CN106477794A - 脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理的系统与方法 - Google Patents

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Abstract

脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理的系统与方法，包括设置在脱硫塔底部的脱硫废水池，与脱硫废水池连接、用于脱硫废水预处理的三级沉淀池，与三级沉淀池连接、用于液固分离的过滤器，与过滤器连接、用于脱硫废水浓缩的蒸发器，与蒸发器连接、用于存放浓脱硫废水的废水池，与水池连接、用于输送浓脱硫废水的水泵，与水泵连接的浓脱硫废水蒸发结晶装置，还包括与烟囱和浓脱硫废水蒸发结晶装置连接的旁路烟道系统，所述的旁路烟道系统包括用于气固分离的旋风分离机和除尘器，用于输送旁路热烟气的风机。本发明结构、工艺简单，解决脱硫废水排放问题，可以有效降低系统运行成本,同时可以降低烟气温度,以及减少向环境排放热量。

Description

脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理的系统与方法
技术领域
本发明涉及一种工业废水处理系统和方法，尤其是一种脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理系统与方法，属于环保技术领域。
背景技术
SO2是我国大气污染的主要原因之一，排放量居全球首位，由此造成的酸雨区面积占全国国土面积的1/3，而燃煤火电厂又是SO2排放的主要来源。2016年全国环保工作会议上明确提出，2016年我国的二氧化硫的排放量较2015年下降3％，这也对二氧化硫排放大户的火电厂来说提出了更高要求，对电厂烟气脱硫系统的可靠性提出了更高要求。
目前，火电厂脱硫多采取石灰石-石膏法(又叫湿法脱硫工艺)脱硫，在脱硫过程中所产生的废水主要是来自火电厂吸收塔设备所排放的水，因此，为了维持脱硫装置中的浆液循环系统的平衡，防止火电厂烟气中的氯离子浓度超过了规定值，保证石膏质量，需要从系统中排放一定量的废水，这些排放的废水中常常含有许多杂质，如硫酸盐、重金属、悬浮物。根据《污水综合排放标准》，把Pb、Cd、Cr、Ni、Hg等重金属列为了第一类污染物，明确要求必须对这一类污水进行出口取样监测，火电厂脱硫废水排入到其他废水处理系统之前，这些重金属含量只有达到标准才可对外排放，否则脱硫的废水就需要进行单独排放。此外，脱硫废水中含有的重金属离子具有相当的大的毒性，即便排放到自然环境中也很难得到自净或生物降解，在自然界水体中富集到一定量后会对水体中生物造成危害，因此，世界各国都十分重视火电厂脱硫废水的后期治理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种废水浓缩及烟气干燥综合处理的系统与方法，利用锅炉余热使脱硫废水浓缩、蒸发结晶，解决脱硫废水排放问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理系统，包括设置在脱硫塔底部的脱硫废水池，与脱硫废水池连接、用于脱硫废水预处理的三级沉淀池，与三级沉淀池连接、用于液固分离的过滤器，与过滤器连接、用于脱硫废水浓缩的蒸发器，与蒸发器连接、用于存放浓脱硫废水的废水池，与水池连接、用于输送浓脱硫废水的水泵，与水泵连接的浓脱硫废水蒸发结晶装置，还包括与烟囱和浓脱硫废水蒸发结晶装置连接的旁路烟道系统。所述的旁路烟道系统包括用于气固分离的旋风分离机和除尘器，用于输送旁路热烟气的风机。
进一步地，所述的浓脱硫废水蒸发结晶装置上设有三个旁路烟气入口和一个废水入口，最下面的旁路烟气入口与浓脱硫废水蒸发结晶装置内部的环形配气管连接，废水入口处于另外两个旁路烟气入口的上端并与浓脱硫废水蒸发结晶装置内部的环形配水管连接。浓脱硫废水蒸发结晶装置最上端设有出口烟道。
进一步地，所述的环形配气管上设有风帽。
进一步地，所述的环形配水管的下端设有雾化喷嘴。
脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理方法，具体步骤是：将脱硫废水经三级沉淀池沉淀以及过滤器过滤后进入蒸发器浓缩，形成的浓脱硫废水存放在浓脱硫废水池，而后由浓脱硫废水泵送入浓脱硫废水蒸发结晶装置中，利用旁路烟道系统输送的烟气热量完成蒸发结晶，形成气固两相气流，该气流经除尘后，被送入烟囱排出。
进一步地，所述浓脱硫废水蒸发结晶装置中，脱硫废水进入中心管，由环形配水管上的雾化喷嘴喷入蒸发结晶装置；该装置设置三组旁路烟气入口，中部设一组烟气入口，烟气直接进入蒸发结晶装置，在装置内部形成烟气旋流，为了使浓脱硫废水完全蒸发，在装置底部设置带风帽的一组烟气入口，同时在装置顶部的出口烟道外设置套筒，布置一组烟气入口；装置底部设置有除渣口，布置刮板除渣设备，定期除渣。
