申请日2013.06.28
公开(公告)日2015.03.18
IPC分类号C02F1/00; F02C3/28; C02F1/28; C02F1/42; C02F1/44; C02F1/58; C02F1/62; C02F1/64; C02F1/70; C02F1/76; C02F3/34; C02F9/00; C10J3/46; C10K1/10; C10K1/14; F01K23/10; C02F1/20
摘要
提供一种废水处理系统以及复合发电设备，该废水处理系统能够高效地对在对煤气化气体进行提纯而得到提纯气体时产生的废水进行处理，减少排出的废水量。本发明的废水处理系统(16)对在利用煤气化炉(12)生成气化气体(33)并利用气体提纯装置(14)进行提纯之前的期间内产生的废水进行处理，所述废水处理系统(16)具有：废水处理线(L11～L15)，其用于分别对生成气化气体(33)时以及对气化气体(33)进行清洗时产生的炉渣废水、文丘里废水、汽提塔废水进行处理;以及废水处理装置(101A～101E)，其用于对向废水处理线(L11～L15)排出的各废水中所含有的需要处理的物质进行处理，不将废水处理线(L11～L15)的各废水混合，根据各废水中所含有的需要处理的物质单独对废水处理线(L11～L15)的各所述废水进行处理。
权利要求书
1.一种废水处理系统，其对在利用气化炉使作为燃料的煤气化而生成气化气体并利用提纯装置进行提纯之前的期间内产生的废水进行处理，所述废水处理系统的特征在于，具有：多个废水处理线，其用于分别对生成所述气化气体时以及对生成的气化气体进行清洗时产生的多种废水进行处理;以及废水处理机构，其设置于各所述废水处理线，用于对向各所述废水处理线排出的所述废水中所含有的需要处理的物质进行处理，不将各所述废水处理线的所述废水混合，根据各所述废水中所含有的需要处理的物质单独对所述废水处理线的各所述废水进行处理。
2.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，生成所述气化气体时以及对生成的气化气体进行清洗时产生的废水是含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水、富含\氨气的废水、最终加工后的最终处理废水中的任一者。
3.根据权利要求1或2所述的废水处理系统，其特征在于，所述提纯装置具有：对所述气化气体进行冷却的气体冷却塔;去除所述气化气体中的至少氨气的水清洗塔;去除所述气化气体中的CO2、H2S 中的任一方或两方的H2S/CO2回收装置;以及至少使用吸收液吸收从所述气体冷却塔排出的废水中所含有的氨气的汽提塔，生成所述气化气体时以及对生成的气化气体进行清洗时产生的废水 是从所述气化炉、所述水清洗塔、所述汽提塔中的任一者排出的废水。
4.根据权利要求2或3所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理机构具有第一重金属/氟处理部，所述第一重金属/氟处理部至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的SS、Pb、F、Hg，所述第一重金属/氟处理部具有硫化物处理部，所述硫化物处理部使用硫化物法对所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水进行处理，从而至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的Pb、Mn。
5.根据权利要求4所述的废水处理系统，其特征在于，所述第一重金属/氟处理部具有As处理部和SS处理部的任一方或双方,所述As处理部使用铁氧体法或铁粉法，至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的As， 所述SS处理部通过过滤处理或膜处理，至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的SS。