CN103145244A - 燃煤电厂烟气co2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法 - Google Patents

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张煜
李清方
张媛媛
刘海丽
尚明华
陆诗建
于惠娟
陆胤君
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Shengli Oilfield Shengli Engineering & Consulting Co Ltd
China Petroleum and Chemical Corp
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Abstract

一种燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法，将烟道气CO2捕集流程的再生塔产生的胺盐废液中的废胺盐作为生物处理过程的有机碳源之一，采用厌氧和好氧二阶段生物处理水洗废水和胺盐废液，通过水泵泵入到厌氧生物反应柱，硝酸盐在反硝化菌的作用下转化为N2，硫酸盐在脱硫弧菌的作用下转化为S2-，有机胺盐中的有机碳作为硫还原菌的部分有机碳源，胺转化为氨氮。厌氧处理后的废水进入好氧生物反应柱，通过气泵间歇曝气实现氨氮的硝化和反硝化，最终以N2释放到大气中；S2-在排硫硫杆菌的作用下生成硫，经硫分离器以单质硫磺进行回收，分离出的废液回流至水洗塔循环使用；实现CO2捕集过程中无污染。

Description

燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法
技术领域
本发明提供一种燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法，属于环境保护的污水处理技术领域。 
背景技术
控制CO2的排放是目前应对气候变暖重要的技术路线之一。全世界约40%和我国约50%的CO2来至于燃煤电厂。如果中国未来需要通过大规模实施CCS来实现CO2的大幅减排，燃煤电厂将是捕集的重点。 
燃煤电厂烟气中CO2体积百分比低，以MEA为主体的化学吸收法是目前烟道气CO2捕集采用最广的技术。烟道气含有一定量的SOx和NOx，尽管烟道气经过脱硫和脱硝处理，CO2捕集过程中SOx和NOx的含量还是会消耗吸收剂，增加捕集成本，同时形成的稳定胺盐使得吸收剂无法再生，带来二次污染。为了减少稳定胺盐的产生量，通常在烟道气进入吸收塔前先经过水洗塔对SOx和NOx进行吸收，水洗废水伴随而生。 
为了处理水洗废水，一些学者建议将这部分液体回流到电厂脱硫系统中，但这取决于CO2捕集的运行商与电厂之间的沟通，而且还要在电厂已建的脱硫装置上增加管道以接纳这部分废液；由于这部分废液的产量较小，为了实现烟道气CO2捕集过程污染零排放，本发明公开了一种燃煤电厂烟气CO2捕集过程 
水洗废水和吸收废液协同生物处理技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种一种燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法，解决燃煤电厂烟气CO2捕集过程产生的水洗废水和废胺盐等二次污染问题，提供一种方便，低成本的生物处理方法。 
本发明公开了一种燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法，其特征在于：将烟道气CO2捕集流程的再生塔产生的胺盐废液中的废胺盐作为生物处理过程的有机碳源之一，采用厌氧和好氧二阶段生物处理方法处理水洗废水和胺盐废液；水洗废水和胺盐废液首先进入储液罐，通过水泵泵入到厌氧生物反应柱，硝酸盐在反硝化菌的作用下转化为N2，硫酸盐在脱硫弧菌的作用下转化为S2-，有机胺盐中的有机碳作为硫还原菌的部分有机碳源，胺转化为氨氮。厌氧处理后的废水进入好氧生物反应柱，通过气泵间歇曝气实现氨氮的硝化和反硝化，最终以N2释放到大气中；S2-在排硫硫杆菌的作用下生成硫，经硫分离器以单质硫进行回收，分离出的废液回流至水洗塔继续吸收烟气中SOx和NOx；实现CO2捕集过程中无污染。 
