一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统及方法与流程

本发明涉及化学链燃烧发电，尤其是涉及一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统及方法。

背景技术：

1、化学链燃烧发电技术作为一种新型的碳捕集技术，载氧体是化学链燃烧发电技术中的关键固体介质，它在反应器之间循环，通过交替的氧化和还原反应传递氧或热量，从而实现燃料与空气的间接反应，便于产物分离和能量梯级利用。但随着化学链燃烧系统的长期运行，载氧体会出现表面污染和损耗，因此需要在长期循环后对载氧体进行定期清洗。载氧体清洗后产生的废水中主要包括重金属离子、硫酸盐、悬浮物、硬度、氯离子及少量的有机物等污染物，因此需要对载氧体清洗废水进行处理。

2、目前针对化学链燃烧系统中形成的载氧体冲洗废水，实验室中通常采用“预处理+反应”的废水减量化流程，尽量避免把污染物带入废水中，但无法实现对载氧体清洗废水的资源化处置。

技术实现思路

1、本发明的第一目的在于提供一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，解决现有技术无法实现对载氧体清洗废水进行资源化处置利用的问题。

2、本发明的第二目的在于提供一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置方法。

3、本发明提供一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，包括依次连接的混凝沉淀单元、超滤单元、纳滤单元、反渗透单元和资源化利用单元，所述混凝沉淀单元与载氧体冲洗废水管道相连；所述混凝沉淀单元用于去除废水中的污染物，所述超滤单元用于去除废水中的矾花，所述纳滤单元用于对废水中的高价态离子进行分离；所述反渗透单元用于对废水进行分离浓缩，产生可回收利用的淡水和含氯化钠的浓缩废水；所述资源化利用单元包括双极膜电渗析单元和/或蒸发结晶单元，所述双极膜电渗析单元用于将浓缩废水中的盐转化为可回收利用的盐酸和氢氧化钠；所述蒸发结晶单元用于对浓缩废水进行蒸发结晶处理后获得可回收利用的氯化钠结晶盐。

4、根据本发明提供的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，所述混凝沉淀单元的进水口与所述载氧体冲洗废水管道相连，所述混凝沉淀单元的废水出口与所述超滤单元的进水口相连。所述混凝沉淀单元设有污泥排放口，所述混凝沉淀单元的污泥排放口与污泥处置单元相连接。

5、根据本发明提供的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，所述超滤单元的废水出口与所述纳滤单元的进水口相连，所述纳滤单元的产水出口与所述反渗透单元的进水口相连。所述纳滤单元设有浓水排放口，所述纳滤单元的浓水排放口与电厂工业废水处理系统相连接。

6、根据本发明提供的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，所述反渗透单元设有淡水出口，所述反渗透单元的淡水出口与淡水收集设备相连。

7、根据本发明提供的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，在所述混凝沉淀单元与所述超滤单元之间的废水管路上还设有砂滤单元或多介质过滤单元，用于对经过所述混凝沉淀单元处理后的废水进行初级过滤处理。

8、根据本发明提供的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，所述双极膜电渗析单元的出口与膜蒸馏浓缩单元相连，用于提升所述双极膜电渗析单元产出的盐酸和氢氧化钠的浓度。

9、本发明还提供一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置方法，采用上述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，具体包括如下步骤：

10、载氧体冲洗废水先进入混凝沉淀单元，通过在混凝沉淀单元投加污水处理药剂，去除废水中的污染物；

11、经过混凝沉淀单元处理后的废水进入超滤单元，通过超滤单元去除废水中的矾花；

12、经过超滤单元处理后的废水进入纳滤单元，通过纳滤单元对废水中的高价态离子进行分离；

13、经过纳滤单元处理后的废水进入反渗透单元，通过反渗透单元对废水进行分离浓缩，产出淡水和含氯化钠的浓缩废水，产出的淡水进行回收利用，产出的含氯化钠的浓缩废水进入资源化利用单元；

