公布日：2023.11.21
申请日：2023.09.12
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/18(2006.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/62(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的系统和方法，涉及于燃煤机组脱硫废水零排放技术，脱硫废水依次通过中和池、反应池I、反应池II、絮凝池、澄清池后进入脱硫废水热烟气蒸发系统；所述方法包括如下步骤：S1、向中和池内添加碱性物质调节pH值，在中和池内将脱硫废水的pH调节为8.5-9.0；S2、向反应池I内添加除汞药剂，以去除脱硫废水中汞，控制反应池I出水汞含量低于0.01mg/kg；S3、向反应池II内添加硒氧化药剂，控制反应池II出水四价硒含量低于0.02mg/kg；S4、向絮凝池内添加絮凝剂，絮凝池内出水进入澄清池处理，并进行固液分离处理；S5、将澄清池溢流清水输送至脱硫废水热烟气蒸发系统，进行废水蒸发处理。
权利要求书
1.一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的方法，其特征在于，脱硫废水依次通过中和池、反应池I、反应池II、絮凝池、澄清池后进入脱硫废水热烟气蒸发系统；所述方法包括如下步骤：S1、向中和池内添加碱性物质调节pH值，在中和池内将脱硫废水的pH调节为8.5-9.0；S2、向反应池I内添加除汞药剂，以去除脱硫废水中汞，控制反应池I出水汞含量低于0.01mg/kg；S3、向反应池II内添加硒氧化药剂，控制反应池II出水四价硒含量低于0.02mg/kg；S4、向絮凝池内添加絮凝剂，絮凝池内出水进入澄清池处理，并进行固液分离处理；S5、将澄清池溢流清水输送至脱硫废水热烟气蒸发系统，进行废水蒸发处理。
2.根据权利要求1所述的一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的方法，其特征在于，步骤S1中，碱性物质为Ca(OH)2或NaOH，或Ca(OH)2和NaOH的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的方法，其特征在于，步骤S2中，所述的除汞药剂为硫化钠或有机硫，或硫化钠和有机硫的混合物；除汞药剂的添加量为0.15-0.35kg/t脱硫废水，反应时间为15-20min。
4.根据权利要求1所述的一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的方法，其特征在于，步骤S3中，所述的硒氧化药剂为K2S2O8或Na2S2O8，或K2S2O8或Na2S2O8的混合物；硒氧化药剂的添加量为0.1-0.15kg/t脱硫废水，控制反应时间为5-8min。
5.根据权利要求1所述的一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的方法，其特征在于，步骤S4中，絮凝剂为聚丙烯酰胺或铁盐，或者聚丙烯酰胺或铁盐的混合物；所述铁盐为氯化铁或氯化亚铁；控制絮凝剂在脱硫废水中的质量浓度为0.2-0.3％，控制反应时间在10-15min；澄清池的澄清处理时间为60min以上。
6.一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的系统，其特征在于，所述系统包括中和池(1)、反应池I(2)、反应池II(3)、絮凝池(4)和澄清池(5)和脱硫废水热烟气蒸发系统(12)；脱硫废水依次通过所述中和池(1)、反应池I(2)、反应池II(3)、絮凝池(4)、澄清池(5)后进入脱硫废水热烟气蒸发系统(12)；所述中和池(1)用于调节脱硫废水的酸碱度，所述反应池I(2)用于除去脱硫废水中的汞离子，反应池II(3)用于除去将脱硫废水中的四价硒转化为六价硒；所述絮凝池(4)用于促进脱硫废水中的沉淀物团聚；澄清池(5)用于沉降脱硫废水中的团聚的沉淀物。
7.根据权利要求6所述的一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的系统，其特征在于，还包括中和药剂添加单元(6)、除汞药剂添加单元(7)、硒氧化药剂添加单元(8)、絮凝剂添加单元(9)、药剂添加策略控制系统(10)和水质监测系统(11)；所述中和药剂单元(6)与中和池(1)连接，用于向中和池(1)内添加中和药剂；所述除汞药剂添加单元(7)与反应池I(2)连接，用于向反应池I(2)添加除汞药剂；所述硒氧化药剂添加单元(8)与反应池II(3)连接，用于向反应池II(3)添加硒氧化药剂；所述絮凝剂添加单元(9)与絮凝池(4)连接，用于向絮凝池(4)添加絮凝剂；所述药剂添加策略控制系统(10)与中和药剂单元(6)、除汞药剂添加单元(7)、硒氧化药剂添加单元(8)、絮凝剂添加单元(9)和所述水质监测系统(11)电连接；所述水质监测系统(11)用于在线检测所述澄清池(5)流出的水质指标；所述药剂添加策略控制系统(10)根据所述水质监测系统(11)检测的水质指标，调整药剂添加策略。
