CN109896667A - 一种氧化镁法脱硫废水零排放技术及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于浆液分离领域，旨在提供一种氧化镁法脱硫废水零排放技术及其设备，其技术方案要点包括真空泵，皮带机本体，所述皮带机本体包括与真空泵相连的滚筒，所述滚筒上分布有便于水流被抽走的水槽，所述滚筒上设有水槽处还设有滤网，所述滚筒内部分为用于抽取水流的负压区、用于冲刷滤网的冲洗区，滤布冲洗系统，包括自来水调压结构，从自来水调压结构输出的水流进入冲洗区，输料路径，包括位于滚筒背离地面一侧的进料口、位于进料口侧边或位于滚筒面向地面一侧的刮泥板。

Description

一种氧化镁法脱硫废水零排放技术及其设备

技术领域

本发明涉及脱硫浆液后续处理，特别涉及一种氧化镁法脱硫废水零排放技术及其设备。

背景技术

现有氧化镁法脱硫工艺脱硫后硫酸镁和亚硫酸镁直接排放，由于回收经济性不佳，能耗高，一次性投入高，而且处理过程中，管道内容易产生结晶腐蚀，阻塞管道，因此氧化镁法脱硫工艺基本采用了直接排放的运行方式。

这种直接排放的方式容易造成浆液中硫酸镁、硫酸亚镁的浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种氧化镁法脱硫废水零排放技术及其设备，具有能够减少化合物浪费的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，包括

真空泵，

皮带机本体，所述皮带机本体包括与真空泵相连的滚筒，所述滚筒上分布有便于水流被抽走的水槽，所述滚筒上设有水槽处还设有滤网，所述滚筒内部分为用于抽取水流的负压区、用于冲刷滤网的冲洗区，

滤布冲洗系统，包括自来水调压结构，从自来水调压结构输出的水流进入冲洗区，

输料路径，包括位于滚筒背离地面一侧的进料口、位于进料口侧边或位于滚筒面向地面一侧的刮泥板。

通过采用上述技术方案，在使用一种氧化镁法脱硫废水零排放技术过滤浆液的过程中，同时进行了过滤浆液、清洗设备两个动作，在过滤时粘附到滤网上的杂质，能够及时被清洗掉，而且及时清洗的动作，能够保证在清洗过程中，不会遇到特别多的杂质，若杂质太多，则难以在短时间内清理干净。刮取得到的固态物质则便于回收处理，降低直接排放造成的浪费，节省经济成本，减小环境污染。

进一步的，所述滚筒一端与真空泵相连，另一端设有用于带动滚筒转动的旋转驱动装置，所述滚筒靠近旋转驱动装置的一端封闭设置。

通过采用上述技术方案，真空泵在抽真空的过程中，旋转驱动装置保持运动，抽真空时，含有杂质的浆液被抽取，若不封闭滚筒靠近旋转驱动装置的一端，容易污染旋转驱动装置的输出轴位置，影响正常运转。

进一步的，所述真空泵与滚筒之间的接口位于负压区内，所述自来水调压结构与滚筒之间的接口位于冲洗区内。

通过采用上述技术方案，负压区是真空泵用于抽取浆液的位置，其内的气压会小于标准大气压，便于将下落的浆液及时吸附；冲洗区则随着冲洗用水流的运动，容易形成向滚筒外的冲击力，便于将吸附在滚筒上的杂质冲去。

进一步的，滚筒背离旋转驱动装置的一端设有封闭板，所述封闭板与滚筒端面之间设有密封胶条，所述封闭板的相对位置保持不动，真空泵与滚筒之间的接口、自来水调压结构与滚筒之间的接口位于封闭板上。

