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申請日2017.02.27

公開(公告)日2017.08.18

IPC分類號C02F9/10; B01D53/78; B01D53/64; B03C3/017; C02F103/18

摘要

本發(fā)明屬于煙氣濕法脫硫廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種脫硫廢水處理系統(tǒng)及方法，在鍋爐和靜電除塵器之間的入口煙道噴入一定溫度和壓力的混有粉塵團聚助劑的脫硫廢水，利用入口煙道的較低壓力使熱的脫硫廢水在入口煙道內(nèi)減壓閃蒸，廢水蒸發(fā)后粉塵團聚劑促進煙氣中PM2.5顆粒團聚，使其粒徑增大便于后續(xù)靜電除塵器捕獲收集;其次，廢水中的大量氯化物可與二價汞反應(yīng)，形成氯化汞并隨煙氣中粉塵被除塵器捕獲，從而脫除煙氣中二價汞。本發(fā)明利用現(xiàn)有煙道，通過對混有粉塵團聚助劑的脫硫廢水加熱，然后用泵打入煙道噴霧裝置中，使脫硫廢水在低壓煙道內(nèi)全部蒸發(fā)，達到廢水零排放，并可協(xié)同脫除煙氣中的PM2.5和汞離子，實現(xiàn)以廢治廢。

權(quán)利要求書

1.一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，包括鍋爐、靜電除塵器、脫硫塔、水力旋流器、沉降澄清裝置、污泥脫水裝置、廢水收集箱、換熱器、除鹽水箱、煙道噴霧裝置，其特征是：鍋爐的煙道連接靜電除塵器的進氣口，靜電除塵器的出氣口連接脫硫塔的進氣口，脫硫塔的脫硫漿液出口連接水力旋流器，水力旋流器的上清液廢水出口連接沉降澄清裝置，沉降澄清裝置的泥漿出口連接污泥泵，污泥泵連接污泥脫水裝置，污泥脫水裝置的廢水出口連接廢水收集箱，沉降澄清裝置的上清液廢水出口連接廢水收集箱，廢水收集箱通過廢水泵連接換熱器的進水口，換熱器的進水口還連接除鹽水箱煙道粉塵甲烷檢測儀，蒸汽換熱器的出水口連接設(shè)置在鍋爐煙道中的煙道噴霧裝置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征是：沉降澄清裝置上安裝有助凝劑加藥裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征是：廢水收集箱上安裝有粉塵團聚助劑加藥裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征是：所述換熱器為蒸汽換熱器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征是：蒸汽換熱器的蒸汽入口管道設(shè)有調(diào)節(jié)閥，蒸汽換熱器中廢水出口溫度與蒸汽入口管道調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，其特征是：煙道內(nèi)的煙道噴霧裝置為兩套，蒸汽換熱器為兩套，兩套煙道噴霧裝置分別連接一套蒸汽換熱器，兩套蒸汽換熱器的進水口均連接除鹽水箱和廢水收集箱。

7.一種脫硫廢水處理方法，其特征是：基于權(quán)利要求1所述的脫硫廢水處理系統(tǒng)，先向脫硫廢水中加入助凝劑，沉降澄清后混入粉塵團聚助劑，混合均勻后由泵泵入換熱器加熱，加熱后由噴嘴霧化噴入靜電除塵器前的煙道中，熱廢水在低壓煙道中全部蒸發(fā)，廢水中的大量氯化物與煙氣中二價汞反應(yīng)脫去二價汞，粉塵團聚助劑使大量PM2.5團聚變大，便于后續(xù)靜電除塵器捕獲，其余廢水蒸發(fā)產(chǎn)生的污染物粉塵隨煙氣粉塵一起被靜電除塵器收集。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種脫硫廢水處理方法，其特征是：廢水收集箱中的廢水添加一定量的助凝劑去除懸浮物，以減少后續(xù)粉塵團聚助劑的添加量。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種脫硫廢水處理方法，其特征是：換熱器中廢水出口溫度大于廢水在煙道壓力下的沸點，換熱器中除鹽水出水溫度大于除鹽水在煙道壓力下的沸點。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種脫硫廢水處理方法，其特征是：脫硫廢水加熱噴入煙道的管路壓力應(yīng)大于煙道內(nèi)煙氣壓力，使廢水在加熱至高于煙道壓力下沸點時依然保持液態(tài)不汽化;除鹽水加熱噴入煙道的管路壓力應(yīng)大于煙道內(nèi)煙氣壓力，使廢水在加熱至高于煙道壓力下沸點時依然保持液態(tài)不汽化。

