CN108328805A - 一种湿式脱硫浆液处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种湿式脱硫浆液处理装置，包括水箱，水箱的箱体内设有自底部向上延伸的隔水板，隔水板把水箱分为两部分，分别是第一水箱和第二水箱，第一水箱内设有自顶部向下延伸的第一挡水板，第二水箱内设有自顶部向下延伸的第二挡水板，第一挡水板，第二挡水板，隔水板竖直方向的长度均小于箱体的深度，第一挡水板、第二挡水板竖直方向的长度大于隔水板至箱体顶部的距离，第一挡水板、第二挡水板和隔水板之间形成冂型出水口；还设有第一加药箱和第二加药箱，第一加药箱通过管道与第一水箱连通，第二加药箱通过管道与第二水箱连通。本发明还提供了一种利用上述装置处理脱硫浆液的方法，将处理后的浆液循环利用，从而实现脱硫浆液零排放。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域，尤其涉及一种湿式脱硫浆液处理装置及方法。
背景技术
目前，在湿法脱硫过程中，由烟气携带的各种离子溶入吸收塔浆液中，当浆液中氯离子、氟离子等有害离子浓度过大时将影响到脱硫效率，甚至造成浆液中毒，只有通过排放浆液来降低浆液中有害离子浓度，由于脱硫浆液中有害离子过多，处理后的浆液排放成为现阶段湿法脱硫的难点。常规三联箱浆液处理装置：可处理部分重金属离子，但是处理后的浆液离子含量高，无法重复使用，环保部门禁止外排；脱硫浆液烟道气蒸发结晶：锅炉烟道蒸发无法满足脱硫系统产生的浆液量，同时存在锅炉尾部烟道和电除尘腐蚀的风险，投资大；预处理+MVR强制循环蒸发浓缩+二效强制循环结晶：结晶必须进行蒸发处理，由于蒸发处理成本高昂，对于处理大量脱硫浆液，通过强制循环蒸发浓缩，降低脱硫浆液量，再强制结晶处理，其投资大，占地面积大，结晶后的盐分成分复杂，无法利用，需要专业公司进行处理，后续处理难度大；GTR高压反渗透+电驱动膜+分质盐结晶：结晶必须进行蒸发处理，由于蒸发处理成本高昂，对于处理大量脱硫浆液，一般采用经过沉淀预处理和膜法浓缩处理，降低脱硫浆液量，再蒸发处理，其投资大，占地面积大，结晶后的盐分成分复杂，无法利用，需要专业公司进行处理，后续处理难度大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种湿式脱硫浆液处理装置，有效除去浆液中氯离子、氟离子等有害离子，装置结构简单，使用方便，有效降低生产成本，便于工业化的应用。
本发明的目的之二在于提供一种湿式脱硫浆液的处理方法，处理工艺简单、初投资和运行处理成本相对较低，对脱硫过程中的浆液进行处理，避免脱硫系统产生废水，从而实现脱硫废水零排放。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种湿式脱硫浆液处理装置，包括水箱，所述水箱的箱体内设有自底部向上延伸的隔水板，所述隔水板把水箱分为两部分，分别是第一水箱和第二水箱，所述第一水箱内设有自顶部向下延伸的第一挡水板，所述第二水箱内设有自顶部向下延伸的第二挡水板，所述第一挡水板，第二挡水板，隔水板的竖直方向的长度均小于箱体的深度，所述第一挡水板、第二挡水板的竖直方向的长度大于隔水板至箱体顶部的距离，第一挡水板、第二挡水板和隔水板之间形成冂型出水口；还设有第一加药箱和第二加药箱，所述第一加药箱通过管道与第一水箱连通，所述第二加药箱通过管道与第二水箱连通。
进一步地，所述第一挡水板竖直方向的长度小于等于箱体深度的一半。
进一步地，所述第一挡水板、隔水板为直线型，所述第二挡水板为折线形。
进一步地，所述第一水箱和第二水箱底部分别通过管道与污泥处理装置连接。
进一步地，所述污泥处理装置为脱硫真空皮带脱水机，经与脱硫石膏一起脱水处理后进行综合处理，进一步降低生产成本。
进一步地，所述第二水箱底部为锥形，所述第二水箱内还设有与第二水箱底部内壁吻合的刮泥器，第二水箱底部沉积的淤泥经刮泥器的刮除作用及时排出第二水箱，提高水处理的效率。
进一步地，所述第一水箱中还设有搅拌器，第一加药箱加药后，经搅拌器搅拌，使其和浆液充分接触混匀。
