CN107522297B - 一种利用烟道气进行脱硫废水软化的系统 - Google Patents

一种利用烟道气进行脱硫废水软化的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其中烟道气过滤干燥装置、加药装置、脱硫废水输送装置和排泥装置分别通过管道与反应器连接;反应器的底部设置有反射锥,反射锥的底部设置有污泥斗,反射锥内设置有第一曝气管,污泥斗内设置有第二曝气管,第一曝气管和第二曝气管分别与烟道气过滤干燥装置连接,第一曝气管和第二曝气管之间设置有进水管,进水管与脱硫废水输送装置连接,进水管与第二曝气管之间设置有排泥管,排泥管与排泥装置连接。本发明能够有效利用烟道气中的CO2作为脱硫废水的软化药剂,从而在减少CO2排放量的同时降低脱硫废水的硬度,并产生碳酸钙沉淀,产生经济效益。

Description

一种利用烟道气进行脱硫废水软化的系统
技术领域
本发明涉及脱硫废水处理技术领域,尤其涉及一种利用烟道气进行脱硫废水软化的系统。
背景技术
我国大部分燃煤电厂采用石灰石/石膏湿法脱硫技术进行烟气脱硫,为保证石膏品质,需排放一定的脱硫废水。脱硫废水具有固体悬浮物含量高、高硬度、高腐蚀性、水质随时间和工况变化大等特点。随着环保要求越来越严格,必须设置脱硫废水处理系统。
由于脱硫废水中硬度极高,要实现脱硫废水处理,必须先进行软化。软化工艺通常使用双碱软化法或熟石灰+纯碱软化法进行软化,但双碱软化法存在处理成本高,污泥沉淀性能差等问题;而使用熟石灰+纯碱进行软化虽然能够有效地改善污泥沉降性能,回收碳酸钙,但仍然存在处理成本高的问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足之处,本申请提供一种利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,该系统能够有效利用烟道气中的CO2作为脱硫废水的软化药剂,从而在减少CO2排放量的同时降低脱硫废水的硬度,并产生碳酸钙沉淀,产生经济效益。
该利用烟道气进行脱硫废水软化的系统包括:烟道气过滤干燥装置、加药装置、脱硫废水输送装置、排泥装置和反应器,所述烟道气过滤干燥装置、加药装置、脱硫废水输送装置和排泥装置分别通过管道与所述反应器连接;
所述反应器的底部设置有反射锥,所述反射锥的底部设置有污泥斗,所述反射锥内设置有第一曝气管,所述污泥斗内设置有第二曝气管,所述第一曝气管和所述第二曝气管分别与所述烟道气输送装置连接,所述第一曝气管和所述第二曝气管之间设置有进水管,所述进水管与所述脱硫废水输送装置连接,所述进水管与所述第二曝气管之间设置有排泥管,所述排泥管与所述排泥装置连接;
所述反应器内自上而下依次设置有两块相对称的第一导流板和两块相对称的第二导流板,每一所述第一导流板相对的两条侧边分别与所述反应器的内壁固定,每一所述第二导流板相对的两条侧边分别与所述反应器的内壁固定,所述反应器的顶部设置有溢流堰。
可选地,所述烟道气过滤干燥装置包括干燥机和鼓风机,所述干燥机的进气口用于接收烟道气,其出气口通过管道与所述鼓风机的进气口连接,所述鼓风机的出气口通过管道依次连接第一流量调节阀和第一流量计后与所述第一曝气管和所述第二曝气管分别连接。
可选地,所述加药装置包括储药罐和加药泵,所述加药泵的进药口通过管道与所述储药罐连接,其出药口通过管道依次连接第二流量调节阀和第二流量计后与所述反应器连接。
可选地,所述脱硫废水输送装置包括水池和加水泵,所述加水泵的进水口通过管道连接第三流量调节阀后与所述水池连接,其出水口通过管道依次连接第四流量调节阀和第三流量计后与所述进水管连接。
可选地,所述排泥装置包括隔膜泵和板框压滤机,所述隔膜泵的入泥口通过管道连接第五流量调节阀后与所述排泥管连接,其出泥口通过管道与所述板框压滤机入口连接。
可选地,所述第一曝气管和所述第二曝气管均为管式微孔曝气管。
可选地,所述进水管为穿孔管。
可选地,所述利用烟道气进行脱硫废水软化的系统还包括PH测量计,所述PH测量计用于测量所述反应器内的脱硫废水和烟道气混合液体的PH值。
可选地,所述利用烟道气进行脱硫废水软化的系统还包括硬度测量计,所述硬度测量计用于测量脱硫废水输出装置输出的脱硫废水的硬度。
可选地,所述利用烟道气进行脱硫废水软化的系统还包括泥位计,所述泥位计用于测量所述反应器内污泥的高度。
