CN103466837B - 一种船舶脱硫废水处理装置及方法 - Google Patents

一种船舶脱硫废水处理装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种船舶脱硫废水处理装置及方法，属于船舶脱硫废水处理领域，所述装置包括反应罐、泵I、微气泡发生器、阀、泵II、射流器、旋流分离器和吸附柱，所述反应罐的出口I通过泵I与微气泡发生器的一端连接，微气泡发生器的另一端与反应罐的入口I连接，反应罐的出口II通过阀与泵II的一端连接，泵II的另一端通过射流器与旋流分离器连接，射流器设有絮凝剂入料口，旋流分离器的液体废料出口与吸附柱连接，本发明有益效果为对船舶废气洗涤废水排放指标中的控制污染物进行有效地去除，实现脱硫废水达标排放。

Description

一种船舶脱硫废水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种船舶脱硫废水处理装置及方法，属于船舶脱硫废水处理领域。
背景技术
根据MARPOL公约附则Ⅵ规定，2015年1月1日起，航行在排放控制区（ECA）的船只，必须燃烧含硫量等于或小于0.10％（m/m）的低硫燃油，同时允许船只使用经批准的减排技术，条件是SO2排放等效于燃烧等于或小于0.10％的低硫燃油。
由于石油资源紧缺，低硫燃油价格高昂且供不应求，船舶废气脱硫成为国内外研究热点。调查目前国内外已有报道的船舶废气脱硫装置发现，除CoupleSystems公司采用干法脱硫外，其余均为湿法脱硫。可见湿法脱硫是船舶废气脱硫的主流方式，采用湿法脱硫技术必然会产生脱硫废水。而国际海事组织（IMO）对船舶废气清洁系统的洗涤水排放指标做了严格的规定。同时由于是船舶废气脱硫，其脱硫废水排放又受《船舶污染物排放标准》的制约。因此脱硫废水的处理，是整个湿法船舶废气脱硫系统中不可或缺的关键技术。船舶废气脱硫技术属于新兴技术，目前研究重点主要集中于脱硫效率的提高及能耗的降低，关于船舶废气脱硫废水处理的研究较少。调查现有国内外船舶废气脱硫装置，鲜有脱硫废水处理工艺的详细介绍。废水只是通过简单的曝气氧化或旋流分离处理后进行排放或回用。
镁基-海水法（M&S）是一种高效的船舶废气脱硫方法。废气进入脱硫塔与喷淋液接触反应，气体中的污染物，如：颗粒物（PM）、SO2、NO2等部分被喷淋液吸收，形成液态污染物。其中PM一部分悬浮于水中，另一部分溶解形成多环芳烃（PAHs）；未燃尽的燃料油随废气一起进入到废水中，增加了废水的总油含量；SO2溶于水并与脱硫剂中Mg2+反应生成难溶物MgSO3；NO2溶于水中形成NO2 -及NO3 -。pH值、COD、浊度（主要由MgSO3及PM贡献）、总油、PAHs、NOx -均为排放指标中要求控制的污染物。
综上，本领域内缺少完整的M&S法船舶废气脱硫废水处理工艺。
发明内容
本发明通过发明一种新的装置和工艺，解决了脱硫废水排放问题。
本发明提供了一种船舶脱硫废水处理装置，所述装置包括反应罐、泵I、微气泡发生器、阀、泵II、射流器、旋流分离器和吸附柱，所述反应罐的出口I通过泵I与微气泡发生器的一端连接，微气泡发生器的另一端与反应罐的入口I连接，反应罐的出口II通过阀与泵II的一端连接，泵II的另一端通过射流器与旋流分离器连接，射流器设有絮凝剂入料口，旋流分离器的液体废料出口与吸附柱连接。
本发明所述微气泡发生器优选为与空气压缩机连接。
本发明所述射流器的絮凝剂入料口优选为与絮凝剂储罐连接。
本发明所述旋流分离器的固体废料出口下方优选为设有污泥槽。
本发明所述吸附柱内的填料优选为大孔树脂。
本发明针对脱硫废水中的MgSO3和NO2 -，采用微气泡曝气氧化的方法，将其氧化成MgSO4和NO3 -，降低水的COD和浊度，减轻后续旋流分离处理的负荷；通过絮凝剂提高废水中的悬浮物粒径，以提高旋流分离的效率；针对水中的PAHs和总油，采用吸附柱吸附的方法处理。
本发明另一目的提供了一种船舶脱硫废水处理方法，所述方法包括如下步骤：
①将脱硫废水加入到反应罐中，开启泵I和微气泡发生器，泵I体积流量为微气泡发生器体积流量的3～4倍，至亚硫酸镁氧化率≥95%时关闭泵I和微气泡发生器；
②开启阀和泵II，将反应罐中的反应后废水经过射流器与絮凝剂混匀后转移至旋流分离器中，所述脱硫废水与絮凝剂的质量比为1000：（0.5～1），分离的液体经过吸附柱处理后排放或回用。
