CN104591460A - 脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置及处理工艺。目前还没有一种能源利用率高，能实现脱硝催化剂清洗再生废水回用的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置及处理工艺。本处理装置的特点是：包括废水缓冲沉淀池、酸碱加药箱、超声波雾化喷嘴、废水旋流器、液体输送泵、除尘器、酸碱供给管和底流回流管，清洗再生废水输送管和底渣输送管均连接在废水缓冲沉淀池上，酸碱加药箱通过酸碱供给管连接在废水缓冲沉淀池上。本处理工艺包括如下步骤：将脱硝催化剂清洗再生废水输送到废水缓冲沉淀池中；调节pH值；静置沉淀；对上清液进行固液分离；将溢流滤液雾化，喷入除尘器。本发明能实现脱硝催化剂清洗再生废水回用。

Description

脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置及处理工艺

技术领域

本发明涉及一种废水废渣的处理装置及处理工艺，尤其是涉及一种脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置及处理工艺，属于大气污染控制技术及水污染控制技术领域。

背景技术

随着国家环保政策的日益严格，国内在役火电机组和新建火电机组都在装备或计划装备脱硝装置，保证烟气中NO_X达标排放。选择性催化还原（SCR）脱硝工艺因其高效、可靠、性能稳定被广泛应用于燃煤电厂的脱硝系统，该工艺的核心技术之一就是必须使用脱硝催化剂。

脱硝催化剂在长期运行过程中存在活性下降问题，造成催化剂失活的原因有很多，主要包括物理失活和化学失活，物理失活主要指催化剂表面或孔道堵塞、表面机械磨损等，化学失活主要指催化剂活性成分中毒、损失和老化。这些原因导致催化剂使用寿命仅为2-3年，而催化剂的生产成本高昂，使得脱硝催化剂成为昂贵的消耗品，并且废弃脱硝催化剂已经列入危险固体废物名录，若处理处置不当将对人体和环境造成极大危害。

针对上述原因，国内外科技工作者进行了大量的研究工作，开发了一系列的脱硝催化剂再生技术，这些技术部分已经开始应用，部分还处于研究阶段。如公开日为2013-01-09，公开号为CN102861621A的中国专利中，公开了一种可移动式SCR脱硝催化剂清洗再生装置及清洗再生方法；又如公开日为2014-10-01，公开号为CN104069900A的中国专利中，公开了一种用于废弃脱硝催化剂再生的清洗方法和装置；再如公开日为2014-10-08，公开号为CN203862254U的中国专利中，公开了一种SCR脱硝催化剂清洗再生装置等等；然而，纵观所有催化剂再生技术，均只对催化剂如何再生进行了研究，而对催化剂再生过程产生的废水如何处理却未见阐述，忽视了催化剂再生废水的处理问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，构思独特，使用方便，能源利用率高，能够实现脱硝催化剂清洗再生废水回用的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置及处理工艺。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置的结构特点在于：包括用于废水短暂贮存和液固分离的废水缓冲沉淀池，用于向废水缓冲沉淀池中加入酸或碱来调节废水pH值的酸碱加药箱，用于将废水雾化并喷出雾粒的超声波雾化喷嘴，用于固液分离的废水旋流器，用于将废水缓冲沉淀池中的上清液输送到废水旋流器中的一号液体输送泵，用于将废水旋流器中的溢流滤液输送到超声波雾化喷嘴中的二号液体输送泵，用于利用烟气热量将超声波雾化喷嘴喷入的雾粒汽化、并除去雾粒所含杂质的除尘器，酸碱供给管，上清液输送管，溢流滤液输送管，底流回流管，清洗再生废水输送管，以及底渣输送管；所述清洗再生废水输送管和底渣输送管均连接在废水缓冲沉淀池上，所述酸碱加药箱通过酸碱供给管连接在废水缓冲沉淀池上，所述废水缓冲沉淀池通过上清液输送管连接在废水旋流器上，所述一号液体输送泵安装在上清液输送管上，所述废水旋流器的底部通过底流回流管连接在废水缓冲沉淀池上，该废水旋流器的溢流口通过溢流滤液输送管连接在超声波雾化喷嘴上，所述二号液体输送泵安装在溢流滤液输送管上，所述超声波雾化喷嘴对准除尘器的进口烟道。