8.根据权利要求6所述的一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的系统，其特征在于，所述中和池(1)、反应池I(2)、反应池II(3)、絮凝池(4)、澄清池(5)和脱硫废水热烟气蒸发系统(12)通过管道连接；所述中和池(1)、反应池I(2)、反应池II(3)、絮凝池(4)内均设有搅拌器(14)，所述中和池(1)、反应池I(2)、反应池II(3)、絮凝池(4)、澄清池(5)的底部均设有排泥管(13)。
9.根据权利要求6所述的一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的系统，其特征在于，所述脱硫废水热烟气蒸发系统(12)为采用双流体雾化喷嘴的蒸发塔系统或采用旋转雾化器的旋转喷雾蒸发系统。
发明内容
发明目的：本发明针对现有脱硫废水处理技术进行改进，提供一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的系统与方法，可有效降低蒸发过程中污染物释放的风险。
技术方案：一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的方法，脱硫废水依次通过中和池、反应池I、反应池II、絮凝池、澄清池后进入脱硫废水热烟气蒸发系统；所述方法包括如下步骤：
S1、向中和池内添加碱性物质调节pH值，在中和池内将脱硫废水的pH调节为8.5-9.0；
S2、向反应池I内添加除汞药剂，以去除脱硫废水中汞，控制反应池I出水汞含量低于0.01mg/kg；
S3、向反应池II内添加硒氧化药剂，控制反应池II出水四价硒含量低于0.02mg/kg；
S4、向絮凝池内添加絮凝剂，絮凝池内出水进入澄清池处理，并进行固液分离处理；
S5、将澄清池溢流清水输送至脱硫废水热烟气蒸发系统，进行废水蒸发处理。
进一步的，步骤S1中，碱性物质为Ca(OH)2或NaOH，或Ca(OH)2和NaOH的混合物。
进一步的，步骤S2中，所述的除汞药剂为硫化钠或有机硫，或硫化钠和有机硫的混合物；除汞药剂的添加量为0.15-0.35kg/t脱硫废水，反应时间为15-20min。
进一步的，步骤S3中，所述的硒氧化药剂为K2S2O8或Na2S2O8，或K2S2O8或Na2S2O8的混合物；硒氧化药剂的添加量为0.1-0.15kg/t脱硫废水，控制反应时间为5-8min。
进一步的，步骤S4中，絮凝剂为聚丙烯酰胺或铁盐，或者聚丙烯酰胺或铁盐的混合物；所述铁盐为氯化铁或氯化亚铁；控制絮凝剂在脱硫废水中的质量浓度为0.2-0.3％，控制反应时间在10-15min；澄清池的澄清处理时间为60min以上。
一种控制脱硫废水热烟气蒸发工艺中氯及挥发性重金属析出的系统，所述系统包括中和池、反应池I、反应池II、絮凝池和澄清池和脱硫废水热烟气蒸发系统；脱硫废水依次通过所述中和池、反应池I、反应池II、絮凝池、澄清池后进入脱硫废水热烟气蒸发系统；所述中和池用于调节脱硫废水的酸碱度，所述反应池I用于除去脱硫废水中的汞离子，反应池II用于除去将脱硫废水中的四价硒转化为六价硒；所述絮凝池用于促进脱硫废水中的沉淀物团聚；澄清池用于沉降脱硫废水中的团聚的沉淀物。
进一步的，还包括中和药剂添加单元、除汞药剂添加单元、硒氧化药剂添加单元、絮凝剂添加单元、药剂添加策略控制系统和水质监测系统；
所述中和药剂单元与中和池连接，用于向中和池内添加中和药剂；所述除汞药剂添加单元与反应池I连接，用于向反应池I添加除汞药剂；所述硒氧化药剂添加单元与反应池II连接，用于向反应池II添加硒氧化药剂；所述絮凝剂添加单元与絮凝池连接，用于向絮凝池添加絮凝剂；
所述药剂添加策略控制系统与中和药剂单元、除汞药剂添加单元、硒氧化药剂添加单元、絮凝剂添加单元和所述水质监测系统电连接；所述水质监测系统用于在线检测所述澄清池流出的水质指标；所述药剂添加策略控制系统根据所述水质监测系统检测的水质指标，调整药剂添加策略。
进一步的，所述中和池、反应池I、反应池II、絮凝池、澄清池和脱硫废水热烟气蒸发系统通过管道连接；所述中和池、反应池I、反应池II、絮凝池内均设有搅拌器，所述中和池、反应池I、反应池II、絮凝池、澄清池的底部均设有排泥管。
进一步的，所述脱硫废水热烟气蒸发系统为采用双流体雾化喷嘴的蒸发塔系统或采用旋转雾化器的旋转喷雾蒸发系统。
有益效果：
1)本发明根据废水蒸发过程中污染物释放的特性及机理，采用5级处理对脱硫废水预处理，可有效降低蒸发过程中污染物释放的风险。
2)采用碱性物质对废水调制，一方面可提高废水pH，同时也可降低废水中钙镁离子含量，降低废水蒸发过程中氯的释放率；采用有机硫化物有效除去废水中汞离子；采用硒氧化药剂，将废水中的四价硒转化为热稳定佳的六价硒，以降低蒸发过程中硒的释放率。
3)该发明还具有投资运行费用低、系统稳定可靠等优点。
（发明人：孙宗康;毛奕升;叶华锋;李威;倪声悦;谭信达;陈恒;杨林军）