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理机构具有：第二重金属/氟处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的SS、Cr、F、As; 第一COD处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的苯、COD; 难处理金属处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的Se; 以及N处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的NH3，所述第二重金属/氟处理部具有：氟化钙处理部，其使用Ca(OH)2 和凝结剂至少去除富含氨气的废水中所含有的SS、Cr、F;以及As处理部，其使用铁氧体法或铁粉法至少去除所述富含氨气的废水中所含有的As，所述第一COD处理部具有：活性炭处理部，其去除在所述第二重金属/氟处理部中进行处理后的所述富含氨气的废水中的苯;以及CN处理部，其在进行活性炭处理后的所述富含氨气的废水中使用氧化剂、NaOH、Fe中的任一者，至少去除所述富含氨气的废水中的BOD、COD、CN，所述难处理金属处理部使用氢氧化铁共沉淀处理、厌氧性微生物处理法、Fe还原法、金属钛还原法中的任一者以上，对在所述第一COD处理部中进行处理后的所述富含氨气的废水进行处理，所述N处理部去除在所述难处理金属处理部中进行处理后的所述富含氨气的废水中所含有的NH3。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理机构具有：第三重金属/氟处理部，其至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的F; 第二COD处理部，其至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的苯、CN;以及N处理部，其至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的NH3，所述第三重金属/氟处理部具有氟化钙处理部，该氟化钙处理部使用Ca(OH)2和凝结剂至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的SS、Cr、F，所述第二COD处理部具有第二CN处理部，该第二CN处理部至少去除在所述第三重金属/氟处理部中进行处理后的所述最终加工后的最终处理废水中的苯、CN，所述N处理部具有去除在所述第二COD处理部中进行处理后的所述最终加工后的最终处理废水中所含有的NH3的N处理部。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理机构对利用所述提纯装置对所述气化气体进行提纯时产生的废水进行处理。
9.根据权利要求8所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理系统对利用所述提纯装置提纯所述气化气体时产生的废水、从所述气体冷却塔排出的冷却塔废水、从所述H2S/CO2回收装置排出的脱硫废水中的任一者进行处理。
10.根据权利要求9所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理机构具有：第四重金属/氟处理部，其至少去除所述冷却塔废水中所含有的SS、Fe;以及第三COD处理部，其至少去除所述冷却塔废水中所含有的苯、CN，所述第四重金属/氟处理部具有SS、Fe处理部，该SS、Fe处理部使用Na(OH)、氧化剂、硫类凝结剂、锰沸石、离子交换树脂中的任一者至少去除所述冷却塔废水中所含有的SS、Fe，所述第三COD处理部具有苯、BOD、COD处理部，该苯、BOD、COD处理部至少使用活性炭或活性污泥法对在所述第四重金属/氟处理部中进行处理后的所述冷却塔废水中的苯、BOD、COD进行处理。
11.根据权利要求9或10所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水处理机构具有：第五重金属/氟处理部，其至少去除所述脱硫废水中所含有的SS、Fe、Ca、Hg; 第四COD处理部，其至少去除所述脱硫废水中所含有的苯、CN;以及难处理金属处理部，其至少去除所述脱硫废水中所含有的Se，所述第五重金属/氟处理部具有：pH处理部，其添加pH调节剂，至少去除所述脱硫废水中所含有的SS、Fe、Ca;以及Hg去除部，其将至少去除SS、Fe、Ca后的所述脱硫废水中的Hg去除，所述第四COD处理部具有吸附处理部，该吸附处理部至少去除在所 述第五重金属/氟处理部中进行处理后的所述冷却塔废水中的BOD、COD、硫代硫酸、蚁酸，所述难处理金属处理部使用氢氧化铁共沉淀处理、厌氧性微生物处理法、Fe还原法、金属钛还原法中的任一者以上对在所述第四COD处理部 中进行处理后的所述脱硫废水进行处理。
12.一种复合发电设备，其特征在于，具有：气化炉，其将煤气化而生成气化气体; 提纯装置，其对所述气化气体进行提纯，制造出提纯气体; 权利要求1至11中任一项所述的废水处理系统; 燃气轮机; 蒸气轮机，其利用由废热回收锅炉产生的蒸气进行驱动;以及 冷凝器，其使来自所述蒸气轮机的蒸气冷凝。
