CN109987771B - 脱硫废水处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫废水处理方法及设备，其中脱硫废水处理方法是对脱硫废水进行絮凝沉淀，澄清后的废水通过雾化给水泵输送到旋转雾化器并形成20um‑60um的细小液滴，小液滴与高温烟气进行热交换，得到蒸干盐和灰分，蒸汽随烟气一起进入电除尘。本申请中的脱硫废水处理方法运行过程中，控制旋转雾化蒸发塔底部排出的蒸汽和烟气混合气体的温度高于酸的露点温度，防止对后续设备的腐蚀，不影响电厂机组的正常运行；该方法仅产生一些易于处理的固体废料，其中的固体废料可以输送到电厂灰库，蒸汽与烟气的混合，增加了烟气湿度，提高了电除尘的除尘效率。该方法实现了脱硫废水的零排放，且利用高温烟道气和旋转喷雾技术进行热交换，节约能耗。

Description

脱硫废水处理方法及设备

技术领域

本发明涉及脱硫废水处理技术领域，具体涉及脱硫废水处理方法及设备。

背景技术

烟道气中含有大量的二氧化硫等酸性气体，对环境的污染严重，所以在烟道气放空前，必须要经过脱硫处理，然而脱硫会产生大量的废水，因此脱硫废水如何处理能够减少对环境的污染也是一个非常重要的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱硫废水处理方法及设备，解决脱硫废水中大量的重金属等难以完全去除，排放后对水体污染依然严重的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种脱硫废水处理方法，对脱硫废水进行絮凝沉淀，将得到的澄清废水与烟道余热进行热交换，得到蒸干盐。

一种用于所述脱硫废水处理方法的设备，包括用于澄清废水与烟道余热进行热交换的旁路余热蒸发系统，所述旁路余热蒸发系统包括烟气通道，所述烟气通道内设置有雾化喷枪和与烟气通道同轴设置且螺旋上升的导流板，所述导流板沿靠近烟气通道轴线的方向逐渐升高，所述导流板与烟气通道的内壁之间设有用于固相通过的间隙，所述烟气通道底部设置有蒸干盐收集箱。

作为优选的，所述烟气通道的内壁上沿竖直方向设置有不锈钢带，且所述烟气通道至少有一条半径位于不锈钢带所在平面上。

作为优选的，所述雾化喷枪包括液相通道和高压气相通道，所述液相通道围绕高压气相通道设置，所述液相通道末端设置液相出口、首端设置有与液相源连通的液相入口；

所述高压气相通道的末端设置有喷气孔、首端设置有与气相源连通的气相入口，所述喷气孔位于液相通道外且沿气体喷射的方向逐渐远离首端；所述液相通道外套设有预混气通道，所述液相通道与预混气通道通过通孔连通，所述通孔位于液相通道靠近液相出口的一侧，所述预混气通道的首端设置有进气口。

作为优选的，所述高压气相通道和液相通道的首端固定连接或螺纹连接，所述预混气通道和液相通道的末端固定连接；所述高压气相通道、气相入口、预混气通道、进气口均同轴设置，所述进气口连接有进气通道，所述进气通道的内径沿气体流动的方向逐渐增加，所述气相入口位于进气通道内且直径大于进气通道的最小直径。

作为优选的，沿远离气相入口的方向，所述喷气孔与高压气相通道轴线的夹角逐渐增加。

作为优选的，所述通孔与液相出口之间的液相通道内壁上设置有锥形块，所述锥形块的尖端向液相出口的方向倾斜。

作为优选的，所述蒸干盐收集箱底部设置有蒸干盐排出口，蒸干盐排出口下方设置有安置座，所述安置座上设置有转动座，所述转动座上设置有加热板，所述加热板连接有用于调节加热板倾斜角度的调节装置，所述安置座下方设置有用于推动安置座使加热板穿过蒸干盐排出口伸入蒸发室内的推杆。

