CN111072091A

CN111072091A - 一种利用烟气余热处理脱硫废水处理系统和方法

Info

Publication number: CN111072091A
Application number: CN202010059022.0A
Authority: CN
Inventors: 陈国利; 韩淑媛; 田超; 黄修帅; 曹珊珊
Original assignee: Jinan Shanyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Jinan Shanyuan Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2020-01-19
Filing date: 2020-01-19
Publication date: 2020-04-28

Abstract

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种利用烟气余热处理脱硫废水系统和方法。一种利用烟气余热处理脱硫废水处理系统，其特征在于，该系统包括通过烟道依次连接的锅炉、空预器、静电除尘器、引风机、并联设置的浓缩系统、脱硫塔和烟囱；所述浓缩系统底部出液口连接干燥床中的喷淋装置，空预器前的烟道连通干燥床的进口，所述干燥床的出口连通烟道。本发明解决了现有技术中直接在烟道内喷淋易造成结垢，严重影响生产运行的问题，通过本发明可实现低品位热源蒸发浓缩含盐废水，投资及运行成本低，促进企业节能降耗的同时，降低废水处理成本。

Description

一种利用烟气余热处理脱硫废水处理系统和方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种利用烟气余热处理脱硫废水系统和方法。

背景技术

目前常用于处理脱硫废水的工艺有预处理→膜浓缩→蒸发结晶工艺。脱硫废水经过膜渗透之前需要预处理，除去重金属以及结垢离子，需要加入大量的药剂，不仅存在二次污染，而且成本昂贵；膜浓缩工艺易形成浓差极化，并且渗透膜容易被污染阻塞膜的孔道，导致渗透膜的水处理量和处理效率大幅降低。另外，渗透膜的清洗工艺繁琐，对脱硫废水水质要求高；蒸发结晶工艺耗能较大，易形成晶垢，运行成本较大，制约着工艺的发展。

脱硫废水经初步处理后，仍处于高氯根、高含盐的状态，无法实现真正的零排放，其回用局限性很大。对脱硫废水进行深度处理，实现环境友好发展是未来发展的趋势。废水零排放不仅可以节约水资源，还具有良好的环境和经济收益，因此脱硫废水势必采用深度处理方案以彻底解决其回用途径的问题，实现真正意义上的“零排放处理”。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种利用烟气余热处理脱硫废水系统；本发明的另一发明目的提供了上述系统对脱硫废水的处理方法。

一种利用烟气余热处理脱硫废水处理系统，该系统包括通过烟道依次连接的锅炉、空预器、静电除尘器、引风机、并联设置的浓缩系统、脱硫塔和烟囱；所述浓缩系统底部出液口连接干燥床中的喷淋装置，空预器前的烟道连通干燥床的进口，所述干燥床的出口连通烟道。

优选地，所述浓缩系统中的浓缩塔下部的进气口通过压缩机与引风机和脱硫塔之间的烟道连接，浓缩塔上部的喷淋装置与废液池连接，所述浓缩塔下部出液口通过循环泵返回喷淋装置；浓缩塔的顶部出口通过除尘器连通烟道。

优选地，所述浓缩塔的底部设置与进气口连通的气体分布器；浓缩塔中喷淋装置的上部设置除雾器；所述浓缩塔的内衬材质为氟塑料。

优选地，所述干燥床内部有惰性载体粒子。

优选地，所述浓缩系统底部出液口依次通过给料泵、调质箱、三联箱、缓冲箱、给料泵与干燥床上的喷淋装置。

一种上述脱硫系统的废水处理方法，采用以下步骤：

（1）脱硫废水从脱硫塔排出后经废水池喷入浓缩塔中与底部进气口进入的低温烟气逆流接触，低温烟气产生的热量将雾化后的脱硫废水蒸发，经浓缩塔洗涤后的低温饱和烟气，通过除雾器除去雾滴后由浓缩塔上侧引出，进入除尘器（3），除去烟气中的粉尘等固体颗粒，然后返回脱硫塔前烟道，与原烟气一并进入脱硫塔；

（2）浓缩塔底部出液口排出的浆液首先进入调质箱，经过消石灰加药调节pH值，然后进入三联箱处理，经过三联箱处理的废水自流进入缓冲箱收集，用于后续干燥系统；

（3）干燥床进气口进入的烟道气作为干燥介质，通过热风风机增压后进入干燥床，废水由给料泵通过喷淋装置喷入干燥床与增压后的高温热风进行热质交换，干燥后的浆液被气体携带离开干燥床，进入静电除尘器（ESP），实现粉尘的捕集返回烟道中进入脱硫系统。

优选地，步骤（1）所述浓缩塔中底部进气口进入的低温烟气温度为>90℃，引风机出气口进入浓缩系统的烟气量与进入脱硫塔的烟气量比例为 12-18:82-88；所述浓缩塔中底部进气口进入的低温烟气经压缩机压缩后的气体温度为150~200℃。