通过采用上述技术方案，封闭板和旋转驱动装置分别位于滚筒的两端，能够减少两者之间的相互干涉。

进一步的，所述负压区、冲洗区之间预留有间隔位置。

通过采用上述技术方案，如果没有间隔位置，浆液和净水之间容易相互影响，浆液污染净水。

进一步的，所述自来水调压结构包括与外界水源相连通的进水口、与进水口相连的水压增压泵，所述水压增压泵的出水位置连接有口径可调的出水口。

通过采用上述技术方案，出水口的口径可调，相当于控制了水流流出的压强，比如出水口更小，那么同样流速的水经过出水口，则产生的压强更大，便于微调压强。

进一步的，所述滚筒靠近地面一侧还设有用于承接冲洗后水流的接水槽，所述接水槽包括与滚筒外表面相靠近的槽口、用于将水流导出的出水管。

通过采用上述技术方案，接水槽能够将冲洗杂质后的污水集中收集处理，不易造成额外的污染。

进一步的，所述刮泥板与接水槽分别位于滚筒横截面的两侧，且位于滚筒靠近地面位置。

通过采用上述技术方案，滚筒转动过程中，浆液被抽取后残留在滤网表面的杂质被刮泥板刮去，使得后续清洗时，杂质不会太多，能够用干湿两种方式将杂质尽可能地除去。

进一步的，所述滤网位于滚筒外表面，与滚筒同轴设置。

通过采用上述技术方案，同轴设置，则滤网与滚筒的外圆表面之间的距离处处相等，不论是真空泵吸取浆液，还是净水冲洗，都能在滤网上施加相同大小的外力，令滤网上处处受力近乎均等。

本发明的另一目的是提供一种氧化镁法脱硫废水零排放技术，包括如下步骤：

S1：预运行真空泵和旋转驱动装置，旋转驱动装置有保持匀速转动、间断转动两种状态可选；

S2：自来水调压结构向滚筒内输入水；

S3：通过进料口向滚筒输入待处理浆液；

S4：处理完成后，自来水调压结构、真空泵、旋转驱动装置继续运转2～5min后停止；

S5：对压滤后得到的脱硫浆液进行氧化，将亚硫酸镁氧化成硫酸镁；

S6：采用消石灰浆液对脱硫浆液进行处理，持续搅拌脱硫浆液，并加入熟石灰浆液，浆液的PH值控制在2-14之间；

S7：将上述步骤得到的硫酸钙、氢氧化镁、硫酸镁中的两种或者三种混合浆液；

S8：将混合浆液返回脱硫系统，通过氢氧化镁吸收烟气中的SO2，脱硫后生成亚硫酸镁溶液；

S9：硫酸钙等沉积物压滤脱水后外运。

综上，本方案具有的优点有：

氧化镁法脱硫废水零排放技术具有滚筒筛和真空皮带机的复合功能，采用了不锈钢丝网代替纤维滤网，减少了纤维的网捕作用，金属丝网表面光滑，沉积物不容易粘附在金属网丝上，因此不易堵塞，便于冲洗，冲洗确保其过滤功能及时恢复，只要选择适当的滤网目数，就可以进行密度、粒径相差不大的双组份浆液的分离。分离后颗粒较大的组分直接脱水干化成饼。

氧化镁法脱硫废水回收氢氧化镁循环利用技术，理论上只需要一次性添加氧化镁，生成的脱硫废液直接回收氢氧化镁用于脱硫，不需要在加入氧化镁，彻底解决了氧化镁法脱硫的回收利用问题以及废水排放问题，具有一次性投资少，操作简单，处理量大，适合锅炉负荷波动等特点。