气泵曝气的启动时间为启动30min，停15min，曝气速率为40L·min-1·m-3。 
本发明的有益效果是：1）处理成本低；2）工程建设上简便不复杂，该方法适用于已建和新建的燃煤电厂，具有广谱性，而且反应器结构简单，便于工程上的实施；3）在实现污染零排放的同时，实现了废物的资源化利用。4）处理后的废水能否回流至水洗塔，继续发挥对SOx和NOx的吸收作用。 
附图说明
图1为本发明与已有烟道气CO2捕集流程连接安装示意图； 
方框内是已有烟气CO2捕集流程图；
方框外是本发明的实施流程示意图；
图中1-储液罐，2-厌氧生物反应柱，3-好氧生物反应柱，4-硫分离器，5-水泵，6-流量计，7-气泵，8-水洗塔，9-再生塔，10-胺盐废液管线，11-水洗废液管线，12-回流管线。
具体实施方式
本发明公开了一种燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法，其特征在于：将烟道气CO2捕集流程的再生塔9产生的胺盐废液中的废胺盐作为生物处理过程的有机碳源之一，采用厌氧和好氧二阶段生物处理方法处理水洗废水和胺盐废液；水洗废水和胺盐废液首先进入储液罐1，通过水泵5泵入到厌氧生物反应柱，硝酸盐在反硝化菌的作用下转化为N2，硫酸盐在脱硫弧菌的作用下转化为S2-，有机胺盐中的有机碳作为硫还原菌的部分有机碳源，胺转化为氨氮。厌氧处理后的废水进入好氧生物反应柱，通过气泵间歇曝气实现氨氮的硝化和反硝化，最终以N2释放到大气中；S2-在排硫硫杆菌的作用下生成硫，经硫分离器4以单质硫磺进行回收，分分离出的废液回流至水洗塔8继续吸收烟气中SOx和NOx；实现CO2捕集过程中无污染。 
具体步骤如下： 
水洗塔8的水洗废水和再生塔9的胺盐废液通过水洗废液管线11和胺盐废液管线10进入储液罐1混合均匀，然后依次经过厌氧生物反应柱2、好氧生物反应柱3和硫分离器4，分离器分离出的废液经回流管线12回流至水洗塔。
厌氧处理阶段：水洗废水和废胺盐的混合废水经水泵5抽入厌氧生物反应柱2，混合废水的停留时间为15h，厌氧生物反应柱内的脱硫弧菌和排硫硫杆菌是市场上销售的菌种。硝酸盐在脱硫弧菌的作用下转化为N2，硫酸盐在排硫硫杆菌的作用下转化为S2-，有机胺盐中的有机碳作为硫还原菌的部分有机碳源，胺转化为氨氮。 
好氧处理阶段：厌氧处理后的废水经水泵5进入好氧生物反应柱3，间歇曝气，通过流量计6计量，气泵7曝气的启停时间为启动30min，停15min，曝气速率为40L·min-1·m-3。氨氮经硝化反硝化后以N2释放到大气中；S2-在排硫硫杆菌的作用下生成硫，经硫分离器以单质硫磺进行回收。硫分离器分离出的废液回流至水洗塔继续吸收烟气中的SOx和NOx。 
说明书中的SOx和NOx的X在2-3的范围内。 
脱硫弧菌为Desulfovibriosp。排硫硫杆菌为Thiobacillus thioparus。 

Claims (1)

1.一种燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法，将烟道气CO2捕集流程的再生塔产生的胺盐废液中的废胺盐作为生物处理过程的有机碳源之一，采用厌氧和好氧二阶段生物处理方法处理水洗废水和胺盐废液；水洗废水和胺盐废液首先进入储液罐，通过水泵泵入到厌氧生物反应柱，硝酸盐在反硝化菌的作用下转化为N2，硫酸盐在脱硫弧菌的作用下转化为S2-，有机胺盐中的有机碳作为硫还原菌的部分有机碳源，胺转化为氨氮；厌氧处理后的废水进入好氧生物反应柱，通过气泵间歇曝气实现氨氮的硝化和反硝化，最终以N2释放到大气中；S2-在排硫硫杆菌的作用下生成硫，经硫分离器以单质硫进行回收，分离出的废液回流至水洗塔继续吸收烟气中SOx和NOx；实现CO2捕集过程中无污染。
2. 根据权利要求1所述的燃煤电厂烟气CO2捕集产生的水洗废水和胺盐废液协同生物处理方法，其特征在于：气泵曝气的启动时间为启动30min，停15min，曝气速率为40L·min-1·m-3。
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