本发明脱硫废水由脱硫塔转移至反应罐中，搅拌使废水中的不溶物悬浮，开启泵I和微气泡发生器，废水通过微气泡发生器产生的气泡射入反应罐中循环曝气氧化，至亚硫酸镁氧化率≥95%时结束反应，关闭泵I和微气泡发生器，开启阀和泵II，泵II出口压力为0.25～0.3MPa，絮凝剂在射流器的作用下与反应后废水混匀，转移至旋流分离器离心，达到固液分离的目的，分离的液体经过吸附柱处理后排放或回用。
本发明有益效果为针对脱硫废水中的不同污染物，采用不同的处理方法，形成完整的M&S法船舶废气脱硫系统的废水处理方法；对船舶废气洗涤废水排放指标中的控制污染物进行有效地去除，实现脱硫废水达标排放；保证废气脱硫系统的稳定可靠运行。
附图说明
本发明附图1幅，
图1为船舶脱硫废水处理装置的结构示意图；
其中，1、反应罐，2、泵I，3、微气泡发生器，4、阀，5、泵II，6、射流器，7、旋流分离器，8、吸附柱，9、絮凝剂储罐。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
废水标准：MEPC.184(59)、MEPC.159(55)；船舶污染物排放标准：GB3552-83。
亚硫酸镁氧化率检测方法：参照GB/T14426-93。
实施例1
一种船舶脱硫废水处理装置；
所述船舶脱硫废水处理装置包括反应罐1、泵I2、微气泡发生器3、阀4、泵II5、射流器6、旋流分离器7和大孔树脂吸附柱8，所述反应罐1的出口I通过泵I2与微气泡发生器3的一端连接，微气泡发生器3的另一端与反应罐1的入口I连接，反应罐1的出口II通过阀4与泵II5的一端连接，泵II5的另一端通过射流器6与旋流分离器7连接，射流器6设有絮凝剂入料口，旋流分离器7的液体废料出口与大孔树脂吸附柱8连接，所述射流器6的絮凝剂入料口与絮凝剂储罐9连接，所述旋流分离器7的固体废料出口下方设有污泥槽。
一种船舶脱硫废水处理装置使用方法；
①洗涤水排放速率为0.03t/MWh，脱硫废水呈灰黑色混浊状，将脱硫废水加入到反应罐1中，开启泵I2和微气泡发生器3，泵I2体积流量为微气泡发生器3体积流量的4倍，至亚硫酸镁氧化率为96%时关闭泵I2和微气泡发生器3；
②开启阀4和泵II5，泵II5出口压力为0.25MPa，将反应罐1中的反应后废水经过射流器6与絮凝剂混匀后转移至旋流分离器7中，所述脱硫废水与絮凝剂的质量比为1000：1，分离的固体储存到污泥槽，分离的液体经过大孔树脂吸附柱8处理后排放。
实验结果见表1。
表1脱硫废水处理前后指标
备注：①进水浊度为4；②洗涤水排放速率为45t/MWh时的标准；③进水水温为18。
本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改变，均列为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种船舶脱硫废水处理装置，所述装置用于处理镁基-海水法船舶废气脱硫系统产生的废水，所述装置包括反应罐(1)、泵Ⅰ(2)、微气泡发生器(3)、阀(4)、泵Ⅱ(5)、射流器(6)、旋流分离器(7)和吸附柱(8)，所述反应罐(1)的出口Ⅰ通过泵Ⅰ(2)与微气泡发生器(3)的一端连接，微气泡发生器(3)的另一端与反应罐(1)的入口Ⅰ连接，反应罐(1)的出口Ⅱ通过阀(4)与泵Ⅱ(5)的一端连接，泵Ⅱ(5)的另一端通过射流器(6)与旋流分离器(7)连接，射流器(6)设有絮凝剂入料口，旋流分离器(7)的液体废料出口与吸附柱(8)连接，所述吸附柱(8)内的填料为大孔树脂。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述射流器(6)的絮凝剂入料口与絮凝剂储罐(9)连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述旋流分离器(7)的固体废料出口下方设有污泥槽。
4.一种利用权利要求1所述的装置处理船舶脱硫废水的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
①将脱硫废水加入到反应罐(1)中，开启泵Ⅰ(2)和微气泡发生器(3)，泵Ⅰ(2)体积流量为微气泡发生器(3)体积流量的3～4倍，至亚硫酸镁氧化率≥95％时关闭泵Ⅰ(2)和微气泡发生器(3)；
②开启阀(4)和泵Ⅱ(5)，将反应罐(1)中的反应后废水经过射流器(6)与絮凝剂混匀后转移至旋流分离器(7)中，所述脱硫废水与絮凝剂的质量比为1000：(0.5～1)，分离的液体经过大孔树脂吸附柱(8)处理后排放或回用。
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