说明书
废水处理系统以及复合发电设备
技术领域
本发明涉及一种在进行煤气化气体等废气的提纯时产生的废水的处理中应用的废水处理系统以及复合发电设备。
背景技术
近年来一直着眼于煤的有效利用，预测今后，煤的清洁利用工艺的需求会增加。为了将煤转换为附加价值高的能量介质，使用将煤气化的技术\对气化后的物质进行提纯的技术等高级技术。
对于这样的系统，提出了作为对应技术之一而受到关注的如下发电设备或化工产品合成设备，该发电设备使用提纯气体作为涡轮机用的气体，该提纯气体通过对将煤气化而成的煤气化气体(气化气体)进行提纯而得到，该化工产品合成设备将所述提纯气体用作用于合成甲醇、氨等的化工产品的原料。作为将气化气体应用于发电的发电设备，例如，提出了煤气化复合发电(Integrated coal.Gasification Combined Cycle：IGCC)系统(例如，参照专利文献1、2)。IGCC系统是指如下系统：在高温高压的气化炉中将煤转换成可燃气体并生成气化气体，以该气化气体作为燃料，通过燃气轮机和蒸气轮机进行复合发电。在对煤气化气体进行提纯而生成提纯气体时，需要进行废水处理，但一般而言，在发电设备中，对煤气化气体进行提纯而生成提纯气体时产生的废水集中统一进行处理，满足废水标准后排放。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种废水处理系统以及复合发电设备，该废水处理系统能够高效地处理对煤气化气体进行提纯而得到提纯气体时产生的废水，减少排出的废水量。用于解决课题的手段用于解决上述课题的本发明的第一方案涉及一种废水处理系统，其对在利用气化炉使作为燃料的煤气化而生成气化气体并利用提纯装置进行提纯之前的期间内产生的废水进行处理，所述废水处理系统的特征在于，具有：多个废水处理线，其用于分别对生成所述气化气体时以及对生成的气化气体进行清洗时产生的多种废水进行处理;以及废水处理机构，其设置于各所述废水处理线，用于对向各所述废水处理线排出的所述废水中所含有的需要处理的物质进行处理，不将各所述废水处理线的所述废水混合，根据各所述废水中所含有的需要处理的物质单独对所述废水处理线的各所述废水进行处理。在第一方案的基础上，第二方案的特征在于，生成所述气化气体时以及对生成的气化气体进行清洗时产生的废水是含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水、富含氨气的废水、最终加工后的最终处理废水中的任一者。在第一或第二方案的基础上，第三方案的特征在于，所述提纯装置具有：对所述气化气体进行冷却的气体冷却塔;去除所述气化气体中的至少氨气的水清洗塔;去除所述气化气体中的CO2、H2S中的任一方或两方的H2S/CO2回收装置;以及至少使用吸收液吸收从所述气体冷却塔排出的废水中所含有的氨气的汽提塔，生成所述气化气体时以及对生成的气化气体进行清洗时产生的废水是从所述气化炉、所述水清洗塔、所述汽提塔中的任一者排出的废水。在第二或第三方案的基础上，第四方案的特征在于，所述废水处理机构具有第一重金属/氟处理部，所述第一重金属/氟处理部至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的SS、Pb、F、Hg，所述第一重金属/氟处理部具有硫化物处理部，所述硫化物处理部使用硫化物法对所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水进行处理，从而至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的Pb、Mn。
在第四方案的基础上，第五方案的特征在于，所述第一重金属/氟处理部具有As处理部和SS处理部的任一方或双方，所述As处理部使用铁氧体法或铁粉法，至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的As，所述SS处理部通过过滤处理或膜处理，至少去除所述含有从由碱金属、碱土类金属构成的组中选择的至少一种的废水中所含有的SS。