CN111675272A - 一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺及系统，工艺包括以下步骤：将钢铁厂脱硫废水在酸性条件下进行多效强制循环蒸发浓缩处理，获得第一浓水；将第一浓水调整至碱性，利用高温烟气对所得碱性的第一浓水进行雾化干燥处理，得到含氨气混合烟气后进行资源化利用。系统包括：多效蒸发单元，对钢铁厂脱硫废水进行多效强制循环蒸发浓缩处理；pH调节单元，对多效蒸发单元输出的第一浓水进行pH值调节处理；旁路烟道干燥单元，对调节pH值后的第一浓水进行雾化干燥处理；脱硫脱硝单元，向旁路烟道干燥单元提供高温烟气并接收来自雾化干燥处理后的含氨气混合烟气。本发明能有效避免系统结垢，无需额外增加废水除氨氮设备且废水中的氨氮可以有效回收。

Description

一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺及系统
技术领域
本发明涉及钢铁厂脱硫废水处理的技术领域，更具体地讲，涉及一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺及系统。
背景技术
钢铁企业是工业企业中的用水大户，虽然全国重点钢铁企业水的重复利用率达到了96％以上，但仍然有大量的污废水外排。根据新的《钢铁工业水污染排放标准》(GB13456-2012)的要求，从2015年1月1日起，现有企业执行该标准2的水污染排放限值，钢铁联合企业的废水排放量从2.0m3/t(粗钢)降为1.8m3/t(粗钢)，同时多项排水水质指标的要求也进一步提高。此外，由于我国水资源紧缺状况加剧，许多钢铁企业面临外部水源供给日益紧张的情况。因此，进一步提高钢铁企业的废水回用率，逐步实现废水零排放，是钢铁行业正面临的一项重要任务。
石灰石-石膏法脱硫工艺在钢铁厂被广泛应用，为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分氯离子浓度超过规定值和保证石膏的品质，必须从系统中排放一定量的脱硫废水。脱硫废水浓度高，成分复杂，传统的三联箱不能处理废水的盐分，如三联箱出水直接排放将对环境将造成极大的危害。随着环保要求不断提升，钢铁厂的脱硫废水实现零排放将势在必行。
钢铁厂脱硫废水中盐浓度很高(TDS：30000-60000mg/L)，同时氨氮含量也很高(NH4+：500～2000mg/L)，含有多种重金属离子且硬度高，CaSO4趋于饱和，属于典型的高盐难处理废水，难以用传统水处理技术进行处理。
目前对于钢铁厂脱硫废水零排放的研究尚处于起步阶段。钢铁厂脱硫废水除具有石灰石-石膏法脱硫废水的共性外，其氨氮含量也很高，需要特殊处理。高氨氮废水的处理方法主要有生物脱氮技术和物理化学处理技术，脱硫废水盐浓度很高，生物脱氮技术不适用；而物理化学处理技术主要有吹脱法、离子交换法、折点加氯法、沉淀法、膜分离法等方法，使用这些方法均需要增加较大的投资成本和运行成本。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出了一种适用于钢铁厂高氨氮脱硫废水处理并且能够实现脱硫废水零排放的工艺及系统。
本发明的一方面提供了钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺，所述工艺包括以下步骤：
A、将钢铁厂脱硫废水在酸性条件下进行多效强制循环蒸发浓缩处理，获得第一浓水；
B、将所述第一浓水调整至碱性，利用高温烟气对所得碱性的第一浓水进行雾化干燥处理，得到含氨气混合烟气后进行资源化利用。
根据本发明的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺的一个实施例，所述工艺还包括在步骤A之前对钢铁厂脱硫废水进行预处理以降低悬浮物浓度的预处理步骤，所述预处理步骤采用传统三联箱或混凝沉淀装置进行。