优选地，步骤所述的浓缩塔底部出液口排出的浆液中氯根浓度为150000-300000mg/L；所述浓缩塔底部出液口排出的浆液浓度为废水池中脱硫废水浓度的10倍以上；步骤所述消石灰加药调节pH值为6~7。

优选地，步骤所述干燥床进气口进入的烟道气温度为300~400℃；步骤所述静电除尘器的温度为120-150℃。

有益效果

（1）本发明解决了现有技术中直接在烟道内喷淋易造成结垢，严重影响生产运行的问题，通过本发明可实现低品位热源蒸发浓缩含盐废水，投资及运行成本低，促进企业节能降耗的同时，降低废水处理成本；

（2）本发明中选择抽取空预器前的烟道气进入干燥床，不影响主工艺运行，可调节引出烟气流量，以适应不同废水处理量的要求，同时避免了烟道空间不足的缺陷。利用低温烟气作为热源，采用浓缩喷淋塔的方式，实现了废水的低能耗、高倍率浓缩减量；同时降低对前端水质预处理要求。本发明浓缩减量后的浆液只需少量消石灰加药，减少了昂贵药剂的消耗，进一步降低了运行成本。

（3）本发明采用独立的浓缩干燥系统，对烟风系统没有影响，将高含盐量废水易结垢、易腐蚀的风险限制在浓缩塔内，对浓缩塔衬氟塑料可解决浓缩塔腐蚀问题的技术，提高了浓缩塔的可靠性。利用少量高温热风对杂盐溶液进行干燥，少量固体最终混合进入粉煤灰中，不仅实现了最终的零排放，而且不影响粉煤灰的出售。

附图说明

图1为脱硫废水零排放系统示意图；

图1中：1、压缩机；2、循环泵；3、除尘器； 4、除雾器； 5、浓缩塔； 6、废水池；7、给料泵；8、调质箱；9、三联箱；10、热风风机；11、干燥床；12、喷淋装置；13、气体分布器； 14、缓冲箱。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种利用烟气余热处理脱硫废水系统其具体实施方式、结构、特征及其功效，进一步说明。

实施例1

一种利用烟气余热处理脱硫废水处理系统，该系统包括通过烟道依次连接的锅炉、空预器、静电除尘器、引风机、并联设置的浓缩系统、脱硫塔和烟囱；所述浓缩系统底部出液口连接干燥床11中的喷淋装置12，空预器前的烟道连通干燥床11的进口，所述干燥床11的出口连通烟道；所述浓缩系统中的浓缩塔5下部的进气口通过压缩机与引风机和脱硫塔之间的烟道连接，所述压缩机为100%容量的压缩机，露天布置，压缩机可以提高烟气的温度，增加废水的蒸发效果；另外，还可以增加烟气的动能，克服浓缩塔的阻力。浓缩塔5上部的喷淋装置12与废液池6连接，所述浓缩塔5下部出液口通过循环泵2返回喷淋装置12；浓缩塔5的顶部出口通过除尘器3连通烟道；在浓缩阶段，从浓缩塔出来的烟气进入除尘器，去除烟气中的粉尘等固体物质，杜绝烟气对脱硫塔脱硫效果的影响。所述浓缩塔5的底部设置与进气口连通的气体分布器13；浓缩塔5中喷淋装置12的上部设置除雾器4；所述浓缩塔5的内衬材质为氟塑料；所述干燥床11内部有惰性载体粒子；干燥床中惰性载体粒子能增大废水与热烟气的接触面积，并延长与烟气的接触时间，提高干燥床的干燥效果，实现了以较少热风蒸干水分的效果，降低烟气量，节约成本。所述浓缩系统底部出液口依次通过给料泵7、调质箱8、三联箱9、缓冲箱14、给料泵7与干燥床11上的喷淋装置。

一种上述的脱硫废水系统处理废水的方法，采用以下步骤：

（1）为克服浓缩塔5系统设备的烟道阻力，增加浓缩塔5的浓缩效果，在浓缩塔5上游原烟气侧设置1台100%容量的压缩机1，露天布置；引风机第二出气口排出的低温烟气温度>90℃，压缩机1可以提高低温烟气的温度，增加废水的蒸发效果。在压缩机1入口烟道及除尘器3出口烟道设置与主体系统之间的隔离装置，烟气从浓缩塔5中下部进入气体分布器13，使气体均匀分布后，与上部喷淋装置12喷出的废水逆流接触，通过循环泵2在塔内进行循环蒸发，实现废水的浓缩，废水中的氯离子、硫酸根离子、镁离子不断富集，得到低PH值、高氯根的浓废水，当浓缩倍率达到10以上，废水进入浓缩塔5底部的出液口；经浓缩塔5洗涤后的低温饱和烟气（约55℃），通过除雾器4除去雾滴后由浓缩塔5上侧引出，进入除尘器3，除去烟气中的粉尘等固体颗粒，然后返回脱硫吸收塔前烟道，然后返回脱硫塔前烟道，与原烟气一并进入脱硫塔；所述引风机第二出气口的低温烟气量与引风机第一出气口的低温烟气量比例为 12-18:82-88；所述引风机第二出气口经压缩机1压缩后进入浓缩塔5，压缩后的气体温度为150~200℃ ；