說明書

一種脫硫廢水處理系統(tǒng)及方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣濕法脫硫廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可協(xié)同脫除PM2.5和二價汞離子的脫硫廢水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

濕法脫硫技術(shù)是目前廣泛采用的煙氣脫硫技術(shù)，該技術(shù)具有脫硫效率高、系統(tǒng)成熟穩(wěn)定等優(yōu)點。然而，煙氣濕法脫硫裝置在運行過程中會產(chǎn)生大量的廢水，該廢水呈弱酸性并含有大量的氯離子、氟離子、重金屬離子、懸浮物等其他雜質(zhì)，具有一定的腐蝕性，如果不能有效處理會造成水資源浪費和環(huán)境污染。因此，有必要對脫硫廢水進行科學(xué)處理。

目前廣泛采用的廢水處理工藝主要有化學(xué)沉降處理工藝、煙道直接噴霧蒸發(fā)工藝、蒸發(fā)結(jié)晶工藝等?；瘜W(xué)沉降處理工藝是目前濕法脫硫行業(yè)應(yīng)用最廣的廢水處理工藝。該工藝的主要設(shè)備為三聯(lián)箱，通用的處理方法為向脫硫廢水中添加中和劑、絮凝劑和助凝劑，并不斷曝氣，使重金屬、懸浮物等雜質(zhì)從廢水中絮凝沉降下來，最終達到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝在操作過程中需要使用大量化學(xué)助劑，運行設(shè)備占地面積大，能耗大。煙道直接噴霧蒸發(fā)工藝是一種新興工藝，其具體方法為將廢水直接霧化噴入靜電除塵器前的煙道內(nèi)，利用煙道內(nèi)的高溫?zé)煔馐箯U水蒸發(fā)，廢水蒸發(fā)后產(chǎn)生的結(jié)晶粉塵被靜電除塵器捕獲，最終實現(xiàn)廢水零排放。但該方法的使用條件非?？量?，需要霧滴與煙氣有足夠的接觸時間、平直的煙道、精細的霧化和噴入量。而實際煙道中煙氣流動往往不均勻、不流暢，若采用此工藝將會產(chǎn)生蒸發(fā)不徹底、腐蝕煙道等問題。蒸發(fā)結(jié)晶工藝是一種較為成熟的工藝煙道粉塵，其方法為對脫硫廢水加熱臭氧檢測儀，使其蒸發(fā)結(jié)晶，蒸發(fā)后水蒸汽冷凝回用，產(chǎn)生的結(jié)晶鹽類被收集儲存。該工藝具有廢水零排放、廢水可回收利用、技術(shù)成熟等優(yōu)點，但其能耗巨大，運行費用高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上問題，本發(fā)明提供了一種脫硫廢水處理系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)不增加現(xiàn)有煙道阻力，將混有粉塵團聚助劑的脫硫廢水加熱后泵入鍋爐和靜電除塵器之間的煙道噴霧裝置中，利用煙道的低相對壓力使廢水全部汽化，實現(xiàn)廢水零排放并可協(xié)同脫除煙氣中的PM2.5和二價汞，達到以廢治廢。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了下述技術(shù)方案。

一種脫硫廢水處理系統(tǒng)，包括鍋爐、靜電除塵器、脫硫塔、水力旋流器、沉降澄清裝置、污泥脫水裝置、廢水收集箱、換熱器、除鹽水箱、煙道噴霧裝置，鍋爐的煙道連接靜電除塵器的進氣口，靜電除塵器的出氣口連接脫硫塔的進氣口煙道粉塵，脫硫塔的脫硫漿液出口連接水力旋流器，水力旋流器的上清液廢水出口連接沉降澄清裝置，沉降澄清裝置的泥漿出口連接污泥泵，污泥泵連接污泥脫水裝置，污泥脫水裝置的廢水出口連接廢水收集箱，沉降澄清裝置的上清液廢水出口連接廢水收集箱，廢水收集箱通過廢水泵連接換熱器的進水口，換熱器的進水口還連接除鹽水箱，蒸汽換熱器的出水口連接設(shè)置在鍋爐煙道中的煙道噴霧裝置。