根据本发明的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺的一个实施例，在步骤A中，对所述钢铁厂脱硫废水进行pH值检测并在需要时调节钢铁厂脱硫废水的pH值至6以下的酸性条件，采用HCl作为步骤A中调节酸性条件的pH调节剂；所述多效强制循环蒸发浓缩处理采用硫酸钙晶体为启动晶种，蒸发效数为二效至四效，浓缩倍数为4～8倍。
根据本发明的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺的一个实施例，在步骤B中，将第一浓水的pH值调节至8以上的碱性条件，采用NaOH或石灰作为步骤B中调节碱性的pH调节剂。
根据本发明的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺的一个实施例，在步骤B中，在所述雾化干燥处理中，利用流量为40000～60000Nm3/h、温度为260～350℃的高温烟气对雾化后碱性的第一浓水进行干燥处理，除尘后同时得到含氨气混合烟气和杂盐，其中，所述高温烟气为脱硫出口烟气经换热后所得烟气，将所述含氨气混合烟气作为脱硝还原剂使用，将所述杂盐进行单独或综合资源化处理。
本发明的另一方面提供了一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统，所述系统包括：
多效蒸发单元，对钢铁厂脱硫废水进行多效强制循环蒸发浓缩处理；
浓水单元，对多效蒸发单元输出的第一浓水进行pH值调节处理；
旁路烟道干燥单元，对调节pH值后的第一浓水进行雾化干燥处理；
脱硫脱硝单元，向所述旁路烟道干燥单元提供高温烟气并接收来自雾化干燥处理后的含氨气混合烟气。
根据本发明钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的一个实施例，所述多效蒸发单元包括串联连接的二至四效循环蒸发装置以及冷凝装置、蒸馏水储存容器和真空泵，所述冷凝装置与末效循环蒸发装置的蒸汽出口相连，真空泵与冷凝装置相连，各效循环蒸发装置的蒸馏水出口和冷凝装置的蒸馏水出口均与蒸馏水储存容器相连。
根据本发明钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的一个实施例，所述系统还包括设置在多效蒸发单元上游并对钢铁厂脱硫废水进行悬浮物去除处理的预处理单元，所述预处理单元为传统三联箱或混凝沉淀装置；所述浓水单元包括浓水储存容器、浓水泵和加药子单元，所述加药子单元与浓水储存容器的加药口相连，所述浓水泵与浓水储存容器的浓水出口相连。
根据本发明钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的一个实施例，所述旁路烟道干燥单元包括旁路烟道干燥装置、第一除尘装置和增压风机，所述旁路烟道干燥装置为高速旋转喷雾干燥器或双流体干燥器，所述旁路烟道干燥装置的烟气入口通过烟气抽取管路与脱硫脱硝单元的脱硫单元相连且烟气出口通过烟气输送管路与脱硫脱硝单元中的脱硝子单元相连，其中，所述烟气输送管路上设置有第一除尘装置和增压风机。
根据本发明钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的一个实施例，所述脱硫脱硝单元包括脱硫子单元、脱硝入口烟气换热装置、脱硝子单元和烟囱，所述脱硫子单元包括顺次连接的烧结机或球团线、第二除尘装置、脱硫增压风机和脱硫塔，所述脱硝子单元包括顺次连接的氨喷射装置、SCR反应装置和脱硝增压风机，所述脱硫塔的烟气出口通过脱硝入口烟气换热装置与氨喷射装置的烟气入口相连，所述SCR反应装置的烟气出口通过脱硝入口烟气换热装置与脱硝增压风机和烟囱相连，其中，所述脱硝入口烟气换热装置与氨喷射装置之间设置有与旁路烟道干燥单元相连的烟气抽取管路。