进一步地，所述浓脱硫废水蒸发结晶装置中，旁路烟气由位于中部的一组烟气入口进入装置后形成旋流，充分与浓脱硫废水水雾进行热交换。
进一步地，所述的旁路烟气从空气预热器之前的烟道引出，经过旋风分离器和除尘器除尘后，由鼓风机送入蒸发器和浓脱硫废水蒸发结晶装置。旁路烟气在离开浓脱硫废水蒸发结晶装置后也要进行除尘，最后送入烟囱排出。
进一步地，所述三级沉淀池作为预处理环节采用物理化学沉淀的方法，去除脱硫废水中的一部分颗粒物。
本发明结构、工艺简单，采用将脱硫废水先浓缩再蒸发结晶的方法，解决脱硫废水排放问题，具有较好的社会价值和环保价值。此外,能够利用烟道余热为脱硫废水浓缩、蒸发结晶的热源,不仅可以有效降低系统运行成本,同时可以降低烟气温度,以及减少向环境排放热量。
附图说明
图1是本发明系统的结构示意图。
图2是浓脱硫废水蒸发结晶装置示意图。
图3是图2的A-A向剖视图。
图4是图2的B-B向剖视图。
图5是图2的C-C向剖视图。
图1中：1为锅炉，2为空气预热器，3为烟道，4为电除尘器，5为脱硫塔，6为烟囱，7为烟气旁路，8、18为旋风分离器，9、19为除尘器，10、20为风机，11为脱硫废水池，12为三级沉淀池，13为过滤器，14为蒸发器，15为浓脱硫废水池，16为浓脱硫废水泵，17为浓脱硫废水蒸发结晶装置。
图2中：21为底部旁路烟气入口，22为环形配气管，23为风帽，24为中部入口烟道，25为顶部出口烟道套筒，26为出口烟道，27为废水入口，28为环形配水管，29为雾化喷嘴，30为除渣口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理系统，包括设置在脱硫塔5底部的脱硫废水池11，与脱硫废水池11连接、用于脱硫废水预处理的三级沉淀池12，与三级沉淀池12连接、用于液固分离的过滤器13，与过滤器13连接、用于脱硫废水浓缩的蒸发器14，与蒸发器14连接、用于存放浓脱硫废水的废水池15，与废水池15连接、用于输送浓脱硫废水的水泵16，与水泵16连接的浓脱硫废水蒸发结晶装置17，还包括与烟囱6和浓脱硫废水蒸发结晶装置17连接的旁路烟道系统。所述的旁路烟道系统包括用于气固分离的旋风分离机8、18和除尘器9、19，用于输送旁路热烟气的风机10、20。
如图2-图5所示：所述的浓脱硫废水蒸发结晶装置17上设有三个旁路烟气入口和一个废水入口27，底部旁路烟气入口21与浓脱硫废水蒸发结晶装置17内部的环形配气管22连接，废水入口27处于另外两个旁路烟气入口24的上端并与浓脱硫废水蒸发结晶装置17内部的环形配水管28连接。浓脱硫废水蒸发结晶装置17最上端设有出口烟道26。所述的环形配气管22上设有风帽23。所述的环形配水管28的下端设有雾化喷嘴29。
锅炉1产生的烟气在尾部烟道3中经过空气预热器2、电除尘器4后进入脱硫塔5，经过脱硫后再利用引风机将烟气通过烟囱6排除，烟气脱硫塔5形成的脱硫废水送入脱硫废水池11。空气预热器2前部烟道处设置旁路烟道7，将部分高温烟气引出，在旁路烟道7上设置旋风分离器8和除尘器9，对旁路烟气进行除尘。随后旁路烟气经由风机10分为两路：一路送入蒸发器14对脱硫废水进行加热，实现脱硫废水的浓缩；另一路送入浓脱硫废水蒸发结晶装置17，与浓脱硫废水进行热交换，完成浓脱硫废水的蒸发结晶。
另外，脱硫废水池11中的脱硫废水首先送入三级沉淀池12进行中和、絮凝、沉淀、澄清，进行初步的液固分离，然后将脱硫废水送入过滤器13进一步过滤，将三级沉淀池12未处理完的颗粒物排出。之后，经过过滤器13的脱硫废水送入蒸发器14中进行蒸发浓缩，利用旁路烟道系统送来的热烟气进行加热，得到浓的脱硫废水。浓脱硫废水存放在浓脱硫废水池15中，由浓脱硫废水泵16送入浓脱硫废水蒸发结晶装置17中，由雾化喷嘴29喷入蒸发结晶装置内部，与热烟气充分进行热交换，使浓脱硫废水蒸发、结晶，产生的气体以及固体颗粒物经旋风分离器18和除尘器19除尘后，剩余的气体由风机19送至烟囱6排出。其中，所述蒸发器14是从下部通入旁路烟气，使脱硫废水浓缩。
所述浓脱硫废水蒸发结晶装置中，脱硫废水由废水入口27进入环形配水管28，由环形配水管28上的雾化喷嘴29喷入蒸发结晶装置中，使水雾与热烟气充分进行热交换。该装置设置三组旁路烟气入口：中部设一组烟气入口24，底部设置底部旁路烟气入口21。烟气直接进入蒸发结晶装置，在装置内部形成烟气旋流，让烟气与脱硫废水完全接触；为了使浓脱硫废水完全蒸发，在装置底部设置带风帽23的一组底部旁路烟气入口21；同时在装置顶部的出口烟道26外设置套筒25，布置一组烟气入口。装置底部设置有除渣口30，布置刮板除渣设备，定期除渣。