本发明的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统通过干燥机对烟道气进行过滤干燥后,由鼓风机将过滤干燥后的烟道气送入反应器中与脱硫废水发生反应,并在反应过程中通过加药泵向反应器内加入碳酸钠溶液以控制反应溶液的PH值。反应器的污泥则由排泥管排出并由板框压滤机对污泥进行脱水处理。从而能够有效利用烟道气中的CO2作为脱硫废水的软化药剂,在减少CO2排放量的同时,也降低了脱硫废水的硬度,并产生碳酸钙沉淀,进一步产生经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例提供的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统的结构示意图。
附图标记说明:
1:反应器,2:第一曝气管,3:第二曝气管,4:进水管,5:排泥管,6:第一导流板,7:第二导流板,8:溢流堰,9:干燥机,10:鼓风机,11:储药罐,12:加药泵,13:水池,14:加水泵,15:隔膜泵,16:边框压滤机,17:PH测量计,18:泥位计。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,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的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。
请参阅图1,图1示出了本实施例中的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统的结构示意图,该利用烟道气进行脱硫废水软化的系统具体包括以下结构:
烟道气过滤干燥装置、加药装置、脱硫废水输送装置、排泥装置和反应器1,并且烟道气过滤干燥装置、加药装置、脱硫废水输送装置和排泥装置分别通过管道与反应器1连接。
其中,烟道气过滤干燥装置用于对烟道气进行过滤干燥处理后将烟道气输送到反应器1中。具体地,在本实施例中烟道气过滤干燥装置包括干燥机9和鼓风机10,干燥机9为空冷器,其进气口用于接收燃煤电厂经过烟气污染物超低排放改造后外排的烟道气,出气口通过管道与鼓风机10的进气口连接。其采用冷冻除湿工艺去除烟道气中的水蒸气和酸性气体,从而避免烟道气对鼓风机10的腐蚀,然后将干燥后的烟道气通过管道输送到鼓风机10,该鼓风机10为罗茨鼓风机,其出气口通过管道依次连接第一流量调节阀和第一流量计后与反应器1连接,通过鼓风机10将干燥后的烟道气通入到反应器1中。第一流量调节阀和第一流量计用于监控鼓风机10输出的烟道气的流量,以及对鼓风机10输出的烟道气的流量进行调节,从而保证反应器1中的反应顺利进行。
加药装置用于根据反应器1内反应溶液的PH值,向反应器1内加入Na2CO3,从而使得反应器1内的PH值维持在9-10之间,最佳PH值为9.5。具体地,在本实施例中,加药装置包括储药罐11和加药泵12。其中储药罐11用于储存配置好的Na2CO3溶液,加药泵12的进药口通过管道与储药罐11连接,其出药口通过管道依次连接第二流量调节阀和第二流量计后与反应器1连接。加药泵12用于将储药罐11中的Na2CO3溶液加入到反应器1中,从而维持反应器1中的PH值在9-10之间。第二流量调节阀和第二流量计用于监控加药泵12输出的Na2CO3溶液的流量,以及对加药泵12输出的Na2CO3溶液的流量进行调节,从而保证反应器1中的反应顺利进行。
脱硫废水输送装置用于将脱硫废水输送到反应器1内,以便脱硫废水与反应器1内的烟道气发生反应,实现脱硫废水的软化。具体地,在本实施例中,脱硫废水输送装置包括水池13和加水泵14,其中水池13用于存储脱硫废水,加水泵14的进水口通过管道连接第三流量调节阀后与水池13连接,其出水口通过管道依次连接第四流量调节阀和第三流量计后与进水管4连接。加水泵14用于将水池13内的脱硫废水输送到反应器1内,第三流量调节阀用于调节加水泵14的进水流量,第三流量计用于监控加水泵14的出水流量,而第四流量调节阀则用于调节加水泵14的出水流量。
