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脫硫廢水資源化電滲析技術

發布時間:2019-10-8 10:55:25  中國污水處理工程網

  申請日2019.06.28

  公開(公告)日2019.09.27

  IPC分類號C02F1/469; C01F5/14; C01B11/06; C02F103/18

  摘要

  本發明公開了一種脫硫廢水資源化電滲析裝置,包括由陰極室(2)、陽極室(6)和廢水室(4)構成的電滲析池;廢水室(4)與陰極室(2)、陽極室(6)之間分別通過陽膜(3)和陰膜(5)隔離;陰陽極室插入電極(9)連接到電源;陰極室(2)連接到澄清池(1);陽極室(6)為密閉結構連通到吸收瓶(7)。該裝置利用電滲析實現脫硫廢水中Mg2+的資源化和Cl‑的資源化,所得氫氧化鎂純度>85%,次氯酸鈉有效氯含量>13g/L,均可用于市售。

  權利要求書

  1.一種脫硫廢水資源化電滲析裝置,其特征在于:

  包括由陰極室(2)、陽極室(6)和廢水室(4)構成的電滲析池;

  廢水室(4)與陰極室(2)、陽極室(6)之間分別通過陽膜(3)和陰膜(5)隔離;

  陰陽極室插入電極(9)連接到電源(8);

  陰極室(2)連接到澄清池(1);

  陽極室(6)為密閉結構連通到吸收瓶(7)。

  2.根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述脫硫廢水為混凝沉淀處理后的澄清液或脫硫廢水靜置后的清液。

  3.根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述陰極室(2)通過管道連接到澄清池(1),澄清池(1)用于固液分離。

  4.根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述陽極室(6)頂部密閉并通過管道連通到吸收瓶(7)。

  5.根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述吸收瓶(7)中裝有堿液。

  6.根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述陰陽極室、廢水室可自動補液;陰極室補液來自澄清池上清液;廢水室補液為澄清脫硫廢水。

  7.根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述吸收室(7)中有效氯含量達到13g/L以上時,更換吸收液。

  8.根據權利要求1所述裝置,其特征在于:其電解過程可持續運行至換膜。

  說明書

  一種脫硫廢水資源化電滲析裝置

  技術領域

  本發明屬于脫硫廢水處理領域,具體涉及一種脫硫廢水資源化電滲析裝置。

  背景技術

  隨著我國工業的迅猛發展,能源消耗日益增多,由此引發的環境污染問題也越來越嚴重。工業排放的二氧化硫不僅是造成酸雨的主要原因,而且也是形成PM2.5的前體物質,是霧霾天氣的重要成因之一,因此,二氧化硫的排放控制是我國大氣污染治理的關鍵所在和核心內容。目前,作為二氧化硫主要排放源之一的燃煤電廠已全面實施超低排放技術,其中煙氣脫硫是目前世界上應用最為普遍的控制二氧化硫(SO2)排放的技術。根據脫硫過程是否加水以及副產物的形態,煙氣脫硫技術(燃燒后脫硫)又可分為干式煙氣脫硫技術(DFGD)、半干式煙氣脫硫技術(SDFGD)、濕式煙氣脫硫技術(WFGD)。目前,濕法煙氣脫硫工藝(WFGD)因其技術相比其他脫硫技術更為優越,已成為應用最為普遍的二氧化硫控制技術。

  濕法煙氣脫硫工藝水一般來自電廠循環水、中水或其他工業水系統,水質差且鈉鎂鈣氯硫酸根等含量很高,目前的零排放技術采用納濾分鹽工藝或電滲析分鹽工藝。納濾分鹽工藝利用納濾膜使得氯化鈉進入納濾透過液,經結晶處理實現分鹽;電滲析則利用電滲析產水經反滲透得到的濃水結晶分鹽。目前直接采用電滲析技術回收氯鎂,提取次氯酸鈉和氫氧化鎂的技術尚未見應用。

  發明內容

  為解決上述技術問題,本發明提供一種脫硫廢水資源化裝置,旨在對脫硫廢水中的鎂和氯資源化以得到可以市售的氫氧化鎂和次氯酸鈉。

  本發明提供的電滲析裝置能夠有效地分離出Mg2+和Cl-。裝置為三室兩膜結構,陰極室的電生OH-與通過陽膜進入陰極室的鎂離子結合生成氫氧化鎂固體顆粒,與硫酸根和硝酸根等陰離子一起通過陰膜進入陽極室的氯離子則放電產生氯氣。為了進一步提高所得產物次氯酸鹽的純度,將電解生成的氯氣通過密閉裝置導出再與堿吸收液反應,得到純凈的次氯酸鈉溶液,有效地避免了其他陰陽離子如鈣離子、硫酸根離子、重金屬離子等的干擾。本發明能夠將Mg2+和Cl-資源化,極大地提高了脫硫廢水的資源化率和附加值,提供了一種環境友好的脫硫廢水再利用的裝置和方法。

  本發明提供的具體方案如下:

  一種脫硫廢水資源化電滲析裝置,包括由陰極室(2)、陽極室(6)和廢水室(4)構成的電滲析池;

  廢水室(4)與陰極室(2)、陽極室(6)之間分別通過陽膜(3)和陰膜(5)隔離;

  陰陽極室插入電極(9)連接到電源(8);

  陰極室(2)連接到澄清池(1);

  陽極室(6)為密閉結構連通到吸收瓶(7)。

  具體的,脫硫廢水為混凝沉淀處理后的澄清液或脫硫廢水靜置后的清液。

  具體的,陰極室(2)通過管道連接到澄清池(1),澄清池(1)用于固液分離。

  具體的,陽極室(6)頂部密閉并通過管道連通到吸收瓶(7)。

  具體的,吸收瓶(7)中裝有堿液。

  具體的,陰陽極室、廢水室可自動補液;陰極室補液來自澄清池上清液;廢水室補液為澄清脫硫廢水。

  具體的,吸收室(7)中有效氯含量達到13g/L以上時,更換吸收液。

  具體的,裝置的電解過程可持續運行至換膜。

  本發明的有益效果:

  1)本裝置為三室兩膜的結構,能夠有效地分離出Mg2+和Cl-,獲得高純度的目標產物;

  2)利用導出方式吸收氯氣,可獲得純凈的氯堿溶液,有效氯含量>13g/L;有效氯含量可通過提高吸收液濃度進一步得到提高,可用于市售;

  3)所制備的氫氧化鎂產率純度>85%,可用于市售;

  4)有效實現了節能降耗、廢水資源化,同時藥劑的回用與外售又可有效提高脫硫系統經濟效益。

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