Claims (9)

1.脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理系统，其特征在于：包括设置在脱硫塔底部的脱硫废水池，与脱硫废水池连接、用于脱硫废水预处理的三级沉淀池，与三级沉淀池连接、用于液固分离的过滤器，与过滤器连接、用于脱硫废水浓缩的蒸发器，与蒸发器连接、用于存放浓脱硫废水的废水池，与水池连接、用于输送浓脱硫废水的水泵，与水泵连接的浓脱硫废水蒸发结晶装置，还包括与烟囱和浓脱硫废水蒸发结晶装置连接的旁路烟道系统，所述的旁路烟道系统包括用于气固分离的旋风分离机和除尘器，用于输送旁路热烟气的风机。
2.如权利要求1所述的脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理系统，其特征在于：所述的浓脱硫废水蒸发结晶装置上设有三个旁路烟气入口和一个废水入口，最下面的旁路烟气入口与浓脱硫废水蒸发结晶装置内部的环形配气管连接，废水入口处于另外两个旁路烟气入口的上端并与浓脱硫废水蒸发结晶装置内部的环形配水管连接，浓脱硫废水蒸发结晶装置最上端设有出口烟道。
3.如权利要求2所述的脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理系统，其特征在于：所述的环形配气管上设有风帽。
4.如权利要求2所述的脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理系统，其特征在于：所述的环形配水管的下端设有雾化喷嘴。
5.脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理方法，其特征在于：将脱硫废水经三级沉淀池沉淀以及过滤器过滤后进入蒸发器浓缩，形成的浓脱硫废水存放在浓脱硫废水池，而后由浓脱硫废水泵送入浓脱硫废水蒸发结晶装置中，利用旁路烟道系统输送的烟气热量完成蒸发结晶，形成气固两相气流，该气流经除尘后，被送入烟囱排出。
6.如权利要求5所述的脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理方法，其特征在于：所述浓脱硫废水蒸发结晶装置中，脱硫废水进入中心管，由环形配水管上的雾化喷嘴喷入蒸发结晶装置；该装置设置三组旁路烟气入口，中部设一组烟气入口，烟气直接进入蒸发结晶装置，在装置内部形成烟气旋流，为了使浓脱硫废水完全蒸发，在装置底部设置带风帽的一组烟气入口，同时在装置顶部的出口烟道外设置套筒，布置一组烟气入口；装置底部设置有除渣口，布置刮板除渣设备，定期除渣。
7.如权利要求5所述的脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理方法，其特征在于：所述浓脱硫废水蒸发结晶装置中，旁路烟气由位于中部的一组烟气入口进入装置后形成旋流，充分与浓脱硫废水水雾进行热交换。
8.如权利要求5所述的脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理方法，其特征在于：所述的旁路烟气从空气预热器之前的烟道引出，经过旋风分离器和除尘器除尘后，由鼓风机送入蒸发器和浓脱硫废水蒸发结晶装置，旁路烟气在离开浓脱硫废水蒸发结晶装置后也要进行除尘，最后送入烟囱排出。
9.如权利要求5所述的脱硫废水浓缩及烟气干燥综合处理方法，其特征在于：所述三级沉淀池作为预处理环节采用物理化学沉淀的方法，去除脱硫废水中的一部分颗粒物。
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