CN1104555A - 污水生化处理出水吸收二氧化硫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种利用废水生化作用产生的碱 度吸收二氧化硫的方法。废水生化出水在传质设备中直接与含有SO2的气体相互作用，吸收气体中的二氧化硫。经吸收处理后的尾气自传质装置顶部排出，吸收液直接排放。采用本发明的方法，吸收剂来源广泛，腐蚀性小；处理方法简单，不产生二次污染，以废治废；吸收剂缓冲能力强，处理程度高，二氧化硫去除率可达80％以上；且能耗低(可小于0.2KWh/kg.SO2)，投资小。

Description

本发明涉及废气处理技术，特别是涉及一种利用废水生化作用产生的碱度吸收二氧化硫的方法。
随着工业的迅速发展，二氧化硫的排放量越来越多，由此产生的大气污染十分严重。多年来，人们一直采用烟气脱硫这一方法来控制二氧化硫的排放。目前，世界各国普遍采用的方法有湿式石灰-石灰石法、亚硫酸法和干式洗涤等。日本比较成熟的方法是湿式石灰石-石膏法，约占总容量的一半，其次是亚硫酸钠法，占24%。美国的烟气脱硫技术主要针对燃煤锅炉，现有装置中，石灰-石灰石法占89%。但无论是石灰-石灰石法、双碱法或亚钠法，都存在腐蚀堵塞，起鳞和结垢等问题。
此外，国外对液相烟气脱硫已进行了不少研究，并已投入小规模应用。据文献报导，A.Tokerud开发的Flakt-Hydro法和Bechtel公司开发的海水脱除烟气中二氧化硫的新方法是两个成功的例子。两种方法都是利用海水的碱度吸收二氧化硫。不同的是，前者是直接用海水吸收SO2;后者为提高海水的碱度而加入少量石灰，故最终吸收液含有少量的硫酸钙，去除率亦可达90%，两种方法的吸收液经适当处理后均可排入海中。
国内也有学者在积极探索液相脱硫新工艺，试图寻找低成本吸收液，并取得了一定的成绩。华东理工大学环境工程研究所陈秋则研究的海水洗涤烟气脱硫技术，就是利用海水的碱度，采用多种海水进行脱硫试验，当液气比大于0.025时，脱硫率可达80%以上。然而，海水脱硫有一定的区域性，仅适合沿海地区，且取海水的构筑物复杂，海水碱度低，盐份高，对设备的腐蚀严重。
本发明的目的是：提供一种工艺简单，适用性强，以废治废的吸收二氧化硫的方法。
本发明的进一步目的是：确保吸收二氧化硫的吸收液，达到废水排放标准。
本发明的任务是这样实现的：将具有一定碱度的废水生化出水直接在传质设备中，与含有SO2的气体相互作用。从而利用废水生化处理时产生的碱度来吸收气体中的二氧化硫，经吸收处理后的尾气自传质装置顶部排出，吸收液直接排放。
本发明的进一步任务是这样实现的：对与含有SO2气体相互作用后的吸收液进行回流处理。当吸收液的碱度较高时，吸收液可回流至生化出水处，进行二次吸收。当吸收液化学耗氧量超过排放标准时，可将吸收液进行再曝气后排放;当吸收液pH超过排放标准时，可与原污水生化出水中和后再排放。
本发明由于利用了污水生化出水或碱度高于50mg/L（以CaCO3计）的城市废水作为二氧化硫吸收剂，吸收剂来源广泛，腐蚀性小，不受地域限制;处理方法简单，不必配置特定设备;不产生二次污染，以废治废;吸收剂缓冲能力强，处理程度高，二氧化硫去除率可达80%以上，尾气可直接排放;且能耗低（可小于0.2KWh/kg.SO2），投资小。
下面，结合图示详细介绍本发明。
图1为本发明的工作简图
图2为本发明的一种工艺流程
实施例一
将经生化处理碱度为50～360mg/L的废水，用泵送入吸收塔顶部。二氧化硫含量为1.6～32g/M3的废气，由底部进入吸收塔。当废水生化出水与SO2气体作用后，发生电离，产生H+，废水生化出水中的HCO- 3不断结合H+，吸收过程可用下述反应式表达
处理后的废气，二氧化硫吸收率达到98.5%。尾气从吸收塔顶部排出，吸收液pH值为6.6，可直接排放。若吸收液的pH值高于7.0，还可以将其回流至废水生化处理出水处，进行二次吸收。
当废水生化出水碱度294mg/L（以CaCO3），液气比1∶5时，净化效果如下：
原始废气 净化后废气
SO2浓度（g/m3) 24.50 0.38
排放量（m3/h) 0.189 0.185
SO2排放量（g/h) 4.67 0.07
净化效率（％） 98.5
实施例二
将经生化处理碱度大于50mg/L的废水，和二氧化硫含量为1.6～32g/M3的废气分别送入气液混合装置。随着SO2在液相中的吸收，不断产生H+，废水生化出水中的HCO- 3结合H+，吸收过程继续，充分反应后，经气液分离装置分离，尾气排出，二氧化硫的吸收率可达95%以上。此时，吸收了SO2的液体，pH值下降至6.0左右，将吸收液与原废水生化出水再度中和，使pH达到排放标准。
当废水生化出水碱度为152mg/L（以CaCO3），液气比为1∶10时，净化效果如下
原始废气 净化后废气
SO2浓度（g/m3) 15.7 0.61
排放量（m3/h) 0.185 0.181
SO2排放量（g/h) 2.90 0.11
净化效率（％） 96.2
实施例三
将生活污水用活性污泥法进行生化处理。在曝气池中投加石灰石，在微生物生化作用下
生化处理过程中产生碱度
将碱度为50～150mg/L的生活污水进行生化处理，处理后碱度得到大幅度提高，生化出水用泵送入吸收塔顶部，二氧化硫含量为1.6～32g/M3的废气由底部进入吸收塔，当废水生化出水吸收SO2气体后，发生电离产生H+，废水生化出水中的HCO- 3不断结合H+，充分反应后尾气排出。能耗为0.18KWh/kg.SO2。
当废水生化出水碱度452mg/L（以CaCO3），液气比1∶80时，净化效果如下：
原始废气 净化后废气
SO2浓度（g/m3) 10.57 0.1
排放量（m3/h) 0.180 0.179
SO2排放量（g/h) 1.90 0.0018
净化效率（％） 99.0
当吸收液化学耗氧量高于排放标准时，为避免吸收液继续耗氧，可将吸收液再曝气，其氧化反应过程如下：
经处理后的吸收液废水还可回用。

