申请日2018.08.08
公开(公告)日2018.11.02
IPC分类号C02F9/12; C02F101/16; C02F101/30; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种脱硫废水处理系统及脱硫废水处理方法,属于环保设备技术领域，该脱硫废水处理系统包括预处理池、沉降池、高级氧化处理器、电催化氧化反应器和空气发生器;预处理池与沉降池通过第一水管连通且第一水管上设有第一水泵，沉降池与高级氧化处理器通过第二水管连通且第二水管上设有第二水泵，高级氧化处理器与电催化氧化反应器通过第三水管连通且第三水管上设有第三水泵，空气发生器与预处理池通过第一气管连通，预处理池的顶部还设有排气口。该脱硫废水处理方法其工艺简单，操作方便，废水处理效果好，成本也较低，具有较好的市场应用推广价值。
权利要求书
1.一种脱硫废水处理系统，其特征在于：包括预处理池、沉降池、高级氧化处理器、电催化氧化反应器和空气发生器;
所述预处理池与所述沉降池通过第一水管连通且第一水管上设有第一水泵，所述沉降池与所述高级氧化处理器通过第二水管连通且第二水管上设有第二水泵，所述高级氧化处理器与所述电催化氧化反应器通过第三水管连通且第三水管上设有第三水泵，所述空气发生器与所述预处理池通过第一气管连通，所述预处理池的顶部还设有排气口。
2.根据权利要求1所述的脱硫废水处理系统，其特征在于：所述脱硫废水处理系统还包括废气处理器，所述废气处理器与所述预处理池的排气口通过第二气管连通。
3.根据权利要求1所述的脱硫废水处理系统，其特征在于：所述高级氧化处理器包括反应罐和臭氧发生器，所述反应罐与所述沉降池通过所述第二水管连通，所述臭氧发生器与所述反应罐通过第三气管连通。
4.根据权利要求1所述的脱硫废水处理系统，其特征在于：所述电催化氧化反应器包括壳体、阳极板、阴极板、第一磁性件和第二磁性件，所述阳极板和所述阴极板交替并排设置于所述壳体内，相邻两块所述阳极板与所述阴极板形成处理通道，所述处理通道内设有填料，所述第一磁性件和所述第二磁性件分别设置于所述壳体的两端。
5.根据权利要求4所述的脱硫废水处理系统，其特征在于：所述阳极板的表面涂覆有阳极催化层，所述阴极板的表面涂覆有阴极催化层。
6.一种利用权利要求1-5中任意一项所述的脱硫废水处理系统进行的脱硫废水处理方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
预处理步骤：先向预处理池内通入待处理的废水，然后空气发生器向预处理池内通入空气，吹脱去除废水中的氨氮;
沉淀步骤：将预处理池中处理后的废水输送至沉降池中进行沉降处理，去除废水中的悬浮颗粒物;
高级氧化处理步骤：将沉降池中处理后的废水输送至高级氧化处理器内进行氧化处理，氧化废水中的还原性物质;
电催化氧化处理步骤：将高级氧化处理器处理后的废水输送至电催化氧化反应器内进行处理，降解废水中的有机物。
7.根据权利要求6所述的脱硫废水处理方法，其特征在于：预处理步骤中，吹脱处理时的空气与废水的体积比为20:1～200:1。
8.根据权利要求6所述的脱硫废水处理方法，其特征在于：沉淀步骤中，沉降时间为30～60min。
9.根据权利要求6所述的脱硫废水处理方法，其特征在于：高级氧化处理步骤中，废水在高级氧化处理器内的处理时间为60～120min。
10.根据权利要求6所述的脱硫废水处理方法，其特征在于：电催化氧化处理步骤中，废水在电催化氧化反应器内的处理时间为10～30min。
说明书
一种脱硫废水处理系统及脱硫废水处理方法
技术领域
本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种脱硫废水处理系统及脱硫废水处理方法。
背景技术
脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程中吸收塔的排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。
脱硫废水成分复杂，对设备管道和水体结构都有一定的影响，其危害主要体现在以下方面：
(1)脱硫废水中的高浓度悬浮物严重影响水的浊度，并且在设备及管道中易产生结垢现象，影响脱硫装置的运行。
(2)脱硫废水呈弱酸性，重金属污染物在其中都有较好的溶解性，虽然它们的含量较少，但直接排放对水生生物具有一定毒害作用，并通过食物链传递到较高营养阶层的生物。
(3)脱硫废水中氯离子浓度很高，会引起设备及管道的孔腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀，当浓度达到一定程度后会严重影响吸收塔的运行和使用寿命，还会抑制吸收塔内物理和化学反应过程，影响SO2吸收，降低脱硫效率;由于氯离子的存在会抑制吸收剂的溶解，所以脱硫吸收剂的消耗量随氯化物浓度的增大而增大，同时石膏浆液中剩余的吸收剂增大，使吸收剂的脱硫效率降低，还会造成后续石膏脱水困难，导致成品石膏中含水量增大，影响石膏品质。
