申请日2016.08.04
公开(公告)日2016.11.23
IPC分类号C02F9/10; B01D47/06; B01D53/78; C02F101/20; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种脱硫废水回收利用工艺及装置，该装置包括废水处理系统、协同脱除系统，废水处理系统包括废水处理池、加药系统，协同脱除系统包括协同脱除塔，协同脱除塔为上下贯通的管状腔体，协同脱除塔顶部设置有喷淋设备，协同脱除塔的底部开口连接空气预热器的烟气出气口，协同脱除塔的顶部开口连接除尘器的进气口，除尘器的排灰口连接输灰系统，除尘器的排气口连接湿法脱硫系统，湿法脱硫系统的排气口连接烟囱，湿法脱硫系统的废液出口连接废水处理池，加药系统连接废水处理池，废水处理池的出水口通过废水泵连接喷淋设备。本发明解决了脱硫废水的处理处置问题，实现了废水零排放，废水资源化。
权利要求书
1.一种脱硫废水回收利用装置，其特征在于：包括废水处理系统、协同脱除系统，废水处理系统包括废水处理池(7)、加药系统(8)，协同脱除系统包括协同脱除塔(5)，协同脱除塔(5)为上下贯通的管状腔体，协同脱除塔(5)顶部设置有喷淋设备(5-1)，协同脱除塔(5)的底部开口连接空气预热器(1)的烟气出气口，协同脱除塔(5)的顶部开口连接除尘器(2)的进气口，除尘器(2)的排灰口连接输灰系统(6)，除尘器(2)的排气口连接湿法脱硫系统(3)，湿法脱硫系统(3)的排气口连接烟囱(4)，湿法脱硫系统(3)的废液出口连接废水处理池(7)，加药系统(8)连接废水处理池(7)，废水处理池(7)的出水口通过废水泵(9)连接喷淋设备(5-1)。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水回收利用装置，其特征是，所述除尘器(2)与湿法脱硫系统(3)之间还设置有引风机(10)。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫废水回收利用装置，其特征是，所述协同脱除塔(5)的底部还设置有灰斗，灰斗通过输送系统(11)连接输灰系统(6)。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫废水回收利用装置，其特征是，所述湿法脱硫系统(3)与烟囱(4)之间还设置有后续处理设备。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫废水回收利用装置，其特征是，所述废水处理池(7)底部设置有淤泥处理装置。
6.一种脱硫废水回收利用工艺，采用了权利要求1至5任一权利要求所述的脱硫废水回收利用装置，其特征在于，包含以下步骤：
a、湿法脱硫系统(3)正常运行，并产生脱硫废水;
b、脱硫废水进入废水处理池(7)，向脱硫废水中加入碱性药剂调节pH值，调节pH值的过程中去除部分重金属离子;
c、调节好pH值的脱硫废水送入协同脱除系统，并通过喷淋设备(5-1)喷淋;
d、高温烟气通过空气预热器(1)后进入协同脱除系统，进入协同脱除系统的烟气与进入协同脱除系统的脱硫废水逆向接触，洗去烟气中的烟尘、酸性气体，脱硫废水被蒸干，结晶产生的固形物和烟尘通过输送系统(11)输送至输灰系统(6);
e、净化后的烟气及脱硫废水蒸发形成的水蒸汽，依次进入除尘器(2)、湿法脱硫系统(3)，并最终由烟囱(4)外排;