分离效果好，只要选择合适的滤网目数，就能够直接分离双组份浆液。

占地面积小，现场安装简单。

工艺简单，不像沉淀法需要进行繁琐的沉淀、分离工艺，大颗粒组分直接脱水干化。

能耗低，由于采用一种氧化镁法脱硫废水零排放技术，能耗低于常规真空皮带机，更是大大低于分步蒸馏结晶的工艺。

处理能力大，适应大流量的浆液分离。

和纤维滤网比较，金属滤网不易堵塞，即使堵塞也及时进行冲洗，金属滤网容易冲洗和恢复。

设备寿命长，现场维修量小，更换简单方便。

附图说明

图1是实施例1中，用于体现真空泵与滚筒之间的相对位置结构示意图；

图2是实施例1中用于体现负压区和冲洗区相对位置关系的结构示意图；

图3是实施例1中用于体现滚筒和滤网之间相对位置关系的结构示意图；

图4是用于体现封闭板与滚筒之间的相对位置结构示意图。

图中，1、真空泵；2、皮带机本体；21、滚筒；211、水槽；212、负压区；213、冲洗区；214、间隔位置；22、滤网；3、刮泥板；4、进料口；5、旋转驱动装置；6、封闭板；7、密封胶条；8、接水槽；81、出水管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1：一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，用在脱硫浆液压滤的环节，包括真空泵、皮带机本体和滤布冲洗系统。

其中，皮带机本体包括与真空泵相连的滚筒，滚筒的材质采用耐腐蚀的不锈钢或工程塑料，滚筒背离真空泵的一端为封闭式，封闭的这端连接有旋转驱动装置，本实施例中的旋转驱动装置采用电机，电机的输出轴与滚筒同轴连接。

滚筒的外表面同轴设有不锈钢材质的滤网，滤网与滚筒同轴设置。为了便于抽取待处理的浆液，滚筒设置为镂空状，镂空的形状设置为滚筒上分布有便于水流被抽走的水槽，也就是条形。滚筒直径的可选范围在1.2-1.5m，本实施例中采用1.5m；轴向长度可选范围在0.8-1.2m，本实施例中采用1.2m，以增大浆液处理面积。

皮带机本体，所述皮带机本体包括与真空泵相连的滚筒，所述所述滚筒上设有水槽处还设有滤网，所述滚筒内部分为用于抽取水流的负压区、用于冲刷滤网的冲洗区，负压区和冲洗区之间预留有间隔位置。冲洗区、负压区、间隔位置之间采用硬质橡胶板隔开。本实施例中，一个滚筒内设有四块硬质橡胶板，硬质橡胶板之间的相连位于位于滚筒的中轴线上。

滚筒背离旋转驱动装置的一端采用封闭板封闭，封闭板设置为硬质工程塑料圆板，工程塑料圆板的圆周设有胶条，当工程塑料圆板被安装到滚筒端部时，胶条起到密封作用。封闭板的相对位置保持不动，真空泵与滚筒之间的接口、自来水调压结构与滚筒之间的接口位于封闭板上。

负压区所要求的运行真空气压为0.5Kpa。

滤布冲洗系统包括自来水调压结构，真空泵与滚筒之间的接口位于负压区内，自来水调压结构与滚筒之间的接口位于冲洗区内；从自来水调压结构输出的水流进入冲洗区，冲洗区设有用于引入冲洗用净水的孔。自来水调压结构位于滚筒外，包括与外界水源相连通的进水口、与进水口相连的水压增压泵，水压增压泵的出水口与冲洗区引入净水的孔连通。其中，水压增压泵与冲洗区之间的管道采用金属波纹管，起到可以弯折的作用。当金属波纹管被弯折后，其内径受到影响，则起到调节净水输入时所经过路径横截面积大小的作用。

在滚筒上方还设有输料路径，包括位于滚筒背离地面一侧的进料口、位于进料口侧边或位于滚筒面向地面一侧的刮泥板。

进料口的底部设有可调节的底板，底板一侧与进料口侧壁铰接，另一侧与进料口侧壁之间采用拉簧连接，不进料时，拉簧将底板拉至与进料口底部贴合的状态，当有浆液输出时，浆液的冲击力推开底板，此时拉簧拉伸，露出空处，以便浆液流出。