作为优选的，所述调节装置包括设置在转动座上的支撑杆和伸缩杆，所述支撑杆一端固定在转动座上、另一端与加热板转动连接；所述伸缩杆一端固定在转动座上、另一端与加热板转动连接，且所述支撑杆和伸缩杆连接在加热板的不同两点位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少是如下之一：

本申请中的脱硫废水处理方法仅产生一些易于处理的固体废料即蒸干盐和灰分，蒸干盐和灰分方便分离重新利用，几乎实现了脱硫废水的零排放，且利用烟道气和澄清废水进行热交换，节约能耗。

利用喷枪对废水进行雾化，形成20um-60um的细小液滴，雾化后的废水比表面积增加，换热面积增加，更容易在烟气的作用下蒸发，蒸发速度大大提高，从而将废水中的杂质与水进行分离，且分离过程中可以对烟气进行初步的净化，蒸汽随烟气一起进入电除尘，增加了烟气湿度，提高了电除尘的除尘效率，一举多得。

设置螺旋上升的导流板，延长了烟气和废水雾滴在烟气通道内停留的时间，使得废水雾滴和烟气通道充分换热，提高处理效率和效果。

加热板工作时置于蒸发室底部，为沉积在蒸发室底部的蒸干盐加热，保持蒸干盐的干燥，避免蒸干盐吸水战俘在蒸发室内难以排出。

该加热板下方设置推杆，可以随时或定时将加热板推进或抽出蒸发室，将蒸干盐带出蒸发室，且该蒸发板设计温度120-220℃的调节范围，保证蒸干盐的干燥程度。

加热板由转动座带动旋转，起到搅拌的作用，有利于蒸干盐的均匀受热。

附图说明

图1为本发明中旁路余热蒸发系统的结构示意图。

图2为图1的截面示意图。

图3为图2中A部的放大图。

图4为本发明雾化喷枪的结构示意图。

图5为图4中B部的放大图。

图6为本发明中调节装置的结构示意图。

图7为本发明中加热板的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种脱硫废水处理方法，对脱硫废水进行絮凝沉淀，将得到的澄清废水与烟道余热进行热交换，得到蒸干盐。

本申请废水采用烟气余热旁路蒸发技术，脱硫废水零排放通过废水旁路蒸发系统完成，旁路蒸发的废水来自于脱硫废水絮凝沉淀后得到的澄清废水，通过蒸发系统蒸干后，盐分被除尘器收集。

实施例2：

本实施例提供了一种用于所述脱硫废水处理方法的设备，包括用于澄清废水与烟道余热进行热交换的旁路余热蒸发系统，具体结构如图1-7所示，所述旁路余热蒸发系统包括烟气通道1，所述烟气通道1内设置有雾化喷枪2和与烟气通道1同轴设置且螺旋上升的导流板，所述导流板沿靠近烟气通道1轴线的方向逐渐升高，所述导流板与烟气通道1的内壁之间设有用于固相通过的间隙4，所述烟气通道1底部设置有蒸干盐收集箱5。

本实施例中的脱硫废水处理设备运行过程中，控制旋转雾化蒸发塔底部排出的蒸汽和烟气混合气体的温度高于酸的露点温度，防止对后续设备的腐蚀，不影响电厂机组的正常运行。

利用烟气的高温处理废水，首先利用喷枪对废水进行雾化，雾化后的废水比表面积增加，换热面积增加，更容易在烟气的作用下蒸发，蒸发速度大大提高，从而使废水中的杂质与水的分离效率大大提高，分离效果也更好。另外，利用烟气对废水进行处理，由于烟气中也含有少量的固体颗粒杂质，任其排放也会对环境造成很大的污染，所以，待处理的废水也相当于吸收剂，将烟气中的固体颗粒杂质从气体中分离出来，然后随蒸干盐一起滑落到烟气通道1的底部，从而将固体颗粒杂质从烟气中分离出来，在处理废水的同时，实现对烟气的初步净化，一举两得。