f、湿法脱硫系统(3)持续工作，返回步骤a;
h、步骤a～f循环进行，使脱硫废水充分回收利用。
说明书
一种脱硫废水回收利用工艺及装置
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种脱硫废水回收利用工艺及装置。
背景技术
随着国家环保政策的日益严格，绝大部分火电厂都安装了废水处理设施，处理的废水种类主要包括生产废水、生活废水。采用湿法脱硫工艺的火电机组，生产废水中的脱硫废水在总的废水排放中占相当的比重。脱硫废水含有大量的杂质，如悬浮物、无机盐离子、重金属离子等。现有技术为将脱硫废水做净化处理并调节至中性后排放至水体中，仍然存在很大的污染隐患。
近年来，环保形势日益严峻，水污染事件频发，水资源紧缺，如果采用一种工艺把脱硫废水变成资源循环利用，实现零排放，将是一件造福人类社会的事情。脱硫废水处理工艺基本步骤无外乎中和、絮凝、沉淀、外排。近几年新开发了不少脱硫废水处理工艺，如蒸发、回用、澄清等工艺，这类工艺虽然能对脱硫废水的回收利用有一定作用，但问题也比较多，如需新增大量设备设施、占地面积大、投资大、工艺流程复杂、设备故障率高、运行效果不理想、脱水效果不佳、污泥处理处置不方便、仍然存在废水外排现象等。这些问题得不到很好的解决，将严重影响脱硫废水处理工艺的工业应用。
专利号“201110180361.5”“一种处理湿式氧化法脱硫废液的方法”公开了一种处理脱硫废液的方法：首先向脱硫废液中加入脱色剂进行脱色处理，然后进行过滤，过滤后的滤渣返回煤厂进入炼焦炉;向过滤后的清液中加入固体碱，然后在负压条件下进行蒸发浓缩，蒸出的氨气通过冷凝得到氨水，送到脱硫系统循环使用或者生产硫酸铵，浓缩后的脱硫废液通过分步结晶分别得到高纯度的硫氰酸钠和硫代硫酸钠。该方法的“浓缩后的脱硫废液通过分步结晶分别得到高纯度的硫氰酸钠和硫代硫酸钠”后还是会剩余很多废液，不能实现废液零排放。
专利号“201410397989.4”“一种脱硫废水零排放的装置及处理方法”公开了一种脱硫废水零排放的装置的处理方法：(1)脱硫系统1产生的脱硫废水经废水泵5输送至二段式废水旋流器2;(2)经过二段式废水旋流器2处理过的废水，一部分从底流口返回脱硫系统1，另一部分通过溢流管22内的过滤而进入下一个环节;(3)通过溢流管22进行过滤，使得溢流滤液的悬浮颗粒粒径小于5um，含固量小于0.5%，再通过废水输送泵6将溢流滤液输送至超声波雾化喷嘴3;(4)超声波雾化喷嘴3将废水雾化成10um以下的微小雾粒，同时产生大量电负离子，并喷入除尘器4的进口烟道41;(5)雾化微粒在进口烟道41的高温烟气的作用下烘干，并随烟气一起进入除尘器4;(6)电负离子与烟尘发生静电反应，使烟尘进行预荷电，促进烟尘凝聚;(7)废水中无机盐与粉尘在除尘器4中被去除，废水以净化水蒸气的形式通过除尘器4，然后进入脱硫系统1;(8)脱硫系统1产生的废水经过上述步骤进行循环，达到脱硫系统废水零排放。脱硫废水直接通过过滤、喷雾至烟道中烘干，产生的粉尘通过除尘器去除，水蒸气返回脱硫系统。由于没有对脱硫废水进行化学处理，废水、废气的酸性会逐渐增高，最终导致设备无法运行或工作效率低下;“旋流子本体21下部含固量较大的废水经底流口25排出，并自流回脱硫系统1”，易导致脱硫系统1堵塞，影响设备正常运行;超声波雾化喷嘴3将废水雾化后喷入除尘器4的进口烟道41处，烟尘在此处的烟道中凝聚形成的大颗粒灰尘下沉，不能被除尘器4收集，缺乏对应的烟尘收集设备，易导致烟道堵塞;雾化的废水在烟道中被高温烟气烘干，烘干效率有待提高。