根据本发明钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的一个实施例，所述脱硝入口烟气换热装置与氨喷射装置之间还设置有补燃子单元，其中，所述高温烟气从补燃子单元的前端抽取后再返回输送至补燃子单元的后端或者高温烟气从补燃子单元的后端抽取后再返回输送至补燃子单元的后端。
与常规方案相比，本发明针对钢铁厂脱硫废水进行零排放处理，提供一种能够实现脱硫废水零排放的工艺及系统，而且系统简单、占地小、运行成本低、能有效避免系统结垢，无需额外增加废水除氨氮设备且废水中的氨氮可以有效回收进行资源化重复利用。
附图说明
图1示出了根据本发明示例性实施例的钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的结构示意图。
图2示出了本发明实施例1中钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的结构示意图。
图3示出了本发明实施例2中钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的结构示意图。
附图标记说明：
1-预处理单元、2-多效蒸发单元、21-首效循环蒸发装置、211-蒸发器、212-加热器、213-循环泵、22-末效循环蒸发装置、23-蒸馏水储存容器、24-冷凝装置、25-真空泵、3-浓水单元、31-浓水储存容器、32-浓水泵、4-旁路烟道干燥单元、41-旁路烟道干燥装置、42-第一除尘装置、43-增压风机、5-脱硫脱硝单元、51-烧结机或球团线、52-第二除尘装置、53-脱硫增压风机、54-脱硫塔、55-脱硝入口烟气换热装置、56-氨喷射装置、57-SCR反应装置、58-脱硝增压风机、59-烟囱、6-补燃子单元。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面先对本发明的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺进行详细说明。
本发明实际采用了多效蒸发浓缩与旁路烟道干燥相结合的技术路线，利用旁路烟道对蒸发浓缩所得的浓水进行干燥，能够有效节约系统能源并且将钢铁厂脱硫废水进行回收利用，实现废水零排放的同时实现对脱硫废水中氨氮的资源化利用。
根据本发明的示例性实施例，所述钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺包括以下多个步骤。
步骤A：
将钢铁厂脱硫废水在酸性条件下进行多效强制循环蒸发浓缩处理，获得第一浓水。其中，对钢铁厂脱硫废水进行pH值检测并在需要时调节钢铁厂脱硫废水的pH值至6以下优选为6左右的酸性条件。采用在偏酸性条件下进行蒸发浓缩，可以防止脱硫废水中的氨逃逸出来，并且本发明可以采用HCl作为调节酸性条件的pH调节剂。
本发明中处理的钢铁厂脱硫废水是钢铁厂采用“石灰石-石膏法脱硫+SCR脱硝”工艺的烧结及球团高氨氮脱硫废水，具体是盐浓度TDS为30000～60000mg/L，NH4+浓度为500～2000mg/L，COD为500～2500mg/L，Cl-浓度为5000～25000mg/L，含有多种重金属离子且CaSO4趋于饱和的高盐废水。
优选地，本工艺还包括在步骤A之前对钢铁厂脱硫废水进行预处理以降低悬浮物浓度的预处理步骤，该预处理主要是通过去除悬浮物来达到降低浓度的效果，可以采用传统三联箱或混凝沉淀装置进行，通过降低到500mg/L以下即可。
本发明的多效强制循环蒸发浓缩处理能够对脱硫废水进行浓缩并获得蒸馏水和第一浓水，优选地采用晶种防止蒸发管路结垢。其中，采用硫酸钙晶体为启动晶种，硫酸钙为脱硫废水中的易结垢物质，且脱硫之后其浓度趋于饱和，采用同类物质作为晶种，更易吸附新生成的硫酸钙晶体。