本申请的蒸发室气流均布装置工作时，由于烟气螺旋上升的同时与喷雾混合，首先延长了雾化废水与烟气在烟气通道1内停留的时间，使得废水中的液体被充分的蒸发，其次，析出的固体由于密度原因会被“甩”向烟气通道1的内壁，通过导流板与烟气通道1的内壁之间的间隙4滑落到烟气通道1底部，从而与废水分离，另外有部分的固体散落在导流板的上表面，也会在重力的作用下沿导流板逐渐滑向缝隙。烟气由于密度较小，会沿着导流板的下表面向上移动，从而降低上升的气流对下降的蒸干盐的扰动。进一步的，为了尽量避免上升的气流对下降的蒸干盐的扰动，导流板设置过程中，上方导流板的底部高于下方导流板的顶部更优。优选的，所述烟气通道1的进烟口6沿与导流板下表面相切的方向进入。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上，进一步限定了：所述烟气通道1的内壁上沿竖直方向设置有不锈钢带11，且所述烟气通道1至少有一条半径位于不锈钢带11所在平面上。

进气通道231和烟气通道1相切，使得烟气进入烟气通道1时能够不扰乱原有螺旋上升的气流，使得析出的蒸干盐稳定的下沉，烟气稳定的螺旋上升。本申请中的进气通道231可以根据需要设置多个，避免大量烟气进入严重扰乱原有气体的流动，影响其中蒸干盐的下落。另外，为了使得进气量可控，本申请的烟气通道1可以是设置在烟道旁的一个支路，并在支路上设置抽风机、鼓风机等控制烟气通道1内的烟气的流量。每个烟气通道1可以设置有多个所述进气通道231，控制每个进气通道231的气体流量，避免对通道内稳定螺旋上升的气流带来过大的扰动。

所述不锈钢带11通过连接线12连接有撞击球13，由于析出的蒸干盐的颗粒较小，可能会有大量的蒸干盐在下落过程中附着在烟气通道1的内壁或不锈钢带11上，所以设置撞击球，由于不锈钢带11本身厚度较小，在撞击球的撞击下，不锈钢带11会发生震动，从而将附着的蒸干盐抖落下来。撞击球的撞击动力可以来源于气流的扰动，在气流的流速发生变化时，撞击球会发生晃动，晃动过程中就会对不锈钢带11进行撞击，所以为了提高撞击球的灵敏度，要尽量选择密度较小的材质，但是，密度过小撞击不锈钢带11时产生的撞击力又小，效果不好，所以需要根据烟气流速、不锈钢带11的厚度和宽度综合考虑，选择撞击球的材质。另外，撞击球最好连接在不锈钢带11靠近烟气通道1的轴线的一边，个数可以根据需要进行选择。

实施例4：

本实施例在实施例3的基础上，进一步限定了：所述雾化喷枪2包括液相通道和高压气相通道22，所述液相通道围绕高压气相通道22设置，所述液相通道末端设置液相出口、首端设置有与液相源连通的液相入口，具体结构如图4-5所示；

所述高压气相通道22的末端设置有喷气孔221、首端设置有与气相源连通的气相入口，所述喷气孔221位于液相通道外且沿气体喷射的方向逐渐远离首端；所述液相通道外套设有预混气通道23，所述液相通道与预混气通道23通过通孔211连通，所述通孔211位于液相通道靠近液相出口的一侧，所述预混气通道23的首端设置有进气口。

本申请中的雾化喷枪2工作时，液相通道中的水会沿液相出口的方向喷出，由于液相通道围绕高压气相通道22设置，高压气体从喷气孔221离开时，喷出的液相会被高压气体雾化。另外，为了促使雾化气的流动、在一定程度上避免相邻雾化器之间雾化的小液滴相互碰撞影响雾化效果，喷气孔221位于液相通道外且沿气体喷射的方向逐渐远离首端，从而将雾化气推向液相通道1的前方,令雾化气快速扩散。

为了提高雾化效果，在对液相进行雾化前，先将液相与气体进行初步的混合，由于预混气内的气体也具有很大的压力，相当于将液相进行初步的雾化，然后气相在挤出液相出口时，压力增大，使得离开液相出口的瞬间压力突然间小，也有利于液相的雾化。