发明内容
本发明针对现有脱硫废水处理技术的不足，研制一种脱硫废水回收利用工艺及装置，该工艺及装置解决了脱硫废水的处理处置问题，实现了废水零排放、废水资源化，且设备投入成本低、能够持续稳定运行、工作效率高，有利于工业应用。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种脱硫废水回收利用装置，包括废水处理系统、协同脱除系统，废水处理系统包括废水处理池、加药系统，协同脱除系统包括协同脱除塔，协同脱除塔为上下贯通的管状腔体，协同脱除塔顶部设置有喷淋设备，协同脱除塔的底部开口连接空气预热器的烟气出气口，协同脱除塔的顶部开口连接除尘器的进气口，除尘器的排灰口连接输灰系统，除尘器的排气口连接湿法脱硫系统，湿法脱硫系统的排气口连接烟囱，湿法脱硫系统的废液出口连接废水处理池，加药系统连接废水处理池，废水处理池的出水口通过废水泵连接喷淋设备。
作为优化，所述除尘器与湿法脱硫系统之间还设置有引风机。
作为优化，所述协同脱除塔的底部还设置有灰斗，灰斗通过输送系统连接输灰系统。
作为优化，所述湿法脱硫系统与烟囱之间还设置有后续处理设备。
作为优化，所述废水处理池底部设置有淤泥处理装置。
一种脱硫废水回收利用工艺，包含以下步骤：
a、湿法脱硫系统正常运行，并产生脱硫废水;
b、脱硫废水进入废水处理池，向脱硫废水中加入碱性药剂调节pH值，调节pH值的过程中去除部分重金属离子;
c、调节好pH值的脱硫废水送入协同脱除系统，并通过喷淋设备喷淋;
d、高温烟气通过空气预热器后进入协同脱除系统，进入协同脱除系统的烟气与进入协同脱除系统的脱硫废水逆向接触，洗去烟气中的烟尘、酸性气体，脱硫废水被蒸干，结晶产生的固形物和烟尘通过输送系统输送至输灰系统;
e、净化后的烟气及脱硫废水蒸发形成的水蒸汽，依次进入除尘器、湿法脱硫系统，并最终由烟囱外排;
f、湿法脱硫系统持续工作，返回步骤a;
h、步骤a～f循环进行，使脱硫废水充分回收利用。
本发明的有益效果：
1.本发明解决了脱硫废水的处理处置问题，实现了废水零排放，废水资源化;协同脱除系统预先脱除了烟气中的粉尘、酸性气体，缓解了后续设备的工作负担及腐蚀、结垢等问题;烟气通过协同脱除系统降温后，进入后续设备的烟气量减小，能有效减小后续设备的设计规模，节约投资和资源;降低除尘器入口烟温，增加烟气湿度，提高烟尘荷电能力，能有效提高除尘器除尘效率，并且不影响除尘器正常运行。
2.装置中涉及的空气预热器、除尘器、输灰系统、湿法脱硫系统、烟囱均为火力发电厂常备设备，设备投入成本低。
3.脱硫废水经过废水处理系统化学处理后，再进入送入协同脱除系统，使脱硫废水回收利用过程能够持续稳定进行。
4.协同脱除塔的底部还设置有灰斗，灰斗通过输送系统连接输灰系统，产生的固形物和烟尘能够及时排出，避免了烟道堵塞。
5.协同脱除塔顶部设置喷淋设备，底部开口连接空气预热器的烟气出气口，高温烟气与脱硫废水逆向接触，烘干效率高，有利于工业应用。
6.取消了常见的废水旋流器、三联箱等，废水在废水处理池中沉淀后进入喷淋设备，解决了传统废水旋流器液固分离效果不理想，造成旋流子堵塞的问题，通过喷淋设备与高温烟气逆向接触，完全能够满足废水处理要求;取消常见处理工艺中的板框式压滤机，减少了投资和设备故障率;能有效提高除尘器除尘效率，并且不影响除尘器正常运行;能有效去除废水中的无机盐离子和重金属离子。