（2）浓缩塔5排出的浆液氯根浓度150000-300000mg/L，固体成分主要是飞灰、重金属等。浓缩后的浆液，首先进入调质箱8，经过消石灰加药调节pH值，然后进入三联箱9处理，除去大颗粒的悬浮物、重金属，调质箱8将调质合格的浆液输送至三联箱9，经过三联箱9处理的废水自流进入缓冲箱14收集，用于后续干燥系统。

（3）从空预器前的烟道抽取电厂300~400℃左右的烟道气作为干燥介质（每炉耗量约9000Nm³/h ），通过热风风机10增压后进入干燥床11。干燥床11内含有惰性载体粒子，并保证床内的惰性载体粒子处于流化状态。将废水通过给料泵7通过喷淋装置12喷涂在惰性粒子表面，与高温热风进行热质交换，干燥后的浆液通过惰性粒子之间的碰撞研磨后，从惰性载体粒子表面脱落，被气体携带离开干燥床11，进入静电除尘器（ESP），实现粉尘（约120~150℃）的捕集，单台干燥床11的浆液处理量为1t/h，固体为100-200kg/h。惰性载体粒子能增大废水与热烟气的接触面积，并延长与废水的接触时间。脱硫废水零排放系统示意图，如图1所示。

Claims

1.一种利用烟气余热处理脱硫废水处理系统，其特征在于，该系统包括通过烟道依次连接的锅炉、空预器、静电除尘器、引风机、并联设置的浓缩系统、脱硫塔和烟囱；所述浓缩系统底部出液口连接干燥床（11）中的喷淋装置（12），空预器前的烟道连通干燥床（11）的进口，所述干燥床（11）的出口连通烟道。

2.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述浓缩系统中的浓缩塔（5）下部的进气口通过压缩机（1）与引风机和脱硫塔之间的烟道连接，浓缩塔（5）上部的喷淋装置（12）与废液池（6）连接，所述浓缩塔（5）下部出液口通过循环泵（2）返回喷淋装置（12）；浓缩塔（5）的顶部出口通过除尘器（3）连通烟道。

3.根据权利要求2所述的废水处理系统，其特征在于，所述浓缩塔（5）的底部设置与进气口连通的气体分布器（13）；浓缩塔（5）中喷淋装置（12）的上部设置除雾器（4）；所述浓缩塔（5）的内衬材质为氟塑料。

4.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述干燥床（11）内部有

惰性载体粒子。

5.根据权利要求1所述的废水处理系统，其特征在于，所述浓缩系统底部出液口依次通过给料泵（7）、调质箱（8）、三联箱（9）、缓冲箱（14）、给料泵（7）与干燥床（11）上的喷淋装置。

6.一种权利要求1-5任一项所述的脱硫系统的废水处理方法，其特征在于，采用以下步骤：

（1）脱硫废水从脱硫塔排出后经废水池（6）喷入浓缩塔（5）中与底部进气口进入的低温烟气逆流接触，低温烟气产生的热量将雾化后的脱硫废水蒸发，经浓缩塔（5）洗涤后的低温饱和烟气，通过除雾器（4）除去雾滴后由浓缩塔（5）上侧引出，进入除尘器（3），除去烟气中的粉尘等固体颗粒，然后返回脱硫塔前烟道，与原烟气一并进入脱硫塔；

（2）浓缩塔（5）底部出液口排出的浆液首先进入调质箱（8），经过消石灰加药调节pH值，然后进入三联箱（9）处理，经过三联箱（9）处理的废水自流进入缓冲箱（14）收集，用于后续干燥系统；

（3）干燥床（11）进气口进入的烟道气作为干燥介质，通过热风风机（10）增压后进入干燥床（11），废水由给料泵（7）通过喷淋装置（12）喷入干燥床与增压后的高温热风进行热质交换，干燥后的浆液被气体携带离开干燥床（11），进入静电除尘器（ESP），实现粉尘的捕集返回烟道中进入脱硫系统。

7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，步骤（1）所述浓缩塔（5）中底部进气口进入的低温烟气温度为>90℃，引风机出气口进入浓缩系统的烟气量与进入脱硫塔的烟气量比例为 12-18:82-88；所述浓缩塔（5）中底部进气口进入的低温烟气经压缩机（1）压缩后的气体温度为150~200℃。

8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，步骤（2）所述的浓缩塔（5）底部出液口排出的浆液中氯根浓度为150000-300000mg/L；所述浓缩塔（5）底部出液口排出的浆液浓度为废水池中脱硫废水浓度的10倍以上；步骤（2）所述消石灰加药调节pH值为6~7。

9.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，步骤（3）所述干燥床（11）进气口进入的烟道气温度为300~400℃；步骤（3）所述静电除尘器的温度为120-150℃。