃度為5%?20%，投加量為5?20 L/m3;攪拌速度為50?100r/min ;反應時間為I?2 h。
[0022]作為優選，本實用新型所述步驟(A)中，沉淀池的沉淀時間為I?4 h ;所述步驟(H)中，過濾速度為10?30 m/h ;所述步驟(D)中，一級澄清器的沉淀濃縮時間為2?4 h ；所述步驟(G)中，助凝劑為PAM，配制重量百分比濃度為5%?20%，投加量為5?20 L/m3；澄清濃縮時間為2?6 h。
[0023]本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果:(1)本實用新型經濟、有效地同時去除了脫硫廢水中的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和C0D，即使在上述污染物濃度很高的情況下，仍有突出的處理效果，而且減少了后續系統的污泥負荷，保證整個系統的穩定運行。(2)當脫硫廢水中 SS=70 ?70000 mg/L, F =30 ?500 mg/L, SO42 =2000 ?15000 mg/L，As (II1、V)=0.5?30 mg/L，C0D=150?2000 mg/L時，本實用新型的處理出水可達DL/T997-2006 規定的排放標準(SS < 70 mg/L, F < 30 mg/L, SO42 < 2000 mg/L, As (II1、V)< 0.5 mg/L, COD < 150 mg/L)。(3)本實用新型通過工藝組合，針對特定的污染物設計專門的處理工藝，能夠同時完成多種污染物的去除。(4)處理效果突出，工藝操作簡單，完全可以實現工程化應用。(5)各步驟組成組成一個有機的整體，共同作用達到同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的目的。(6)結構簡單，設計合理，構思獨特。
[0024]本實用新型中設置有沉淀池溢流口的沉淀池對廢水進行初級沉淀，大顆粒懸浮物沉降，出水SS大幅減小，降低了后續系統的污泥負荷；同時，在顆粒沉降過程中會吸附一部分C0D，可以降低整個系統出水的COD濃度。設置有第一反應箱溢流口的第一反應箱，并投加Ca(OH)2,不僅能調節pH，更重要的是Ca2+能和硫酸根、砷酸根、氟離子分別生成不溶物硫酸鈣、砷酸鈣和氟化鈣，有效地去除硫酸根、砷酸根和氟離子；同時，在第一反應箱的底部設置有曝氣裝置，即在第一反應箱中設置底部曝氣，可以獲得三個有益效果:一是將水體中的As(III)轉化為As( V )，以保證水體中的砷最大程度地得到沉淀；二是通過空氣氧化去除水體中的COD ;三是底部曝氣不僅可替代機械攪拌以保證反應充分，更重要的是可以防止沉淀物在第一反應箱中過度積聚，而盡量使其在后續的澄清器中沉淀濃縮。設置有第二反應箱溢流口的第二反應箱，投加酸、鈣鹽和絮凝劑，主要目的是調節至合適的pH值，進一步去除氟化物；同時，剩余的SO42會和Ca2+、Al3+反應生成更加穩定的不溶物3Ca0.Al2O3.3CaS04.32H20 (鈣礬石)而進一步得到去除，提高了 SO42的去除率。設置有一級澄清器溢流口的一級澄清器，主要目的是沉淀第一反應箱和第二反應箱的不溶物，防止后續工藝系統污泥負荷過大，影響處理效果和系統的正常運行；同時一級澄清器濃縮的污泥，部分回流至第一反應箱作為晶種，利于不容物的生成。設置過濾裝置，主要效果是過濾去除二級澄清器出水中的懸浮顆粒和膠體等，保證出水SS達標。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型實施例中同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的處理裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖并通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型并不局限于以下實施例。
[0027]實施例1。
[0028]參見圖1，本實施例中同時去除脫硫廢水中高濃度的SS、氟化物、硫酸鹽、砷酸鹽和COD的處理裝置包括設置有沉淀池溢流口 2的沉淀池1、一號輸送栗3、設置有第一反應箱溢流口 8的第一反應箱4、設置在第一反應箱4底部的曝氣裝置5、鼓風機6、用于投加CaO或Ca(OH)J^—號投加裝置7、設置有第二反應箱溢流口 12的第二反應箱9、第二反應箱攪拌裝置10、用于投加鈣鹽、酸及絮凝劑的二號投加裝置11、設置有一級澄清器溢流口 17的一級澄清器13、一級澄清器攪拌裝置14、一號污泥輸送栗15、污泥處置機構16、二號輸送栗18、設置有第三反應箱溢流口 22的第三反應箱19、第三反應箱攪拌裝置20、用于投加硫化物及堿劑的三號投加裝置21、設置有絮凝箱溢流口 26的絮凝箱23、絮凝箱攪拌裝置24、用于投加絮凝劑的四號投加裝置25、一號管道混合器27、用于投加助凝劑的五號投加裝置28、設置有二級澄清器溢流口 32的二級澄清器29、二級澄清器攪拌裝置30、二號污泥輸送栗31、三號輸送栗33、過濾裝置34、二號管道混合器35和用于投加酸堿的六號投加裝置36 ο
[0029]本實施例沉淀池I中的沉淀池溢流口 2通過管路和一號輸送栗3連接，一號輸送栗3通過管路和第一反應箱4連接，一號投加裝置7安裝在第一反應箱4上，鼓風機6通過管路和曝氣裝置5連接，第一反應箱4通過第一反應箱溢流口 8和第二反應箱9連接