(4)氟离子的影响与氯离子类似，但由于氟能与钙生成氟化钙而沉淀下来，所以在脱硫废水中的含量相对较少。它除了对石膏品质有所影响外，对塔体、管道的腐蚀要比氯离子小得多，但氟离子与石灰石浆液中的Al易产生一种胶状絮凝物，这种絮凝体会形成包膜覆盖于石灰石颗粒表面，使石灰石的溶解受到阻碍，影响脱硫效率。
(5)脱硫废水中高浓度的硫酸盐直接排放到环境水体中会扩散到沉积层，硫酸盐还原菌将SO42-转化为S2-，S2-会与水中的金属元素发生反应，导致水中甲基汞的生成，造成水生植物必要的微量金属元素缺失，改变水体原有的生态功能。
(6)脱硫废水中大量硒的排放会对土壤和水源造成污染，影响人和动物的健康，长期积累还会引起慢性中毒。
近年来脱硫废水排放问题受到全世界的广泛关注，我国2006年颁布的《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T 997—2006)中虽未对硫酸根和氯离子等排放标准做出要求，但采用传统工艺处理的脱硫废水已不允许直接排放，所以亟待研究烟气脱硫废水的处理新工艺。目前我国脱硫废水的处理工艺主要有常规物理化学沉淀法、化学沉淀-微滤膜法、多级过滤+反渗透法。由于脱硫废水水质较差，反渗透及预处理工艺费用高，尚未得到推广。采用零溢流水湿排渣系统处理脱硫废水，但是受到排渣方式的限制。此外，脱硫废水的各种零排放技术作为有潜力的解决方案被提出，但鉴于零排放技术的高能源消耗强度和许多尚未解决的技术问题，不能保证其成功地长期使用。对于其他技术如离子交换和人工湿地也进行了大量探讨，但成功的前景似乎不大。综上所述，该行业急需一种可靠的、低成本和高性能的烟气脱硫废水处理技术。
发明内容
本发明实施方式的一个目的在于提供一种脱硫废水处理系统，其结构简单，使用方便，能够较好的改善上述问题。
本发明实施方式的另一个目的在于提供一种脱硫废水处理方法，其工艺简单，操作方便，废水处理效果好，成本也较低。
本发明的实施方式是这样实现的：
本发明的实施方式提供了一种脱硫废水处理系统，包括预处理池、沉降池、高级氧化处理器、电催化氧化反应器和空气发生器;
所述预处理池与所述沉降池通过第一水管连通且第一水管上设有第一水泵，所述沉降池与所述高级氧化处理器通过第二水管连通且第二水管上设有第二水泵，所述高级氧化处理器与所述电催化氧化反应器通过第三水管连通且第三水管上设有第三水泵，所述空气发生器与所述预处理池通过第一气管连通，所述预处理池的顶部还设有排气口。
进一步的，所述脱硫废水处理系统还包括废气处理器，所述废气处理器与所述预处理池的排气口通过第二气管连通。
进一步的，所述高级氧化处理器包括反应罐和臭氧发生器，所述反应罐与所述沉降池通过所述第二水管连通，所述臭氧发生器与所述反应罐通过第三气管连通。
进一步的，所述电催化氧化反应器包括壳体、阳极板、阴极板、第一磁性件和第二磁性件，所述阳极板和所述阴极板交替并排设置于所述壳体内，相邻两块所述阳极板与所述阴极板形成处理通道，所述处理通道内设有填料，所述第一磁性件和所述第二磁性件分别设置于所述壳体的两端。
进一步的，所述阳极板的表面涂覆有阳极催化层，所述阴极板的表面涂覆有阴极催化层。
本发明的实施方式还提供了一种脱硫废水处理方法，该方法采用上述的脱硫废水处理系统进行实现，该方法包括以下步骤：
预处理步骤：先向预处理池内通入待处理的废水，然后空气发生器向预处理池内通入空气，吹脱去除废水中的氨氮;
沉淀步骤：将预处理池中处理后的废水输送至沉降池中进行沉降处理，去除废水中的悬浮颗粒物;
高级氧化处理步骤：将沉降池中处理后的废水输送至高级氧化处理器内进行氧化处理，氧化废水中的还原性物质;
电催化氧化处理步骤：将高级氧化处理器处理后的废水输送至电催化氧化反应器内进行处理，降解废水中的有机物。
进一步的，预处理步骤中，吹脱处理时的空气与废水的体积比为20:1～200:1。
进一步的，沉淀步骤中，沉降时间为30～60min。
进一步的，高级氧化处理步骤中，废水在高级氧化处理器内的处理时间为60～120min。
进一步的，电催化氧化处理步骤中，废水在电催化氧化反应器内的处理时间为10～30min。
本发明的有益效果为：
本发明实施方式提供的脱硫废水处理系统，其结构简单，使用方便，预处理池能够去除废水中的大部分的氨氮，沉淀池能够去除废水中的悬浮颗粒，高级氧化处理器能够对废水中的还原性物质进行氧化，电催化氧化反应器能够对废水中的有机物进行降解，从而使得废水达到排放标准。
本发明实施方式提供的脱硫废水处理方法，其工艺简单，操作方便，废水处理效果好，成本也较低，具有较好的市场应用推广价值。