在系统启动时添加启动晶种，正常运行时随着蒸发浓缩过程的进行，脱硫废水中会新生成硫酸钙晶体，从而可使系统维持一定的晶种量。并且脱硫废水在浓缩过程中，新生成的硫酸钙晶体会优先在晶种表面析出，从而避免在换热管内壁结垢，同时还可以采用循环流速在2m/s以上的大流量循环泵，通过高流速冲刷进一步避免结垢。其中，根据来水水量控制启动晶种的添加量，如处理水量在50t/h以内，晶种添加量为10～100kg，蒸发效数一般为二效至四效，浓缩倍数为4～8倍。
本步骤通过将钢铁厂脱硫废水在酸性条件进行循环蒸发浓缩，将大部分水资源回收利用(蒸馏水可回收再利用)，同时防止废水中氨氮的逸出以保证产品水的水质和进一步的回收处理。
步骤B：
将步骤A得到的第一浓水调整至碱性，利用高温烟气对所得碱性的第一浓水进行雾化干燥处理，得到含氨气混合烟气后进行资源化利用。
其中，优选地将第一浓水的pH值调节至8以上的弱碱性条件，以利于其中氨的逸出，可以采用NaOH或石灰作为步骤B中调节碱性的pH调节剂，通过合理计量加入第一浓水中实现pH值调节。
随后，利用流量为40000～60000Nm3/h、温度为260～350℃的高温烟气对雾化后碱性的第一浓水进行干燥处理，除尘后同时得到含氨气混合烟气和杂盐。其中，该干燥为完全干燥，所采用的高温烟气为脱硫出口烟气经换热后所得烟气，将所得含氨气混合烟气作为脱硝还原剂送入后续脱硝步骤中进行脱硝处理，将所得杂盐进行单独处理或者与其他工序收集的除尘灰混合后进行综合资源化处理，从而实现零排放。优选地，控制含氨气混合烟气的出口温度在高于酸露点5℃以上。
由于经过干燥后浓水中的氨氮形成氨气混合在烟气中并形成含氨气混合烟气，经过除尘后洁净的烟气进入后续脱硝程序中，也即钢铁厂脱硫废水中的氨氮经雾化干燥4后以氨气的形式作为脱硝还原剂得到重复利用，减少了脱硝还原剂的耗量，实现了废水中氨氮的资源化利用。此脱硫废水零排放处理工艺的流程简单，投资省、占地小、不结垢且运行成本低。
接下来结合附图再对钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统进行详细说明。
图1示出了根据本发明示例性实施例的钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的结构示意图。
如图1所示，根据本发明的示例性实施例，所述钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统包括多效蒸发单元2、浓水单元3、旁路烟道干燥单元4和脱硫脱硝单元5。其中，多效蒸发单元2对钢铁厂脱硫废水进行多效强制循环蒸发浓缩处理，浓水单元3对多效蒸发单元2输出的第一浓水进行pH值调节处理，旁路烟道干燥单元4对调节pH值后的第一浓水进行雾化干燥处理，脱硫脱硝单元5向旁路烟道干燥单元4提供高温烟气并接收来自雾化干燥处理后的含氨气混合烟气。
优选地，该系统还包括设置在多效蒸发单元2上游的预处理单元1，预处理单元1能够通过去除悬浮物降低废水中的悬浮物浓度，预处理单元1可以为传统三联箱或混凝沉淀装置，但也可以不进行沉降处理直接进行蒸发浓缩处理，具体需结合钢铁厂脱硫废水的指标来确定。钢铁厂脱硫废水经过预处理单元1的预处理后，不需要化学软化即可直接进入多效蒸发单元2进行蒸发浓缩处理。
具体地，多效蒸发单元2包括串联连接的二至四效循环蒸发装置以及冷凝装置24、蒸馏水储存容器23和真空泵25。多效蒸发单元2采用晶种法防止系统结垢并且采用强制循环的蒸发形式，蒸发效数根据水量和浓缩要求设定，对于钢铁厂脱硫废水，一般为2到4效。同时，采用在偏酸性条件下进行蒸发浓缩，以防止废水中的氨逃逸出来。
在多效蒸发单元2中，钢铁厂脱硫废水首先进入首效蒸发装置21中，在加热器212中废水被蒸汽加热后进入蒸发器211中闪蒸。在蒸发器211中废水中的部分水分闪蒸形成二次蒸汽进入下一效蒸发浓缩装置作为下一效的热源，而其自身被冷凝成蒸馏水。废水通过循环泵213在蒸发结晶装置中循环蒸发。末效蒸发装置22产生的二次蒸汽在冷凝装置24中被冷凝成蒸馏水，剩余不凝气被真空泵25排走，冷凝装置24和真空泵25可以保证整个系统处在微负压状态。经过浓缩后，蒸馏水被回收至蒸馏水储存容器23中，这一部分纯净的蒸馏水可以在厂内回用。
