[发明专利]一种基于镁法脱硫废水制取高纯度氢氧化镁的系统

说明书

本发明提供了一种基于镁法脱硫废水制取高纯度氢氧化镁的系统，通过前处理阶段的曝气、电絮凝、除油、除氨氮和除COD等过程对脱硫废水进行预处理，在加药分盐阶段通过添加双碱的方式将绝大部分的钙离子和一部分镁离子分离出来，然后经过纳滤技术分离一价离子和二价离子，从而得到高镁离子浓度溶液，在镁回收阶段通过添加氢氧化钠得到氢氧化镁沉淀，然后将沉淀过滤干燥脱水等处理得到纯度很高的氢氧化镁产品，经测定其纯度为99.83％；本发明工艺流程短、经济环保，在脱硫废水处理的过程中实现了资源的再利用。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，是一种基于镁法脱硫废水制取高纯度氢氧化镁的工艺。

背景技术

火电厂水处理系统中，镁法脱硫废水处理系统设备的可靠程度已经越来越受到重视。我国镁资源丰富，湿式镁法烟气脱硫技术在国内经过十多年的研究和发展，其技术的可靠性、建造和运行的经济性以及脱硫副产物资源化的可行性已获得了广泛认同,有着广阔的发展前景。湿式镁法烟气脱硫工艺是以氧化镁经水化后的浆液，主要成分为氢氧化镁，作为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫，脱硫工艺原理基本与氧化钙湿法脱硫工艺一致，烟气从脱硫反应塔的下部径向进入反应塔，在反应塔内上升的过程中与氢氧化镁浆液相接触，烟气中二氧化硫与氢氧化镁反应生成亚硫酸镁以达到脱硫的效果，同时烟气中含有的SO₂、HCl和HF等有害气体也在吸收塔中被吸收而溶入浆液。随着脱硫塔内氢氧化镁的消耗，pH值将降低，需要不断补入新鲜浆液至脱硫塔内，而脱硫后则产生的大量脱硫废水。镁法脱硫废水中含有大量的石膏、飞灰、硫酸盐悬浮颗粒，氯离子的浓度更是高达20000mg/L，镁法脱硫废水中的阳离子主要为Mg²⁺,也含有一小部分Ca2+和少量重金属离子，直接排放会给环境带来二次污染，而镁法脱硫废水“零排放”技术手段价格昂贵且手法尚不成熟，普通电厂无法承担。如果通过合理的方式来对镁法脱硫废水中含有的离子进行资源化回收，在完成环境保护义务的同时，也给企业带来显著的经济效益，这对于我们环境保护者有着重大意义。

镁法脱硫废水中含有大量的镁离子，可以用作制备氢氧化镁的原材料。氢氧化镁具有弱碱性、缓冲性大、热分解性好、活性大、吸附能力强、无毒无烟性质，在诸多方面表现出优异的性能，广泛应用于酸性废水处理、陶瓷材料、无机阻燃剂、烟气脱硫等领域，氢氧化镁粉体除通用品种以外，各种专用、复配型新产品大量涌现，应用领域广泛。

以镁法脱硫废水为原料生产高纯度氢氧化镁具有原材料成本低的天然优势，既创造了经济效益，又减少了环境污染。与传统制备氢氧化镁的原材料相比，镁法脱硫废水的成分复杂，除镁离子外，还含有大量的钠、钾、钙离子及少量的硫酸根、碳酸根、硅酸盐等物质，在利用镁法脱硫废水制备高纯度氢氧化镁的过程中，必须去除其中的对制备反应、及成品纯化等工艺操作有不利影响的杂质组分，尤其是操作简单成本低廉的除杂工艺。氢氧化镁产品微粒具有较大的表面能和表面极性而容易发生团聚。本发明致力于解决上述难题，提出一种利用镁法脱硫废水制备高纯度氢氧化镁的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于镁法脱硫废水制取高纯度氢氧化镁的工艺，通过前处理阶段、加药软化阶段、纳滤系统等成熟的技术，使镁法镁法脱硫废水能够资源化利用，达到经济又环保的效益。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：

本发明包括用于对脱硫废水进行预处理的前处理单元、用于实现钙镁分离的钙镁分离单元以及用于制备高纯度氢氧化镁的镁回收单元。

作为本发明的进一步改进，所述前处理单元包括通过管路依次连通的吨桶、曝气池、絮凝池、除油反应器、除氨氮反应器、除COD反应器；所述吨桶和曝气池之间的管路上设置有高压泵；所述除COD反应器上端连接有臭氧发生器。

作为本发明的进一步改进，所述钙镁分离单元包括与所述除COD反应器连通的碳酸钙反应池和与所述碳酸钙反应池底部相连通的第一管式膜过滤器。