CN107585851A - 一种镁法脱硫废水射流氧化‑气浮装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁法脱硫废水射流氧化‑气浮装置及其方法，属于镁法脱硫废水处理技术领域。所述镁法脱硫废水射流氧化‑气浮装置包括循环泵；所述循环泵的出口与若干个射流曝气器连接；所述射流曝气器的扩散管出口与氧化槽连接，且射流曝气器主轴线与氧化槽的径向夹角≥65°并≤85°；所述氧化槽设有絮凝剂入口；所述氧化槽的上部设有刮泥板与污泥槽；所述氧化槽的底部与循环泵连接。本发明所述装置可以提高亚硫酸镁的氧化率和氧化速率。
Description
技术领域
本发明涉及一种镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置及其方法，属于镁法脱硫废水处理技术领域。
背景技术
随着工业的发展，煤和石油等化石燃料燃烧释放的SO2已对环境造成了严重危害，硫排放控制迫在眉睫。镁法脱硫技术具有脱硫效率稳定、工艺流程简单、占地面积小、能耗低、不易结垢等优势，因而近年来在湿法脱硫领域得到了越来越广泛的应用。该技术采用氢氧化镁或氧化镁作为脱硫剂，因此，脱硫废水中含有大量不溶于水的亚硫酸镁，它的存在严重影响了脱硫废水的COD和浊度等指标。
中国专利CN 103785285A公开了一种镁法脱硫副产物高效氧化装置及方法，该方法由空气压缩机提供气源，且需要在反应器内额外安装搅拌桨，导致装置结构复杂、基建投资大、运行费用高、管理维护难等问题。
除了亚硫酸盐外，根据燃料的不同，脱硫废水中还可能含有少量油类物质和固体悬浮物。陆地上对于油类物质和固体悬浮物的去除多采用气浮-浮选的方式。
中国专利CN 2504255公开了一种气浮法净水装置，但是该装置整体设备占地面积大、能耗高。
综上所述，本领域缺少一种针对镁法脱硫废水特点的废水处理装置，该装置既能实现亚硫酸镁的高效氧化，又能分离油类物质和固体悬浮物等杂质，同时，该装置还结构紧凑、占地面积小。
发明内容
本发明针对镁法脱硫废水的水质特点，设计了一种新型装置，解决了上述问题。
本发明提供了一种镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，所述镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置包括循环泵；
所述循环泵的出口与若干个射流曝气器连接；
所述射流曝气器的扩散管出口与氧化槽连接，且射流曝气器主轴线与氧化槽的径向夹角≥65°并≤85°；
所述氧化槽设有絮凝剂入口；
所述氧化槽的上部设有刮泥板与污泥槽；
所述氧化槽的底部与循环泵连接。
本发明所述射流曝气器主轴线与氧化槽的径向夹角优选为≥70°并≤80°。
本发明所述循环泵的入口优选为设有进水阀。
本发明所述循环泵优选为与变频器连接。
本发明所述各个射流曝气器优选为依次通过各自的液体流量计、各自的液体流量调节阀与循环泵的出口连接。
本发明所述各个射流曝气器的进气口优选为通过各自的气体流量调节阀与各自的气体流量计连接。
本发明所述絮凝剂入口优选为通过絮凝剂加药泵与絮凝剂储罐连接。
本发明所述氧化槽的高径比优选为2：1-3：1。
本发明所述刮泥板、污泥槽与氧化槽上边缘的距离优选为氧化槽高度的0.1-0.2倍。
本发明所述氧化槽的底部优选为与三通阀的入口连接，所述三通阀的出口Ⅰ通过回流阀连接在进水阀与循环泵之间，所述三通阀的出口Ⅱ与排水阀连接。
本发明针对镁法脱硫废水中的副产物亚硫酸镁及悬浮颗粒物，通过循环泵产生的高速液体流，由射流曝气器喷出的高速射流，使射流曝气器的吸气室形成负压，将空气吸入，空气和镁法脱硫废水在射流曝气器喉管内迅速混匀，在液相的剪切力作用下，形成更加细密的气泡，增大了气液两相的接触面积，有利于氧气在镁法脱硫废水内的溶解及扩散，强化了气液间的传质，促进氧化反应的进行，混合液进入扩散管后，由于流速减小，压力增大，气泡受到进一步压缩并进入氧化槽，因此，提高了亚硫酸镁的氧化效率。本发明利用射流曝气器自吸性提供气源，省去了鼓风机，进而降低了噪音，简化了装置，同时，又利用多个射流曝气器进入氧化槽自身产生的冲击力，使液体混匀，省去了搅拌装置。通过絮凝剂加药泵调节絮凝剂加入量，并在水力搅拌的作用下，使絮凝剂与镁法脱硫废水混匀。由于从射流曝气器扩散管出来的混合液中含气量高，水中裹挟杂质、颗粒、油污的浮渣在微气泡浮力的作用下浮到水面，由刮泥板刮出，收集在污泥槽内，实现固液分离。