浆液被抽滤后，随着滚筒转动继续抽滤，滤饼由刮泥板刮下，落到料堆集中清运。进料口设置为位于滚筒上方的楔形容器，楔形的小端朝向滚筒。

在刮泥板等高位置还设有接水槽，接水槽和刮泥板在滚筒下方，以滚筒的中心轴线为对称中心对称设置。接水槽的槽口靠近滚筒的外表面，接水槽的底部设有出水管，用于及时导出洗后脏水。

工作过程如下：当滚筒转到负压区时，通过水槽对滚筒、滤网上的浆液进行抽滤，水及细小颗粒被抽走，大的颗粒物在滤布上形成滤饼，当滚筒转到冲洗区时通过水槽对滚筒上的滤网进行反冲，滤布上残留的颗粒物被冲下来排走。

实施例2：一种氧化镁法脱硫废水零排放技术，包括如下步骤：

S1：预运行真空泵和旋转驱动装置，令滚筒内的气压先被抽至低于常规气压，便于在浆液流向滚筒后，将浆液及时抽取；

S2：自来水调压结构向滚筒内输入冲洗用净水，净水的压力在0.1-0.15MPa之间，本实施例中采用0.15MPa；

S3：通过进料口向滚筒输入待处理浆液；

S4：处理完成后，自来水调压结构、真空泵、旋转驱动装置继续运转2～5min后停止；

S5：对压滤后得到的脱硫浆液进行氧化，经过压滤脱除滤饼后的滤液自流或者泵入氧化池，氧化池内鼓入空气，空气由罗茨风机或者空气压缩机提供；滤液在氧化池内充分的反应至完全氧化。该氧化过程也能够在脱硫塔内或者塔外浆液循环池内进行，不过直接氧化过滤后的滤液需要的空气量少，能耗低，因此本实施例中采用氧化池直接氧化的方式。氧化池出来的溶液亚硫酸根全部氧化成硫酸根进入下道工序，此步骤后，亚硫酸镁氧化成硫酸镁；

S6：采用消石灰浆液对脱硫浆液进行处理，持续搅拌脱硫浆液，并加入熟石灰浆液，浆液的PH值控制在2-14之间；制备石灰浆的步骤为：50-400目数的石灰粉由罐装或散装送到现场。罐装直接泵入石灰粉仓，通过石灰粉仓下部的给料机，或者阀门控制，直接进入布置在粉仓底部的熟化池进行熟化，熟化池内设置搅拌器防止沉积，石灰熟化后生成石灰浆液。采用散装的石灰粉可以由人工倒入熟化池，进行熟化。控制熟石灰浆液浓度。熟石灰浆液泵入脱硫废液反应池。

在脱硫废液反应池内，来自氧化池的溶液在搅拌的情况下与熟石灰浆液进行反应，边搅拌边加入熟石灰浆液，控制PH值2-14，同时控制一定的反应时间。

S7：反应后生成硫酸钙、氢氧化镁、硫酸镁中的两种或者三种混合浆液，将混合浆液通过水泵抽取，返送回脱硫系统。

S8：通过氢氧化镁吸收烟气中的SO₂，脱硫后生成亚硫酸镁溶液；

S9：硫酸钙等沉积物压滤脱水后外运，压滤脱水采用实施例1中的设备：滚筒式真空皮带机，进行固液分离。

氧化镁法脱硫废水回收氢氧化镁循环利用技术，理论上只需要一次性添加氧化镁，生成的脱硫废液直接回收氢氧化镁用于脱硫，不需要在加入氧化镁，彻底解决了氧化镁法脱硫的回收利用问题以及废水排放问题，具有一次性投资少，操作简单，处理量大，适合锅炉负荷波动等特点。