进一步地，所述第一加药箱为碱液箱，由于待处理溶液中含有超高浓度的Ca2+、SO4 2-、HSO3 2-、Cl-等多种离子，钙铝混合剂除去Cl-、SO4 2-等离子需要在碱性环境，因此预处理箱中溶液pH值要大于等于8，由于脱硫需要使用大量的Ca2+，可加入石灰乳或其他碱性物来提高溶液pH值。
进一步地，所述第二加药箱为钙铝混合剂箱，设在隔水板和第二挡水板之间，加入钙铝混合剂时，在隔板和第二挡水板之间形成药物混合区，利用水流流动达到快速去除水溶液中的Cl-、SO4 2-等。
进一步地，所述第一水箱和第二水箱与污泥处理装置之间设有泵，通过泵将第一水箱和第二水箱底部的沉淀污泥送至污泥处理装置。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
上述脱硫浆液处理装置处理脱硫浆液的方法，包括以下步骤：
（1）将脱硫过程中产生的浆液引至第一水箱；
（2）通过第一加药箱向第一水箱中加入碱液调节pH；
（3）经第一水箱处理后的浆液通过溢流进入第二水箱；
（4）通过第二加药箱向第二水箱中加入钙铝混合剂搅拌反应；
（5）将经步骤（4）处理后的水作为回收用水，下部沉淀物送至污泥处理装置脱水处理。
进一步地，上述步骤（2）中调整pH值大于等于8，pH值上升至大于等于8时，反应沉淀物可长时间稳定，因此可通过加入石灰乳等碱性物质调整pH值大于等于8。
进一步地，上述步骤（4）中反应温度小于等于40℃，当反应温度小于40℃时，氯离子、氟离子去除率随着温度的升高较快增加，当温度为40℃时，氯离子、氟离子去除率达到最大值，当温度超过40℃时，氯离子、氟离子去除率出现下降趋势，所以反应温度应控制在40℃以下；反应时间小于等于40min，当反应时间小于40min时，氯离子、氟离子去除率随反应时间的增加快速增大，当反应时间为40min时，氯离子、氟离子去除率达到最大值，当反应时间大于40min时，氯离子、氟离子去除率出现下降的趋势，由于该反应为快速反应，因此反应时间应控制在40min以内，利用液体的快速流动达到快速去除溶液中的Cl-、F-、SO4 2-等，反应过程中pH值大于等于12。
进一步地，所述钙铝混合剂为钙系化合物和铝系化合物的混合物，其中钙离子和铝离子的摩尔比为4-5，优选为氧化钙和氧化铝组成的混合物或氧化钙和偏铝酸钠组成的混合物。
进一步地，所述步骤（1）中脱硫过程中的高盐分浆液包括：脱硫三联箱废水处理系统处理后的废水、真空皮带脱水后的滤液水、去事故浆液箱中的废水或浆液、石膏浓浆箱中的浆液、石膏旋流站中的浆液、制浆系统的制浆水、脱硫系统工艺水、冲洗水等。
进一步地，湿式脱硫塔石膏排除系统旋流站和真空皮带之间的石膏浓浆箱中加入上述钙铝混合剂，除去Cl-、F-等多种离子有害离子。
进一步地，湿式脱硫塔石膏排除系统中的旋流器底流处加入上述钙铝混合剂，除去Cl-、F-等多种离子有害离子。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：浆液在流经上述水处理装置的过程中，通过在水箱中设置第一挡水板、隔水板、第二挡水板，经过第一挡水板时在保证浆液与第一加药箱中的药物充分接触的情况下，液面超过隔水板时流入第二水箱，在第二挡水板的作用下，浆液在流动过程中与第二加药箱的药物充分接触，实现浆液的净化处理，通过第一挡水板、第二挡水板和隔水板之间形成冂型出水口，水在流动过程中完成去除杂质的过程，与传统的三联箱水处理装置相比，通过一体化的设计，结构更为简单，水处理的效率更高，将脱硫过程中不同工艺过程中任何含有高盐分的水或浆液均可引至上述脱硫浆液处理装置中，由于该水处理装置结构简单，初投资和运行处理成本较低，在脱硫过程中进行了脱硫浆液处理，并将处理后的浆液循环利用。本发明提供的脱硫浆液的处理方法，通过控制处理过程的反应条件，提高了氯离子、氟离子的去除率，避免处理后的浆液外排造成的环保风险，实现脱硫浆液零排放。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、第一水箱；11、搅拌器；12、第一挡水板；2、第二水箱；21、刮泥器；22、第二挡水板；3、第一加药箱；4、第二加药箱；5、脱硫真空皮带脱水机；6、隔水板；7、泵；8、回收用水箱。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