本发明另一目的为提供一种利用上述装置的镁法脱硫废水射流氧化-气浮方法，所述方法包括如下步骤：
①开启循环泵与变频器，将循环泵出口的液体流量调整至12-21m3/h；
②通过调节各个液体流量调节阀，使进入各个射流曝气器的液体流量为3-7m3/h，开启各个射流曝气器进气口上的气体流量调节阀，使进气量与进入各个射流曝气器液体流量的比为1：2-1：5；
③当进水量超过氧化槽的最低水位线时，开启回流阀，调整回流比至1：1-3：1，当进水量达到氧化槽的进水水位线时，关闭进水阀；
④开启絮凝剂加药泵，絮凝剂加入量与镁法脱硫废水的体积比为1：1000-2：1000；
⑤循环15-25min后静置2-5min，开启刮泥板，浮渣被收集到污泥槽内；
⑥开启排水阀，将处理后镁法脱硫废水排空。
本发明有益效果为：
①本发明所述装置可以提高亚硫酸镁的氧化率；
②本发明所述装置可以提高亚硫酸镁的氧化速率；
③本发明所述装置利用射流曝气器的自吸性，省去了鼓风机或空气压缩机等外加气源，降低了能耗；
④本发明所述装置采用多路射流曝气的方式，使氧化槽内的废水搅拌充分，省去了外加搅拌装置，降低了能耗；
⑤本发明所述装置充分利用射流曝气过程产生的大量微气泡，通过气浮作用，初步实现固体悬浮物和油类物质的初步分离。
附图说明
本发明附图2幅，
图1为实施例1所述镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置的结构示意图；
图2为实施例1所述三个射流曝气器与氧化槽的连接关系图；
其中，1、进水阀，2、循环泵，3、变频器，4、液体流量调节阀，5、液体流量计，6、射流曝气器，7、气体流量调节阀，8、气体流量计，9、氧化槽，10、刮泥板，11、污泥槽，12、絮凝剂加药泵，13、絮凝剂储罐，14、三通阀，15、回流阀，16、排水阀。
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。
下述亚硫酸镁氧化率的检测方法参照GB/T 14426-1993。
实施例1
一种镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，所述镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置包括循环泵2；
所述循环泵2的入口通过进水阀1与脱硫塔连接；
所述循环泵2与变频器3连接；
所述循环泵2的出口分别与三个液体流量调节阀4连接，所述各个液体流量调节阀4通过各自的液体流量计5与各自的射流曝气器6连接；
所述各个射流曝气器6的进气口通过各自的气体流量调节阀7与各自的气体流量计8连接；
所述三个射流曝气器6的扩散管出口均匀分布在氧化槽9侧壁圆周上，且射流曝气器6主轴线与氧化槽9的径向夹角为78°；
所述氧化槽9的高度为2m，所述氧化槽9的直径为0.9m；
所述氧化槽9的上部设有刮泥板10与污泥槽11，所述刮泥板10与氧化槽9上边缘的距离为0.2m，所述污泥槽11与氧化槽9上边缘的距离为0.3m；
所述氧化槽9设有絮凝剂入口，所述絮凝剂入口通过絮凝剂加药泵12与絮凝剂储罐13连接；
所述氧化槽9的底部与三通阀14的入口连接，所述三通阀14的出口Ⅰ通过回流阀15连接在进水阀1与循环泵2之间，所述三通阀14的出口Ⅱ与排水阀16连接。
实施例2
一种利用实施例1所述装置的镁法脱硫废水射流氧化-气浮方法，所述方法包括如下步骤：
开启循环泵2与变频器3，将循环泵2出口的液体流量调整至15m3/h；
②通过调节各个液体流量调节阀4，使进入各个射流曝气器6的液体流量为5m3/h，开启各个射流曝气器6进气口上的气体流量调节阀7，使进气量与进入各个射流曝气器6液体流量的比为1：3；