在多效蒸发单元2启动时加入少量的CaSO4晶种，在加入晶种后脱硫废水蒸发浓缩过程中新产生的CaSO4晶体会优先在晶种表面析出，避免造成换热管结垢堵塞。同时还采用大流量的循环泵213并控制循环流速在2m/s以上，通过高流速冲刷进一步避免结垢。
浓水单元3包括浓水储存容器31、浓水泵32和加药子单元(未示出)，加药子单元与浓水储存容器31的加药口相连，浓水泵32与浓水储存容器31的浓水出口相连。来自多效蒸发单元1的第一浓水进入浓水储存容器31中，在浓水储存容器31中调节pH至偏碱性以利于后续过程中氨的逸出，碱性的第一浓水之后通过浓水泵32进入到旁路烟道干燥单元4中。其中，加药子单元中储存pH调节剂并进行计量添加，此时的pH调节剂可采用NaOH或石灰，浓水储存容器31中优选地设置有搅拌器以提高混合效率。
本发明的旁路烟道干燥单元4包括旁路烟道干燥装置41、第一除尘装置42和增压风机43，旁路烟道干燥装置41为高速旋转喷雾干燥器或双流体干燥器，旁路烟道干燥装置41的烟气入口通过烟气抽取管路与脱硫脱硝单元5的脱硫单元相连且烟气出口通过烟气输送管路与脱硫脱硝单元5中的脱硝子单元相连。旁路烟道干燥装置41的上部设置有浓水入口和烟气入口且下部设置有物料出口和烟气出口。碱性的第一浓水经过旁路烟道干燥装置41中的高速旋转雾化器或双流体喷枪雾化后进入干燥器中，同时将高温烟气引入旁路烟道干燥装置41中对碱性的第一浓水进行完全干燥。
其中，烟气输送管路上设置有第一除尘装置42和增压风机43，优选地控制旁路烟道干燥装置41出口温度在高于酸露点5℃以上，经过干燥后干化下来的杂盐随烟气进入第一除尘装置42(优选为布袋除尘器)中，经过第一除尘装置42后烟气中的杂盐被收集下来。旁路烟道干燥装置41底部和第一除尘装置42收集下来的杂盐可以单独收集后处理，也可以和脱硫脱硝单元5中收集的除尘灰进行均匀混合后处理，从而实现零排放。
根据本发明，脱硫脱硝单元5包括脱硫子单元、脱硝入口烟气换热装置55、脱硝子单元和烟囱59，脱硫子单元包括顺次连接的烧结机或球团线51、第二除尘装置52、脱硫增压风机53和脱硫塔54，脱硝子单元包括顺次连接的氨喷射装置56、SCR反应装置57和脱硝增压风机58，脱硫塔54的烟气出口通过脱硝入口烟气换热装置与氨喷射装置56的烟气入口相连，SCR反应装置的烟气出口通过脱硝入口烟气换热装置55与脱硝增压风机58和烟囱59相连。脱硝入口烟气换热装置55主要用于脱硫子单元排放的低温烟气与脱硝子单元排放的高温烟气之间的换热，回收热量，减少补燃子单元煤气消耗。
其中，脱硝入口烟气换热装置55与氨喷射装置56之间设置有与旁路烟道干燥单元4相连的烟气抽取管路，烟气抽取管路直接与旁路烟道干燥单元4的旁路烟道干燥装置41的烟气入口相连。
经过干燥后浓水中的氨氮形成氨气混合在烟气中，经过第一除尘装置42后洁净的烟气进入脱硫脱硝单元5中尤其是进入SCR反应装置中作为脱硝还原剂得到重复利用，减少了脱硝还原剂的耗量，实现了废水中氨氮的资源化利用。
另外，本发明还可以在脱硝入口烟气换热装置55与氨喷射装置56之间设置有补燃子单元6，则旁路烟道干燥单元4的热源高温烟气可以从补燃子单元6的前端抽取后再返回输送至补燃子单元6的后端，或者从补燃子单元6的后端抽取后再返回输送至补燃子单元6的后端，其中所述的前端和后端是按照烟气流动方向来定义的，即前端是烟气流动的上游，后端是烟气流动的下游。由于抽取了部分热烟气，为保证尽量减少对脱硝系统的影响，需适当增加补燃子单元6的负荷。其中，补燃子单元6的作用是提升烟气温度至脱硝催化剂反应所需的温度，具体可以设置为燃烧器，焦炉煤气或高炉煤气通过燃烧器燃烧增加烟气温度。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
本实施例采用了如图1所示的系统结构。
如图1所示，本实施例中钢铁厂脱硫废水的处理量为30m3/h，钢铁厂脱硫废水原水氨氮为1000mg/L，氯离子浓度为15000mg/L，温度为25℃。