作为优选，本发明所述处理装置为固定式结构或集成移动式结构。

一种脱硝催化剂清洗再生废水废渣处理工艺的特点在于：包括如下步骤：

（1）将脱硝催化剂清洗再生废水通过清洗再生废水输送管输送到废水缓冲沉淀池中；

（2）根据废水缓冲沉淀池中脱硝催化剂清洗再生废水的pH值情况，确定加入酸或碱的量，酸或碱由酸碱加药箱提供，最终将脱硝催化剂清洗再生废水的pH值调节到6.5-7.5；

（3）将废水缓冲沉淀池中的脱硝催化剂清洗再生废水进行静置沉淀，使得脱硝催化剂清洗再生废水分为上清液和底渣，上清液从废水缓冲沉淀池的排水口排出，并通过上清液输送管输送到废水旋流器中，底渣从废水缓冲沉淀池的排渣口排出，并通过底渣输送管运输至灰渣场；

（4）废水旋流器对上清液进行固液分离，使得上清液分为溢流滤液和底流，溢流滤液中悬浮的颗粒粒径小于5um，含固量小于0.2%，溢流滤液通过溢流滤液输送管输送至超声波雾化喷嘴，底流通过底流回流管输送至废水缓冲沉淀池；

（5）超声波雾化喷嘴将溢流滤液雾化成10um以下的雾粒，并将雾粒喷入除尘器的进口烟道中；

（6）除尘器利用烟气热量将雾粒汽化成水蒸气，并除去雾粒中所含的杂质，净化后的水蒸气通过除尘器排出，从而完成处理过程。

作为优选，本发明所述杂质包括无机盐和粉尘。

作为优选，本发明所述脱硝催化剂清洗再生废水为催化剂再生前清洗废水、再生液废水和协同清洗再生废水中的一种或两种以上。

作为优选，本发明所述废水缓冲沉淀池中脱硝催化剂清洗再生废水的pH调节到7。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、能作为一种通用的方法解决脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理问题，适用性强，具有推广价值；2、技术成熟、操作简便、成本低、集成装备；3、工艺环保，节能降耗，采用烟气余热将雾粒汽化成水蒸汽，使得雾粒中含有的杂质直接暴露在除尘器中，采用除尘器除去水蒸汽之外的物质，构思独特、巧妙，除尘效率高；4、实现废水回用，节约水资源。

附图说明

图1是本发明实施例中脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1，本实施例中脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置包括用于废水短暂贮存和液固分离的废水缓冲沉淀池1，用于向废水缓冲沉淀池1中加入酸或碱来调节废水pH值的酸碱加药箱2，用于将废水雾化并喷出雾粒的超声波雾化喷嘴3，用于固液分离的废水旋流器4，用于将废水缓冲沉淀池1中的上清液输送到废水旋流器4中的一号液体输送泵5，用于将废水旋流器4中的溢流滤液输送到超声波雾化喷嘴3中的二号液体输送泵6，用于利用烟气热量将超声波雾化喷嘴3喷入的雾粒汽化、并除去雾粒所含杂质的除尘器7，酸碱供给管8，上清液输送管9，溢流滤液输送管10，底流回流管11，清洗再生废水输送管12，以及底渣输送管13。

本实施例中的清洗再生废水输送管12和底渣输送管13均连接在废水缓冲沉淀池1上，脱硝催化剂清洗再生装置产生的废水废渣通过清洗再生废水输送管12输送到废水缓冲沉淀池1中。本实施例中的酸碱加药箱2通过酸碱供给管8连接在废水缓冲沉淀池1上，酸碱加药箱2中盛有酸和碱，用于调节废水缓冲沉淀池1中液体的pH值。