Claims (7)

1、一种吸收二氧化硫的方法，其特征在于将废水生化出水，直接在传质设备中与SO2浓度为0.8～64g/M3的气体相互作用，以利用废水生化处理时所产生的碱度来吸收气体中的二氧化硫，经吸收处理后的尾气自传质设备顶部排出，吸收液直接排放。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于当废水生化出水的碱度大于50mg/L（以CaCO3计），SO2浓度大于1.6g/M3，液气比为1∶1～1∶400。
3、根据权利要求3所述的方法，其特征在于当废水生化出水的碱度大于300mg/L（以CaCO3计），SO浓度为1.6～32g/M3时，最佳液气比为1∶50～1∶150。
4、一种吸收二氧化硫的方法，其特征在于将城市废水在生化反应器中进行生化处理，投入石灰石，使其出水碱度达到260mg/L（以CaCO3计）以上，然后经二次沉淀后送入传质设备，与SO2浓度为1.6～32g/M3的气体相互作用，以利用生化处理时所产生的碱度来吸收气体中的二氧化硫，经吸收处理后的尾气自传质装置顶部排出，吸收液作回流处理。
5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于当吸收液的碱度高于300mg/L（以CaCO3计）时，吸收液回流至生化出水处，进行二次吸收。
6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于当吸收液化学耗氧量超过排放标准时，可将吸收液进行再曝气后排放。
7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于当吸收液pH值低于排放标准时，可将吸收液与原污水生化出水中和后再排放。
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