本方案工艺简单，安装方便；反应生成的氢氧化镁浆液直接泵入脱硫系统直接回用氢氧化镁；处理能力大，适应大流量的浆液分离；对系统的脱硫效率没有影响；减少废水排放：1t氧化镁法脱硫后可以生成3t硫酸镁，按照目前脱硫浆液浓度1100Kg/m3时需要排放硫酸镁、亚硫酸镁的排放标准，每吨氧化镁脱硫后需要排水27t。氧化镁脱硫后废液回收氢氧化镁用于脱硫，不在排放硫酸镁和亚硫酸镁；如果脱硫使用1吨氧化镁，脱硫废液回收氢氧化镁需要消耗1.4t氧化钙，用氢氧化镁浆液代替氧化镁用于脱硫循环，按照氧化镁1200元/t、氧化钙600元/t计算，则可以节约资金360元/t。以年消耗氧化镁2000t的脱硫系统为例，年节约72万元，减少工业用水5.4万吨，废水排污费按照4元/t、工业水按照4元/t计算，年节约43.2万元，综合效益115.2万元。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：包括

真空泵，

皮带机本体，所述皮带机本体包括与真空泵相连的滚筒，所述滚筒上分布有便于水流被抽走的水槽，所述滚筒上设有水槽处还设有滤网，所述滚筒内部分为用于抽取水流的负压区、用于冲刷滤网的冲洗区，

滤布冲洗系统，包括自来水调压结构，从自来水调压结构输出的水流进入冲洗区，

输料路径，包括位于滚筒背离地面一侧的进料口、位于进料口侧边或位于滚筒面向地面一侧的刮泥板。

2.根据权利要求1所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：所述滚筒一端与真空泵相连，另一端设有用于带动滚筒转动的旋转驱动装置，所述滚筒靠近旋转驱动装置的一端封闭设置。

3.根据权利要求2所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：所述真空泵与滚筒之间的接口位于负压区内，所述自来水调压结构与滚筒之间的接口位于冲洗区内。

4.根据权利要求3所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：滚筒背离旋转驱动装置的一端设有封闭板，所述封闭板与滚筒端面之间设有密封胶条，所述封闭板的相对位置保持不动，真空泵与滚筒之间的接口、自来水调压结构与滚筒之间的接口位于封闭板上。

5.根据权利要求1所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：所述负压区、冲洗区之间预留有间隔位置。

6.根据权利要求1所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：所述自来水调压结构包括与外界水源相连通的进水口、与进水口相连的水压增压泵，所述水压增压泵的出水位置连接有口径可调的出水口。

7.根据权利要求n所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：所述滚筒靠近地面一侧还设有用于承接冲洗后水流的接水槽，所述接水槽包括与滚筒外表面相靠近的槽口、用于将水流导出的出水管。

8.根据权利要求7所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：所述刮泥板与接水槽分别位于滚筒横截面的两侧，且位于滚筒靠近地面位置。

9.根据权利要求1所述的一种氧化镁法脱硫废水零排放技术的设备，其特征在于：所述滤网位于滚筒外表面，与滚筒同轴设置。

10.一种氧化镁法脱硫废水零排放技术，包括如下步骤：

S1：预运行真空泵和旋转驱动装置，旋转驱动装置有保持匀速转动、间断转动两种状态可选；

S2：自来水调压结构向滚筒内输入水；

S3：通过进料口向滚筒输入待处理浆液；

S4：处理完成后，自来水调压结构、真空泵、旋转驱动装置继续运转2～5min后停止；

S5：对压滤后得到的脱硫浆液进行氧化，将亚硫酸镁氧化成硫酸镁；

S6：采用消石灰浆液对脱硫浆液进行处理，持续搅拌脱硫浆液，并加入熟石灰浆液，浆液的PH值控制在2-14之间；

S7：将上述步骤得到的硫酸钙、氢氧化镁、硫酸镁中的两种或者三种混合浆液；

S8：将混合浆液返回脱硫系统，通过氢氧化镁吸收烟气中的SO2，脱硫后生成亚硫酸镁溶液；

S9：硫酸钙等沉积物压滤脱水后外运。