③当进水量超过氧化槽9的最低水位线时，开启回流阀15，调整回流比至2：1，所述最低水位线距离氧化槽9底面1m，当进水量达到氧化槽9的进水水位线时，关闭进水阀1，所述进水水位线距离氧化槽9底面1.8m；
④开启絮凝剂加药泵12，絮凝剂加入量与镁法脱硫废水的体积比为1：1000；
⑤循环15min后静置2min，开启刮泥板10，浮渣被收集到污泥槽11内；
⑥开启排水阀16，将处理后镁法脱硫废水排空。
结论：
①实施例2所述的方法可以连续氧化亚硫酸镁，亚硫酸镁的氧化率达95％；
②实施例2所述的方法可以在氧化亚硫酸镁的同时去除镁法脱硫废水中的固体悬浮物(SS)，去除率达85％；
③实施例2所述的方法可以在氧化亚硫酸镁的同时去除镁法脱硫废水中的油类物质，去除率达70％。
Claims (10)
1.一种镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置包括循环泵；
所述循环泵的出口与若干个射流曝气器连接；
所述射流曝气器的扩散管出口与氧化槽连接，且射流曝气器主轴线与氧化槽的径向夹角≥65°并≤85°；
所述氧化槽设有絮凝剂入口；
所述氧化槽的上部设有刮泥板与污泥槽；
所述氧化槽的底部与循环泵连接。
2.根据权利要求1所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述循环泵的入口设有进水阀。
3.根据权利要求2所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述循环泵与变频器连接。
4.根据权利要求3所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述各个射流曝气器依次通过各自的液体流量计、各自的液体流量调节阀与循环泵的出口连接。
5.根据权利要求4所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述各个射流曝气器的进气口通过各自的气体流量调节阀与各自的气体流量计连接。
6.根据权利要求5所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述絮凝剂入口通过絮凝剂加药泵与絮凝剂储罐连接。
7.根据权利要求6所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述氧化槽的高径比为2：1-3：1。
8.根据权利要求7所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述刮泥板、污泥槽与氧化槽上边缘的距离为氧化槽高度的0.1-0.2倍。
9.根据权利要求8所述的镁法脱硫废水射流氧化-气浮装置，其特征在于：所述氧化槽的底部与三通阀的入口连接，所述三通阀的出口Ⅰ通过回流阀连接在进水阀与循环泵之间，所述三通阀的出口Ⅱ与排水阀连接。
10.一种利用权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述装置的镁法脱硫废水射流氧化-气浮方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
①开启循环泵与变频器，将循环泵出口的液体流量调整至12-21m3/h；
②通过调节各个液体流量调节阀，使进入各个射流曝气器的液体流量为3-7m3/h，开启各个射流曝气器进气口上的气体流量调节阀，使进气量与进入各个射流曝气器液体流量的比为1：2-1：5；
③当进水量超过氧化槽的最低水位线时，开启回流阀，调整回流比至1：1-3：1，当进水量达到氧化槽的进水水位线时，关闭进水阀；
④开启絮凝剂加药泵，絮凝剂加入量与镁法脱硫废水的体积比为1：1000-2：1000；
⑤循环15-25min后静置2-5min，开启刮泥板，浮渣被收集到污泥槽内；
⑥开启排水阀，将处理后镁法脱硫废水排空。
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