排泥装置用于将反应器1内经过一系列反应后产生的污泥排出。具体地,在本实施例中,该排泥装置包括隔膜泵15和板框压滤机16,其中隔膜泵15的入泥口通过管道连接第五流量调节阀后与排泥管5连接,其出泥口通过管道与板框压滤机16入口连接。隔膜泵15用于将污泥从反应器1内抽出,第五流量调节阀用于调节从反应器1内流出的污泥流量,板框压滤机16用于对排出的污泥进行脱水处理,避免反应器1内产生大量污泥沉淀导致反应器1无法正常运行。
反应器1是该利用烟道气进行脱硫废水软化的系统的核心装置,在其内部脱硫废水和烟道气进行一系列反应,从而实现脱硫废水的软化,其底部设置有用于反射进水管4排出的水流的反射锥,反射锥的底部设置有用于储存和排放污泥的污泥斗,反射锥内设置有与鼓风机10的出气口连接的第一曝气管2,污泥斗内设置有与鼓风机10的出气口连接的第二曝气管3,且第一曝气管2和第二曝气管3均为管式微孔曝气管,烟道气经过鼓风机10从第一曝气管2和第三曝气管3排出。在第一曝气管2和第二曝气管3之间设置有进水管4,该进水管4位于反射锥内,且该进水管4为穿孔管,其与加水泵14的出口连接,脱硫废水经过加水泵14后从进水管4排出,然后被反射锥反射,从而完成在反应器1的均匀布水。在进水管4与第二曝气管3之间设置有排泥管5,该排泥管5位于反射锥和污泥斗的连接处,且该排泥管5与隔膜泵15的入泥口连接,反应器1内的污泥通过排泥管5被隔膜泵15抽出。
并且为了对反应器1内的反应溶液进行导流,从而使得反应器1中的反应更充分,并加速污泥的沉淀,在反应器1内自上而下依次设置有两块相对称的第一导流板6和两块相对称的第二导流板7,其中每一第一导流板6相对的两条侧边分别与反应器1的内壁固定,每一第二导流板7相对的两条侧边分别与反应器1的内壁固定,第一导流板6和第二导流板7的表面负荷不低于0.48m/h。其中,第一导流板6的上部为直板结构,下部呈倾斜形态,从而两个第一导流板6形成一倒立的漏斗形结构,而第二导流板7为直板结构,两个第二导流板7相对设置,并且位于两个第一导流板6形成的漏斗形结构的下方。在第一曝气管2和第二曝气管3的作用下,反应器1内的溶液升高,然后沿着第一导流板6和第二导流板7流下,其中的污泥在反应器1的底部形成沉淀。而水流则从设置在反应器1顶部的溢流堰8排出。
此外,为了有效监控脱硫废水的硬度以及反应器1内的PH值和污泥高度,该利用烟道气进行脱硫废水软化的系统还包括硬度测量计、PH测量计17和泥位计18。其中硬度测量计安装在加水泵14和水池13之间的管道中,用于测量进入反应器1中的脱硫废水的硬度。PH测量计17安装在反应器的顶部,用于测量反应器1中的反应溶液的PH值。泥位计18安装在反应器的顶部,用于测量反应器1中的污泥高度。
使用时,将燃煤电厂经过烟气污染物超低排放改造后外排的烟道气,利用干燥机9去除烟道气中的水蒸气和酸性气体后,通过鼓风机10经第一曝气管2和第二曝气管3后进入反应器1中。脱硫废水经硬度测量计测量其硬度后,经加水泵14通过进水管4进入反应器1中经反射锥反射后实现均匀布水。并且在反应过程中通过PH测量计17监控反应器1内的PH值,同时通过加药泵12将Na2CO3溶液加入到反应器1中,维持其内的PH值在9-10之间,使得反应器1内的溶液充分反应。并且反应器1内的污泥通过排泥管5被隔膜泵15抽出。
第一曝气管2和第二曝气管3的主要作用是使反应器1内部的结晶处于不断循环混合状态,促进结晶反应的进行及晶种的生长;而位于污泥斗内的第二曝气管3则可以实现污泥混合,方便排泥。通过第一曝气管2和第二曝气管3同步实现气-液、液-固、气-固的混合接触,防止污泥沉积、固化、板结。
本实施例的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统通过干燥机对烟道气进行过滤干燥后,由鼓风机将过滤干燥后的烟道气送入反应器中与脱硫废水发生反应,并在反应过程中通过加药泵向反应器内加入碳酸钠溶液以控制反应溶液的PH值。反应器的污泥则由排泥管排出并由板框压滤机对污泥进行脱水处理。从而能够有效利用烟道气中的CO2作为脱硫废水的软化药剂,在减少CO2排放量的同时,也降低了脱硫废水的硬度,并产生碳酸钙沉淀,进一步产生经济效益。