实施例5：

本实施例在实施例4的基础上，进一步限定了：所述高压气相通道22和液相通道的首端固定连接或螺纹连接，所述预混气通道23和液相通道的末端固定连接；所述高压气相通道22、气相入口、预混气通道23、进气口均同轴设置，所述进气口连接有进气通道231，所述进气通道231的内径沿气体流动的方向逐渐增加，所述气相入口位于进气通道231内且直径大于进气通道231的最小直径。

高压气相通道22和液相通道的首端螺纹连接，方便加工；一体成型，可延长使用寿命。高压气相通道22和液相通道的首端若采用螺纹连接，则液相通道的外径沿远离首端的方向逐渐增大，方便安装，防止首端和预混气通道23卡住。

当高压气相通道22和液相通道的首端螺纹连接时，由于进气通道231呈锥形，通过二者的相对转动可以调节气相入口伸入进气通道231内部分的长度，从而调节进气通道231和气相入口之间的缝隙的面积，调节气体在预混气通道23和液相通道之间的分配，从而调节雾化效果。

实施例6：

本实施例在实施例5的基础上，进一步限定了：沿远离气相入口的方向，所述喷气孔221与高压气相通道22轴线的夹角逐渐增加。

这样液相在喷射出来时，首先会收到较强的向前的冲击力，向侧面的冲击力较小，在也想逐渐向前时，受到的向前的冲击力逐渐减小，向侧面的冲击力逐渐增加，有利于液相收到更多次的冲击，雾化效果更好。

实施例7：

本实施例在实施例6的基础上，进一步限定了：所述通孔211与液相出口之间的液相通道内壁上设置有锥形块212，所述锥形块212的尖端向液相出口的方向倾斜。

液相通道内设置有锥形块212，气液混合物快速通过时可以起到搅拌的作用，有利于气液的充分混合，提高雾化效果。

实施例8：

本实施例在实施例7的基础上，进一步限定了：所述蒸干盐收集箱5底部设置有蒸干盐排出口51，蒸干盐排出口51下方设置有安置座7，所述安置座7上设置有转动座8，所述转动座8上设置有加热板10，所述加热板10连接有用于调节加热板10倾斜角度的调节装置9，所述安置座7下方设置有用于推动安置座7使加热板10穿过蒸干盐排出口51伸入蒸发室内的推杆，具体结构如图4-5所示。

具体工作时，可以将推杆的一端固定在蒸干盐排出口51下方，另一端带动安置座7逐渐向靠近或远离蒸干盐排出口51方向移动，使得安置座7上安装的加热板10能够伸入蒸发室，对蒸发室内的蒸干盐进行加热，保持蒸干盐的干燥，避免蒸干盐吸水粘附在蒸发室的内壁，且加热板10在进入或离开蒸发室时，还可以将蒸干盐带出。

本申请中加热板10的温度可以根据需要设置，优选的为120℃-220℃，保证蒸干盐的干燥程度又不浪费能耗。加热板10的规格可以根据废水的处理量和废水中的含盐量进行选择，可以使用一个宽度较大的加热板10、也可以几个宽度较小的加热板10一起使用。

加热板10连接在转动座8上，转动的过程中可以对蒸干盐进行搅拌，可以使蒸干盐相对均匀的被干燥。转动座8可以由电机带动，另外，加热板10可以是电加热板10，为了方便加热板10的设置，电加热板10的电源可以设置在转动座8上，跟随加热板10一同转动，避免线路相互缠绕，电源的种类可以根据需要选择。

实施例9：

本实施例在实施例8的基础上，进一步限定了：所述调节装置9包括设置在转动座8上的支撑杆91和伸缩杆92，所述支撑杆91一端固定在转动座8上、另一端与加热板10转动连接；所述伸缩杆92一端固定在转动座8上、另一端与加热板10转动连接，且所述支撑杆91和伸缩杆92连接在加热板10的不同两点位置。

蒸发室的底部呈锥形设计可以方便蒸干盐的收集，为了在方便加热板10出入蒸发室的同时，尽量使蒸发盐均匀受热，可以根据需要调节加热板10的倾斜程度，使得加热板10靠近蒸发室的内壁，转动座8转动过程中，加热板10所经过的路程更长，加热的范围更大。