14、资源化利用单元通过双极膜电渗析单元将浓缩废水中的盐转化为可回收利用的盐酸和氢氧化钠；和/或资源化利用单元通过蒸发结晶单元对浓缩废水进行蒸发结晶处理获得可回收利用的氯化钠结晶盐。

15、具体来说，废水经过混凝沉淀单元处理后，废水的硬度能够降低至10mg/l；

16、浓缩废水经过双极膜电渗析单元处理后，产出的盐酸和氢氧化钠的浓度能够分别达到6%~8%；

17、浓缩废水经过蒸发结晶单元处理后，产出的氯化钠结晶盐品质能够达到二级工业盐，同时能够回收一定量的水资源。

18、本发明提供的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，通过设置依次连接的混凝沉淀单元、超滤单元、纳滤单元、反渗透单元和资源化利用单元，混凝沉淀单元用于去除废水中的污染物，超滤单元用于去除废水中的矾花，纳滤单元用于对废水中的高价态离子进行分离，反渗透单元用于对废水进行分离浓缩，产生可回收利用的淡水和含氯化钠的浓缩废水，资源化利用单元包括双极膜电渗析单元和/或蒸发结晶单元，其中双极膜电渗析单元用于将浓缩废水中的盐转化为可回收利用的盐酸和氢氧化钠，蒸发结晶单元用于对浓缩废水进行蒸发结晶处理后获得可回收利用的氯化钠结晶盐。由此，通过本发明能够针对化学链燃烧发电系统中的载氧体冲洗废水进行资源化高效处置，实现对淡水资源、酸碱或结晶盐的回收利用，减少了载氧体再生过程的原料使用量，降低了废水处理系统和电厂多个生产单元的运行成本，进而推动了化学链燃烧发电系统的废水近零排放的实现。

1.一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，包括依次连接的混凝沉淀单元、超滤单元、纳滤单元、反渗透单元和资源化利用单元，所述混凝沉淀单元与载氧体冲洗废水管道相连；所述混凝沉淀单元用于去除废水中的污染物，所述超滤单元用于去除废水中的矾花，所述纳滤单元用于对废水中的高价态离子进行分离；所述反渗透单元用于对废水进行分离浓缩，产生可回收利用的淡水和含氯化钠的浓缩废水；所述资源化利用单元包括双极膜电渗析单元和/或蒸发结晶单元，所述双极膜电渗析单元用于将浓缩废水中的盐转化为可回收利用的盐酸和氢氧化钠；所述蒸发结晶单元用于对浓缩废水进行蒸发结晶处理后获得可回收利用的氯化钠结晶盐。

2.根据权利要求1所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，所述混凝沉淀单元的进水口与所述载氧体冲洗废水管道相连，所述混凝沉淀单元的废水出口与所述超滤单元的进水口相连。

3.根据权利要求1所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，所述混凝沉淀单元设有污泥排放口，所述混凝沉淀单元的污泥排放口与污泥处置单元相连接。

4.根据权利要求1所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，所述超滤单元的废水出口与所述纳滤单元的进水口相连，所述纳滤单元的产水出口与所述反渗透单元的进水口相连。

5.根据权利要求1所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，所述纳滤单元设有浓水排放口，所述纳滤单元的浓水排放口与电厂工业废水处理系统相连接。

6.根据权利要求1所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，所述反渗透单元设有淡水出口，所述反渗透单元的淡水出口与淡水收集设备相连。

7.根据权利要求1所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，在所述混凝沉淀单元与所述超滤单元之间的废水管路上还设有砂滤单元或多介质过滤单元，用于对经过所述混凝沉淀单元处理后的废水进行初级过滤处理。

8.根据权利要求1所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，其特征在于，所述双极膜电渗析单元的出口与膜蒸馏浓缩单元相连，用于提升所述双极膜电渗析单元产出的盐酸和氢氧化钠的浓度。

9.一种化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置方法，其特征在于，采用如权利要求1至8任一项所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置系统，包括：

10.根据权利要求9所述的化学链燃烧载氧体清洗废水资源化处置方法，其特征在于，