本实施例中的废水缓冲沉淀池1通过上清液输送管9连接在废水旋流器4上，一号液体输送泵5安装在上清液输送管9上，通过一号液体输送泵5和上清液输送管9能够将废水缓冲沉淀池1中的上清液输送到废水旋流器4中。

本实施例中废水旋流器4的底部通过底流回流管11连接在废水缓冲沉淀池1上，使得废水旋流器4中的底流可以通过底流回流管11输送到废水缓冲沉淀池1中，该废水旋流器4的溢流口通过溢流滤液输送管10连接在超声波雾化喷嘴3上，二号液体输送泵6安装在溢流滤液输送管10上，使得废水旋流器4中的溢流滤液可以通过溢流滤液输送管10输送到超声波雾化喷嘴3中。本实施例中的超声波雾化喷嘴3对准除尘器7的进口烟道71，通过超声波雾化喷嘴3能够将溢流滤液雾化成雾粒，并将雾粒喷入除尘器7的进口烟道71中。

本实施例中的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理工艺包括如下步骤

（1）将脱硝催化剂清洗再生废水通过清洗再生废水输送管12输送到废水缓冲沉淀池1中。脱硝催化剂清洗再生废水通常为催化剂再生前清洗废水、再生液废水和协同清洗再生废水中的一种或两种以上。

（2）根据废水缓冲沉淀池1中脱硝催化剂清洗再生废水的pH值情况，确定加入酸或碱的量，酸或碱由酸碱加药箱2提供，最终将脱硝催化剂清洗再生废水的pH值调节到6.5-7.5，该pH值优选调节到7左右。

（3）将废水缓冲沉淀池1中的脱硝催化剂清洗再生废水进行静置沉淀，使得脱硝催化剂清洗再生废水分为上清液和底渣，上清液从废水缓冲沉淀池1的排水口排出，并通过上清液输送管9输送到废水旋流器4中，底渣从废水缓冲沉淀池1的排渣口排出，并通过底渣输送管13运输至灰渣场。

（4）废水旋流器4对上清液进行固液分离，使得上清液分为溢流滤液和底流，溢流滤液中悬浮的颗粒粒径小于5um，含固量小于0.2%，溢流滤液通过溢流滤液输送管10输送至超声波雾化喷嘴3，底流通过底流回流管11输送至废水缓冲沉淀池1。

（5）超声波雾化喷嘴3将溢流滤液雾化成10um以下的雾粒，并将雾粒喷入除尘器7的进口烟道71中。

（6）除尘器7利用烟气热量将雾粒汽化成水蒸气，并除去雾粒中所含的杂质，净化后的水蒸气通过除尘器7排出，从而完成处理过程。杂质通常包括无机盐和粉尘。

本实施例中的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置用于处理脱硝催化剂清洗再生装置排放的废水废渣，脱硝催化剂清洗再生装置包括国内外所有返厂式、移动式、就地式等催化剂清洗再生装置，脱硝催化剂清洗再生废水指催化剂再生前清洗废水、再生液废水或协同清洗再生废水，脱硝催化剂清洗再生废渣指脱硝催化剂清洗再生过程中产生的废渣；脱硝催化剂清洗再生废水的处理装置可以是固定式是，也可以是集成移动式。

实施例2。

参见图1，本实施例的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置由废水缓冲沉淀池1、酸碱加药箱2、超声波雾化喷嘴3、废水旋流器4、一号液体输送泵5、二号液体输送泵6、除尘器7、酸碱供给管8、上清液输送管9、溢流滤液输送管10、底流回流管11、清洗再生废水输送管12和底渣输送管13组成，零部件之间的连接关系和实施例1中的相同，可以将本实施例中的处理装置制造为集成移动式装置，集成移动式装置可以通过水运或陆运的方式搬运至脱硝催化剂清洗再生项目现场，进行现场废水处理，省时省力。

脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理工艺具体实施过程是：收集来的脱硝催化剂清洗再生废水进入废水缓冲沉淀池1，然后根据废水pH值确定从酸碱加药箱2中加入酸或碱，待废水pH值调节至7左右，静置沉淀；底渣从废水缓冲沉淀池1底部排出，输送至灰渣场，上清液通过一号液体输送泵5送至废水旋流器4，经过废水旋流器4固液分离后，底流返回至废水缓冲沉淀池1，溢流通过二号液体输送泵6输送至超声波雾化喷嘴3，超声波雾化喷嘴3将废水雾化成细小雾滴后喷入除尘器7的进口烟道71，雾化后的细小雾滴在热烟气的蒸发下变干，固体颗粒及无机盐被除尘器7除去，废水以水蒸气的形式进入下一环节。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置，其特征在于：包括用于废水短暂贮存和液固分离的废水缓冲沉淀池，用于向废水缓冲沉淀池中加入酸或碱来调节废水pH值的酸碱加药箱，用于将废水雾化并喷出雾粒的超声波雾化喷嘴，用于固液分离的废水旋流器，用于将废水缓冲沉淀池中的上清液输送到废水旋流器中的一号液体输送泵，用于将废水旋流器中的溢流滤液输送到超声波雾化喷嘴中的二号液体输送泵，用于利用烟气热量将超声波雾化喷嘴喷入的雾粒汽化、并除去雾粒所含杂质的除尘器，酸碱供给管，上清液输送管，溢流滤液输送管，底流回流管，清洗再生废水输送管，以及底渣输送管；所述清洗再生废水输送管和底渣输送管均连接在废水缓冲沉淀池上，所述酸碱加药箱通过酸碱供给管连接在废水缓冲沉淀池上，所述废水缓冲沉淀池通过上清液输送管连接在废水旋流器上，所述一号液体输送泵安装在上清液输送管上，所述废水旋流器的底部通过底流回流管连接在废水缓冲沉淀池上，该废水旋流器的溢流口通过溢流滤液输送管连接在超声波雾化喷嘴上，所述二号液体输送泵安装在溢流滤液输送管上，所述超声波雾化喷嘴对准除尘器的进口烟道。

2.根据权利要求1所述的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理装置，其特征在于：所述处理装置为固定式结构或集成移动式结构。

3.一种采用如权利要求1或2所述的处理装置进行的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：

（1）将脱硝催化剂清洗再生废水通过清洗再生废水输送管输送到废水缓冲沉淀池中；

（2）根据废水缓冲沉淀池中脱硝催化剂清洗再生废水的pH值情况，确定加入酸或碱的量，酸或碱由酸碱加药箱提供，最终将脱硝催化剂清洗再生废水的pH值调节到6.5-7.5；

（3）将废水缓冲沉淀池中的脱硝催化剂清洗再生废水进行静置沉淀，使得脱硝催化剂清洗再生废水分为上清液和底渣，上清液从废水缓冲沉淀池的排水口排出，并通过上清液输送管输送到废水旋流器中，底渣从废水缓冲沉淀池的排渣口排出，并通过底渣输送管运输至灰渣场；

（4）废水旋流器对上清液进行固液分离，使得上清液分为溢流滤液和底流，溢流滤液中悬浮的颗粒粒径小于5um，含固量小于0.2%，溢流滤液通过溢流滤液输送管输送至超声波雾化喷嘴，底流通过底流回流管输送至废水缓冲沉淀池；

（5）超声波雾化喷嘴将溢流滤液雾化成10um以下的雾粒，并将雾粒喷入除尘器的进口烟道中；

（6）除尘器利用烟气热量将雾粒汽化成水蒸气，并除去雾粒中所含的杂质，净化后的水蒸气通过除尘器排出，从而完成处理过程。

4.根据权利要求3所述的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理工艺，其特征在于：所述杂质包括无机盐和粉尘。

5.根据权利要求3所述的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理工艺，其特征在于：所述脱硝催化剂清洗再生废水为催化剂再生前清洗废水、再生液废水和协同清洗再生废水中的一种或两种以上。

6.根据权利要求3所述的脱硝催化剂清洗再生废水废渣的处理工艺，其特征在于：所述废水缓冲沉淀池中脱硝催化剂清洗再生废水的pH调节到7。