如图1所示：一种湿式脱硫浆液处理装置，包括水箱，水箱的箱体内设有自底部向上延伸的隔水板6，隔水板6把水箱分为两部分，分别是第一水箱1和第二水箱2，第一水箱1内设有自顶部向下延伸的第一挡水板12，第二水箱2内设有自顶部向下延伸的第二挡水板22，第一挡水板12，第二挡水板22，隔水板的竖直方向的长度均小于箱体的深度，优选的，第一挡水板12竖直方向的长度小于等于箱体深度的一半，保证浆液顺利通过，第一挡水板12、第二挡水板22竖直方向的长度大于隔水板6至箱体顶部的距离，第一挡水板12、第二挡水板22和隔水板6之间形成冂型出水口，优选的，第一挡水板12、隔水板6为直线型，第二挡水板22为折线形，通过将第二挡水板22设置为折线形，在增大水流量的同时，使水流具有较大的流速，与钙铝混合剂快速反应，去除其中的Cl-、F-、SO4 2-等，提高水处理的效率。
还包括与第一水箱1连通的第一加药箱11，与第二水箱2连通的第二加药箱4，第一加药箱3为碱液箱，第二加药箱4为钙铝混合剂箱，优选的，设在隔水板和第二挡水板之间，利用水流流动达到快速去除水溶液中的Cl-、SO4 2-等。
第一水箱1中设有搅拌器，通过第一加药箱3加药后，在搅拌器11的搅拌作用下使其与浆液充分接触，第二水箱2底部为锥形，第二水箱2内还设有与第二水箱2底部内壁吻合的刮泥器21，第二水箱底部沉积的淤泥经刮泥器的刮除作用及时排出第二水箱，提高水处理的效率，第一水箱1和第二水箱2底部通过管道与污泥处理装置连接，优选的，污泥处理装置为脱硫真空皮带脱水机5，经过第二水箱2处理后的水重新返回脱硫系统使用，底部的沉淀物经泵7送至真空皮带脱水机5，经与脱硫石膏一起脱水处理后进行综合处理。该装置结构简单，使用方便，有效去除脱硫浆液中的杂质离子，提高生产效率，降低生产成本。
实施例 2
一种湿式脱硫浆液的处理方法，采用实施例1所提供的装置进行，具体步骤如下：
（1）脱硫过程产生的浆液引至上述脱硫浆液处理装置，待处理浆液首先进入第一水箱1；
（2）通过第一加药箱3向第一水箱1中加入石灰乳调节pH等于8，液面超过第一挡水板12后，第一挡水板12对水流有一定的阻碍作用，使其和第一加药箱3加入的化合物充分混合；
（3）当液面超过隔水板6后通过溢流进入第二水箱2；
（4）在第二挡水板22的作用下水流以较大流速进入第二水箱2，同时第二加药箱4将钙离子和铝离子的摩尔比为4的氧化钙和氧化铝组成的混合物加入第二水箱2，控制反应温度为40℃，反应时间为40min，pH值大于等于12，利用液体的快速流动达到快速去除水溶液中的Cl-、F-、SO4 2-等；
（5）经过第二水箱2后的水流至回收用水箱8，重新引至脱硫系统中循环使用，第二水箱2底部的沉淀物通过刮泥器21刮除后由泵7送至脱硫真空皮带脱水机5脱水处理。
实施例3
一种湿式脱硫浆液的处理方法，采用实施例1所提供的装置进行，具体步骤如下：
（1）脱硫过程产生的浆液引至上述脱硫浆液处理装置，待处理浆液首先进入第一水箱1；
（2）通过第一加药箱3向第一水箱1中加入石灰乳调节pH等于10，液面超过第一挡水板12后，第一挡水板12对水流有一定的阻碍作用，使其和第一加药箱3加入的化合物充分混合；
（3）当液面超过隔水板6后通过溢流进入第二水箱2；
（4）在第二挡水板22的作用下水流以较大流速进入第二水箱2，同时第二加药箱4将钙离子和铝离子的摩尔比为4.5的氧化钙和偏铝酸钠组成的混合物加入第二水箱2，控制反应温度为35℃，pH值大于等于12，反应时间为35min，利用液体的快速流动达到快速去除水溶液中的Cl-、F-、SO4 2-等；
（5）经过第二水箱2后的水流至回收用水箱8，重新引至脱硫系统中循环使用，第二水箱2底部的沉淀物通过刮泥器21刮除后由泵7送至脱硫真空皮带脱水机5脱水处理。
实施例4
一种湿式脱硫浆液的处理方法，采用实施例1所提供的装置进行，具体步骤如下：
（1）脱硫过程产生的浆液引至上述脱硫浆液处理装置，待处理浆液首先进入第一水箱1；
（2）通过第一加药箱3向第一水箱1中加入石灰乳调节pH等于14，液面超过第一挡水板12后，第一挡水板12对水流有一定的阻碍作用，使其和第一加药箱3加入的化合物充分混合；
（3）当液面超过隔水板6后通过溢流进入第二水箱2；