钢铁厂脱硫废水首先进入预处理单元去除悬浮物，悬浮物降低到500mg/L以下后经过调节pH至6以下，之后进入多效蒸发单元2中蒸发浓缩6倍，浓水水量为5m3/h，回收得到25m3/h的蒸馏水，回收率达到83％。多效蒸发单元采用3效强制循环蒸发，以CaSO4为晶种防止系统结垢。多效蒸发单元2中加热器换热管、分离室、泵、管道及阀门与废水接触部分的材质均选用2205及以上防腐材质。
多效蒸发单元2得到的第一浓水进入浓水单元3中的浓水储存容器31中调节pH至8左右，随后进入旁路烟道干燥单元4的旁路烟道干燥装置41中，旁路烟道干燥装置41使用316L及以上不锈钢防腐材料。旁路烟道干燥装置41采用高速旋转喷雾干燥器，浓水通过高速旋转雾化器喷入旁路烟道干燥装置41中。从氨喷射器前将60000Nm3/h左右、260℃以上的高温烟气引入旁路烟道干燥装置41中对浓水进行干燥。
旁路烟道干燥装置41的出口温度142℃(高于酸露点5℃)，干燥后杂盐随烟气进入作为第一除尘装置42的布袋除尘器，经过布袋除尘器后烟气含尘量降到10mg/Nm3以下，洁净烟气回至氨喷射器前并进入脱硝子单元中。钢铁厂脱硫废水中的氨氮(约30kg/h)被干燥气化后用作脱硝还原剂使用，减少了脱硝还原剂的使用量(原脱硝系统需要消耗144kg/h，减少了脱硝还原剂耗量20.8％)。
实施例2：
图2示出了本发明实施例1中钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的结构示意图，本实施例采用了如图2所示的系统结构。
如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于在脱硝入口烟气换热装置55与氨喷射装置56之间还安装有补燃子单元6，并且从补燃子单元6的前端将55000Nm3/h左右的300℃高温烟气引入旁路烟道干燥装置41中对浓水进行干燥，经过除尘后的含氨气混合烟气引入补燃子单元6的后端并进入脱硝子单元辅助进行脱硝后排放。
实施例3：
图3示出了本发明实施例2中钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统的结构示意图，本实施例采用了图3所示的系统结构。
如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于在脱硝入口烟气换热装置55与氨喷射装置56之间还安装有补燃子单元6，并且从补燃子单元6的后端将55000Nm3/h左右的300℃高温烟气引入旁路烟道干燥装置41中对浓水进行干燥，经过除尘后的含氨气混合烟气引入补燃子单元6的后端并进入脱硝子单元辅助进行脱硝后排放。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
A、将钢铁厂脱硫废水在酸性条件下进行多效强制循环蒸发浓缩处理，获得第一浓水；
B、将所述第一浓水调整至碱性，利用高温烟气对所得碱性的第一浓水进行雾化干燥处理，得到含氨气混合烟气后进行资源化利用。
2.根据权利要求1所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺，其特征在于，所述工艺还包括在步骤A之前对钢铁厂脱硫废水进行预处理以降低悬浮物浓度的预处理步骤，所述预处理步骤采用传统三联箱或混凝沉淀装置进行。
3.根据权利要求1所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺，其特征在于，在步骤A中，对所述钢铁厂脱硫废水进行pH值检测并在需要时调节钢铁厂脱硫废水的pH值至6以下的酸性条件，采用HCl作为步骤A中调节酸性条件的pH调节剂；所述多效强制循环蒸发浓缩处理采用硫酸钙晶体为启动晶种，蒸发效数为二效至四效，浓缩倍数为4～8倍；
在步骤B中，将第一浓水的pH值调节至8以上的碱性条件，采用NaOH或石灰作为步骤B中调节碱性的pH调节剂。