在第二至第五方案中任一方案的基础上，第六方案的特征在于，所述废水处理机构具有：第二重金属/氟处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的SS、Cr、F、As;第一COD处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的苯、COD;难处理金属处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的Se;以及N处理部，其至少去除所述富含氨气的废水中所含有的NH3，所述第二重金属/氟处理部具有：氟化钙处理部，其使用Ca(OH)2和凝结剂至少去除富含氨气的废水中所含有的SS、Cr、F;以及As处理部，其使用铁氧体法或铁粉法至少去除所述富含氨气的废水中所含有的As，所述第一COD处理部具有：活性炭处理部，其去除在所述第二重金属/氟处理部中进行处理后的所述富含氨气的废水中的苯;以及CN处理部，其在进行活性炭处理后的所述富含氨气的废水中使用氧化剂、NaOH、Fe中的任一者，至少去除所述富含氨气的废水中的BOD、COD、CN，所述难处理金属处理部使用氢氧化铁共沉淀处理、厌氧性微生物处理法、Fe还原法、金属钛还原法中的任一者以上，对在所述第一COD处理部中进行处理后的所述富含氨气的废水进行处理，所述N 处理部去除在所述难处理金属处理部中进行处理后的所述富含氨气的废水中所含有的NH3。在第二至第六方案中任一方案的基础上，第七方案的特征在于，所述废水处理机构具有：第三重金属/氟处理部，其至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的F;第二COD处理部，其至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的苯、CN;以及N处理部，其至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的NH3，所述第三重金属/氟处理部具有氟化钙处理部，该氟化钙处理部使用Ca(OH)2和凝结剂至少去除所述最终加工后的最终处理废水中所含有的SS、Cr、F，所述第二COD 处理部具有第二CN处理部，该第二CN处理部至少去除在所述第三重金属/氟处理部中进行处理后的所述最终加工后的最终处理废水中的苯、CN，所述N处理部具有去除在所述第二COD处理部中进行处理后的所述最终加工后的最终处理废水中所含有的NH3的N处理部。在第三至第七方案中任一方案的基础上，第八方案的特征在于，所述废水处理机构对利用所述提纯装置对所述气化气体进行提纯时产生的废水进行处理。在第八方案的基础上，第九方案的特征在于，所述废水处理系统对利用所述提纯装置提纯所述气化气体时产生的废水、从所述气体冷却塔排出的冷却塔废水、从所述H2S/CO2回收装置排出的脱硫废水中的任一者进行处理。在第九方案的基础上，第十方案的特征在于，所述废水处理机构具有：第四重金属/氟处理部，其至少去除所述冷却塔废水中所含有的SS、Fe; 以及第三COD处理部，其至少去除所述冷却塔废水中所含有的苯、CN，所述第四重金属/氟处理部具有SS、Fe处理部，该SS、Fe处理部使用Na(OH)、氧化剂、硫类凝结剂、锰沸石、离子交换树脂中的任一者至少去除所述冷却塔废水中所含有的SS、Fe，所述第三COD处理部具有苯、BOD、COD处理部，该苯、BOD、COD处理部至少使用活性炭或活性污泥法对在所述第四重金属/氟处理部中进行处理后的所述冷却塔废水中的苯、BOD、COD进行处理。在第九或第十方案的基础上，第十一方案的特征在于，所述废水处理机构具有：第五重金属/氟处理部，其至少去除所述脱硫废水中所含有的SS、Fe、Ca、Hg;第四COD处理部，其至少去除所述脱硫废水中所含有的苯、CN;以及难处理金属处理部，其至少去除所述脱硫废水中所含有的Se，所述第五重金属/氟处理部具有：pH处理部，其添加pH调节剂，至少去除所述脱硫废水中所含有的SS、Fe、Ca;以及Hg去除部，其将至少去除SS、Fe、Ca后的所述脱硫废水中的Hg去除，所述第四COD处理部具有吸附处理部，该吸附处理部至少去除在所述第五重金属/氟处理部中进行处理后的所述冷却塔废水中的BOD、COD、硫代硫酸、蚁酸，所述难处理金属处理部使用氢氧化铁共沉淀处理、厌氧性微生物处理法、Fe 还原法、金属钛还原法中的任一者以上对在所述第四COD处理部中进行处理后的所述脱硫废水进行处理。
第十二方案涉及一种复合发电设备，其特征在于，具有：气化炉，其将煤气化而生成气化气体;提纯装置，其对所述气化气体进行提纯，制造出提纯气体;方案一至十一中任一方案中的废水处理系统;燃气轮机;蒸气轮机，其利用由废热回收锅炉产生的蒸气进行驱动;以及冷凝器，其使来自所述蒸气轮机的蒸气冷凝。
发明效果根据本发明，将生成气化气体时以及对生成的气化气体进行清洗时生的多种废水向各废水处理线供给，无需将各废水处理线的废水混合，就能够对各废水处理线的废水单独处理各废水中所含有的需要处理的物质。
因此，能够高效地对在对煤气化气体进行提纯而得到提纯气体时产生的废水进行处理，减少排出的废水量。