（4）在第二挡水板22的作用下水流以较大流速进入第二水箱2，同时第二加药箱4将钙离子和铝离子的摩尔比为5的氧化钙和氧化铝组成的混合物加入第二水箱2，控制反应温度为30℃，反应时间为30min，，pH值大于等于12，利用液体的快速流动达到快速去除水溶液中的Cl-、F-、SO4 2-等；
（5）经过第二水箱2后的水流至回收用水箱8，重新引至脱硫系统中循环使用，第二水箱2底部的沉淀物通过刮泥器21刮除后由泵7送至脱硫真空皮带脱水机5脱水处理。
对比例1
对比例1和实施例2的区别为对比例1步骤（4）中pH值为11，其余均和实施例2相同。
对比例2
对比例2和实施例2的区别为对比例2中反应温度为50℃，其余均和实施例2相同。
对比例3
对比例3和实施例2的区别为对比例3的反应时间为50min，其余均和实施例2相同。
对比例4
对比例4和实施例2的区别为对比例4中钙离子和铝离子的摩尔比为2，其余均和实施例2相同。
对比例5
对比例5和实施例2的区别为对比例5中钙离子和铝离子的摩尔比为3，其余均和实施例2相同。
分别检测实施例2至4和对比例1至5的氯离子去除率，结果表明氯离子、氟离子的去除率实施例2＞实施例3＞实施例4＞对比例1至5。因此，采用上述方法处理脱硫浆液，通过合理控制反应的pH、反应温度、反应时间等快速有效的处理脱硫浆液，氯离子、氟离子去除率可达80%以上，有效降低氯离子、氟离子等杂质离子的含量，处理后的浆液可以循环利用，节约生产成本。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种湿式脱硫浆液处理装置，其特征在于，包括水箱，所述水箱的箱体内设有自底部向上延伸的隔水板，所述隔水板把水箱分为两部分，分别是第一水箱和第二水箱，所述第一水箱内设有自顶部向下延伸的第一挡水板，所述第二水箱内设有自顶部向下延伸的第二挡水板，所述第一挡水板，第二挡水板，隔水板竖直方向的长度均小于箱体的深度，所述第一挡水板、第二挡水板的竖直方向的长度大于隔水板至箱体顶部的距离，第一挡水板、第二挡水板和隔水板之间形成冂型出水口；还设有第一加药箱和第二加药箱，所述第一加药箱通过管道与第一水箱连通，所述第二加药箱通过管道与第二水箱连通。
2.根据权利要求1所述一种湿式脱硫浆液处理装置，其特征在于，所述第一挡水板竖直方向的长度小于等于箱体深度的一半。
3.根据权利要求2所述一种湿式脱硫浆液处理装置，其特征在于，所述第一挡水板、隔水板为直线型，所述第二挡水板为折线形。
4.根据权利要求1所述一种湿式脱硫浆液处理装置，其特征在于，所述第一水箱和第二水箱底部分别通过管道与污泥处理装置连接，所述污泥处理装置为脱硫真空皮带脱水机。
5.根据权利要求1所述一种湿式脱硫浆液处理装置，其特征在于，所述第二水箱底部为锥形，所述第二水箱内还设有与第二水箱底部内壁吻合的刮泥器，所述第一水箱中还设有搅拌器。
6.根据权利要求1所述一种湿式脱硫浆液处理装置，其特征在于，所述第一加药箱为碱液箱，所述第二加药箱为钙铝混合剂箱，所述第二药箱设在隔水板和第二挡水板之间。
7.根据权利要求4所述一种湿式脱硫浆液处理装置，其特征在于，所述第一水箱、第二水箱与污泥处理装置之间设有泵。
8.一种用权利要求7所述湿式脱硫浆液处理装置处理脱硫浆液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将脱硫过程中产生的浆液引至第一水箱；
（2）通过第一加药箱向第一水箱中加入碱液调节pH；
（3）经第一水箱处理后的浆液通过溢流进入第二水箱；
（4）通过第二加药箱向第二水箱中加入钙铝混合剂搅拌反应；
（5）将经步骤（4）处理后的水作为回收用水，下部沉淀物送至污泥处理装置脱水处理。
9.根据权利要求8所述脱硫浆液的处理方法，其特征在于，上述步骤（2）中调整pH值大于等于8；上述步骤（4）中反应温度小于等于40℃，反应时间小于等于40min，pH值大于等于12。
10.根据权利要求8所述脱硫浆液的处理方法，其特征在于，上述钙铝混合剂为钙系化合物和铝系化合物的混合物，其中钙离子和铝离子的摩尔比为4-5。
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