作為優(yōu)選，沉降澄清裝置上安裝有助凝劑加藥裝置，方便添加助凝劑。

作為優(yōu)選，廢水收集箱上安裝有粉塵團聚助劑加藥裝置，方便添加粉塵團聚助劑。

作為優(yōu)選，所述換熱器為蒸汽換熱器。

作為優(yōu)選，蒸汽換熱器的蒸汽入口管道設(shè)有調(diào)節(jié)閥，蒸汽換熱器中廢水出口溫度與蒸汽入口管道調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖，實現(xiàn)廢水出口溫度自動控制。

作為優(yōu)選，煙道內(nèi)的煙道噴霧裝置為兩套，一用一備，正常運轉(zhuǎn)時一套工作，一套清洗備用，工作和清洗可同時進行。用于廢水加熱的蒸汽換熱器為兩套，一用一備，正常運轉(zhuǎn)時一套工作，一套清洗備用，工作和清洗可同時進行。兩套煙道噴霧裝置分別連接一套蒸汽換熱器，兩套蒸汽換熱器的進水口均連接除鹽水箱和廢水收集箱。

一種脫硫廢水處理方法，基于前述的脫硫廢水處理系統(tǒng)，先向脫硫廢水中加入助凝劑，沉降澄清后混入粉塵團聚助劑，混合均勻后由泵泵入換熱器加熱，加熱后由噴嘴霧化噴入靜電除塵器前的煙道中，熱廢水在低壓煙道中全部蒸發(fā)，廢水中的大量氯化物與煙氣中二價汞反應(yīng)脫去二價汞，粉塵團聚助劑使大量PM2.5團聚變大，便于后續(xù)靜電除塵器捕獲，其余廢水蒸發(fā)產(chǎn)生的污染物粉塵隨煙氣粉塵一起被靜電除塵器收集。

作為優(yōu)選，廢水收集箱中的廢水需添加一定量的助凝劑去除懸浮物，以減少后續(xù)粉塵團聚助劑的添加量。

作為優(yōu)選，所述的助凝劑為水處理常用助凝劑，粉塵團聚助劑可采用已公開專利中的單一團聚劑，如黃原膠、聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等;或混合團聚劑，如黃原膠與聚合氯化鋁、聚合氯化鋁與海藻酸鈉等。

作為優(yōu)選，換熱器中廢水出口溫度大于廢水在煙道壓力下的沸點，且廢水出口溫度越高，廢水在煙道內(nèi)汽化后液滴直徑越小。

作為優(yōu)選，換熱器中除鹽水出水溫度要大于除鹽水在煙道壓力下的沸點，且除鹽水出口溫度越高，除鹽水在煙道內(nèi)汽化后液滴直徑越小。

作為優(yōu)選，脫硫廢水加熱噴入煙道的管路壓力應(yīng)遠大于煙道內(nèi)煙氣壓力，使廢水在加熱至高于煙道壓力下沸點時依然保持液態(tài)不汽化。

作為優(yōu)選，除鹽水加熱噴入煙道的管路壓力應(yīng)遠大于煙道內(nèi)煙氣壓力，使廢水在加熱至高于煙道壓力下沸點時依然保持液態(tài)不汽化。

本發(fā)明在鍋爐和靜電除塵器之間的入口煙道噴入一定溫度和壓力的混有粉塵團聚助劑的脫硫廢水，該溫度高于廢水在煙道煙氣壓力下的沸點，該壓力高于煙道煙氣壓力。利用入口煙道的較低壓力使熱的脫硫廢水在入口煙道內(nèi)減壓閃蒸，廢水蒸發(fā)后粉塵團聚劑促進煙氣中PM2.5顆粒團聚，使其粒徑增大便于后續(xù)靜電除塵器捕獲收集;其次，廢水中的大量氯化物可與二價汞反應(yīng)，形成氯化汞并隨煙氣中粉塵被除塵器捕獲，從而脫除煙氣中二價汞。

本發(fā)明克服了傳統(tǒng)直接將脫硫廢水噴入煙道利用煙氣余熱蒸發(fā)脫硫和只向煙道噴入單一廢水而不添加粉塵團聚助劑的不足，對煙道的適應(yīng)性強，所噴脫硫廢水在煙道內(nèi)全部汽化，不降低煙氣溫度，廢水噴入量大，對煙道噴霧裝置要求低，易操作。

與此同時，粉塵團聚助劑的加入可使脫硫廢水在被處理過程中輔助脫除煙氣中的PM2.5，脫硫廢水中的氯化物可除去煙氣中的二價汞，提升了脫硫系統(tǒng)的整體脫汞率。本發(fā)明使脫硫廢水治理工作一舉多得。

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