需要说明的是,在本文中“第一”、“第二”的出现,仅仅是为了作区分技术名词和描述方便,不应理解为对本发明实施例的限定。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法或物品所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法或物品中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,包括:烟道气过滤干燥装置、加药装置、脱硫废水输送装置、排泥装置和反应器(1),所述烟道气过滤干燥装置、加药装置、脱硫废水输送装置和排泥装置分别通过管道与所述反应器(1)连接;
所述反应器(1)的底部设置有反射锥,所述反射锥的底部设置有污泥斗,所述反射锥内设置有第一曝气管(2),所述污泥斗内设置有第二曝气管(3),所述第一曝气管(2)和所述第二曝气管(3)分别与所述烟道气过滤干燥装置连接,所述第一曝气管(2)和所述第二曝气管(3)之间设置有进水管(4),所述进水管(4)与所述脱硫废水输送装置连接,所述进水管(4)与所述第二曝气管(3)之间设置有排泥管(5),所述排泥管(5)与所述排泥装置连接;
所述反应器(1)内自上而下依次设置有两块相对称的第一导流板(6)和两块相对称的第二导流板(7),每一所述第一导流板(6)相对的两条侧边分别与所述反应器(1)的内壁固定,每一所述第二导流板(7)相对的两条侧边分别与所述反应器(1)的内壁固定,所述反应器(1)的顶部设置有溢流堰(8);其中,第一导流板(6)的上部为直板结构,下部呈倾斜形态,从而两个第一导流板(6)形成一倒立的漏斗形结构,而第二导流板(7)为直板结构,两个第二导流板(7)相对设置,并且位于两个第一导流板(6)形成的漏斗形结构的下方。
2.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述烟道气过滤干燥装置包括干燥机(9)和鼓风机(10),所述干燥机(9)的进气口用于接收烟道气,其出气口通过管道与所述鼓风机(10)的进气口连接,所述鼓风机(10)的出气口通过管道依次连接第一流量调节阀和第一流量计后与所述第一曝气管(2)和所述第二曝气管(3)分别连接。
3.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述加药装置包括储药罐(11)和加药泵(12),所述加药泵(12)的进药口通过管道与所述储药罐(11)连接,其出药口通过管道依次连接第二流量调节阀和第二流量计后与所述反应器(1)连接。
4.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述脱硫废水输送装置包括水池(13)和加水泵(14),所述加水泵(14)的进水口通过管道连接第三流量调节阀后与所述水池(13)连接,其出水口通过管道依次连接第四流量调节阀和第三流量计后与所述进水管(4)连接。
5.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述排泥装置包括隔膜泵(15)和板框压滤机(16),所述隔膜泵(15)的入泥口通过管道连接第五流量调节阀后与所述排泥管(5)连接,其出泥口通过管道与所述板框压滤机(16)入口连接。
6.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述第一曝气管(2)和所述第二曝气管(3)均为管式微孔曝气管。
7.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述进水管(4)为穿孔管。
8.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述利用烟道气进行脱硫废水软化的系统还包括PH测量计(17),所述PH测量计(17)用于测量所述反应器(1)内的脱硫废水和烟道气混合液体的PH值。
9.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述利用烟道气进行脱硫废水软化的系统还包括硬度测量计,所述硬度测量计用于测量脱硫废水输出装置输出的脱硫废水的硬度。
10.如权利要求1所述的利用烟道气进行脱硫废水软化的系统,其特征在于,所述利用烟道气进行脱硫废水软化的系统还包括泥位计(18),所述泥位计(18)用于测量所述反应器(1)内污泥的高度。
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