4.根据权利要求1所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放工艺，其特征在于，在步骤B中，在所述雾化干燥处理中，利用流量为40000～60000Nm3/h、温度为260～350℃的高温烟气对雾化后碱性的第一浓水进行干燥处理，除尘后同时得到含氨气混合烟气和杂盐，其中，所述高温烟气为脱硫出口烟气经换热后所得烟气，将所述含氨气混合烟气作为脱硝还原剂使用，将所述杂盐进行单独或综合资源化处理。
5.一种钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统，其特征在于，所述系统包括：
多效蒸发单元，对钢铁厂脱硫废水进行多效强制循环蒸发浓缩处理；
浓水单元，对多效蒸发单元输出的第一浓水进行pH值调节处理；
旁路烟道干燥单元，对调节pH值后的第一浓水进行雾化干燥处理；
脱硫脱硝单元，向所述旁路烟道干燥单元提供高温烟气并接收来自雾化干燥处理后的含氨气混合烟气。
6.根据权利要求5所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统，其特征在于，所述多效蒸发单元包括串联连接的二至四效循环蒸发装置以及冷凝装置、蒸馏水储存容器和真空泵，所述冷凝装置与末效循环蒸发装置的蒸汽出口相连，真空泵与冷凝装置相连，各效循环蒸发装置的蒸馏水出口和冷凝装置的蒸馏水出口均与蒸馏水储存容器相连。
7.根据权利要求5所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统，其特征在于，所述系统还包括设置在多效蒸发单元上游并对钢铁厂脱硫废水进行悬浮物去除处理的预处理单元，所述预处理单元为传统三联箱或混凝沉淀装置；所述浓水单元包括浓水储存容器、浓水泵和加药子单元，所述加药子单元与浓水储存容器的加药口相连，所述浓水泵与浓水储存容器的浓水出口相连。
8.根据权利要求5所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统，其特征在于，所述旁路烟道干燥单元包括旁路烟道干燥装置、第一除尘装置和增压风机，所述旁路烟道干燥装置为高速旋转喷雾干燥器或双流体干燥器，所述旁路烟道干燥装置的烟气入口通过烟气抽取管路与脱硫脱硝单元的脱硫单元相连且烟气出口通过烟气输送管路与脱硫脱硝单元中的脱硝子单元相连，其中，所述烟气输送管路上设置有第一除尘装置和增压风机。
9.根据权利要求5所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统，其特征在于，所述脱硫脱硝单元包括脱硫子单元、脱硝入口烟气换热装置、脱硝子单元和烟囱，所述脱硫子单元包括顺次连接的烧结机或球团线、第二除尘装置、脱硫增压风机和脱硫塔，所述脱硝子单元包括顺次连接的氨喷射装置、SCR反应装置和脱硝增压风机，所述脱硫塔的烟气出口通过脱硝入口烟气换热装置与氨喷射装置的烟气入口相连，所述SCR反应装置的烟气出口通过脱硝入口烟气换热装置与脱硝增压风机和烟囱相连，其中，所述脱硝入口烟气换热装置与氨喷射装置之间设置有与旁路烟道干燥单元相连的烟气抽取管路。
10.根据权利要求9所述的钢铁厂脱硫废水资源化零排放系统，其特征在于，所述脱硝入口烟气换热装置与氨喷射装置之间还设置有补燃子单元，其中，所述高温烟气从补燃子单元的前端抽取后再返回输送至补燃子单元的后端或者高温烟气从补燃子单元的后端抽取后再返回输送至补燃子单元的后端。
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CN116216962A (zh) * 2021-12-02 2023-06-06 中冶长天国际工程有限责任公司 一种将湿法脱硫废水与烧结灰进行协同处理的方法及其处理系统

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