当加热板10位于蒸发室内时，可以调节伸缩杆92的长度，使得加热板10围绕加热板10与支撑杆91的连接处转动，增加加热板10的倾斜程度，提高加热板10转动过程中活动的范围。当加热完毕，加热板10需要离开蒸发室时，调节伸缩杆92的长度使得加热板10沿或靠近支撑杆91的方向设置，从而从蒸干盐排出口51离开。

本申请的推杆和伸缩杆92均可以液压杆或电动伸缩杆92，或现有技术中其他可以实现伸缩功能、方便调节的结构。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种脱硫废水处理方法，其特征在于：对脱硫废水进行絮凝沉淀，将得到的澄清废水与烟道余热进行热交换，得到蒸干盐；

方法还包括用于澄清废水与烟道余热进行热交换的旁路余热蒸发系统，所述旁路余热蒸发系统包括烟气通道（1），所述烟气通道（1）内设置有雾化喷枪（2）和与烟气通道（1）同轴设置且螺旋上升的导流板（3），所述导流板（3）沿靠近烟气通道（1）轴线的方向逐渐升高，所述导流板（3）与烟气通道（1）的内壁之间设有用于固相通过的间隙（4），所述烟气通道（1）底部设置有蒸干盐收集箱（5）；

所述蒸干盐收集箱（5）底部设置有蒸干盐排出口（51），蒸干盐排出口（51）下方设置有安置座（7），所述安置座（7）上设置有转动座（8），所述转动座（8）上设置有加热板（10），所述加热板（10）连接有用于调节加热板（10）倾斜角度的调节装置（9），所述安置座（7）下方设置有用于推动安置座（7）使加热板（10）穿过蒸干盐排出口（51）伸入蒸发室内的推杆。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述烟气通道（1）的内壁上沿竖直方向设置有不锈钢带（11），且所述烟气通道（1）至少有一条半径位于不锈钢带（11）所在平面上。

3.根据权利要求1所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述雾化喷枪（2）包括液相通道（21）和高压气相通道（22），所述液相通道（21）围绕高压气相通道（22）设置，所述液相通道（21）末端设置液相出口、首端设置有与液相源连通的液相入口；

所述高压气相通道（22）的末端设置有喷气孔（221）、首端设置有与气相源连通的气相入口，所述喷气孔（221）位于液相通道（21）外且沿气体喷射的方向逐渐远离首端；所述液相通道（21）外套设有预混气通道（23），所述液相通道（21）与预混气通道（23）通过通孔（211）连通，所述通孔（211）位于液相通道（21）靠近液相出口的一侧，所述预混气通道（23）的首端设置有进气口。

4.根据权利要求3所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述高压气相通道（22）和液相通道（21）的首端固定连接或螺纹连接，所述预混气通道（23）和液相通道（21）的末端固定连接；所述高压气相通道（22）、气相入口、预混气通道（23）、进气口均同轴设置，所述进气口连接有进气通道（231），所述进气通道（231）的内径沿气体流动的方向逐渐增加，所述气相入口位于进气通道（231）内且直径大于进气通道（231）的最小直径。

5.根据权利要求3所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，沿远离气相入口的方向，所述喷气孔（221）与高压气相通道（22）轴线的夹角逐渐增加。

6.根据权利要求3所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述通孔（211）与液相出口之间的液相通道（21）内壁上设置有锥形块（212），所述锥形块（212）的尖端向液相出口的方向倾斜。

7.根据权利要求1所述的脱硫废水处理方法，其特征在于，所述调节装置（9）包括设置在转动座（8）上的支撑杆（91）和伸缩杆（92），所述支撑杆（91）一端固定在转动座（8）上、另一端与加热板（10）转动连接；所述伸缩杆（92）一端固定在转动座（8）上、另一端与加热板（10）转动连接，且所述支撑杆（91）和伸缩杆（92）连接在加热板（10）的不同两点位置。

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