CN112794499A - 一种脱硫废水深度脱汞设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及环保技术领域，特别涉及一种脱硫废水深度脱汞设备和方法。将汞离子和其余金属离子分开脱离处理，先在三联箱中对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行脱离处理后，进行固液分离，得到不含汞的污泥和含有汞的澄清液，能够降低污泥中的汞含量，且大部分金属离子在三联箱中沉降出，可以显著降低脱离汞离子所需的试剂；后续单独对澄清液中的汞进行脱离处理，能够使汞单独富集，实现汞的资源化利用。

Description

一种脱硫废水深度脱汞设备和方法

技术领域

本发明实施例涉及环保技术领域，特别涉及一种脱硫废水深度脱汞设备和方法。

背景技术

汞是煤中的痕量元素之一，其随着煤的燃烧释放到大气中。由于汞污染物具有较强的生理毒性和生物累积性，所以其污染控制受到了人们的普遍关注。我国作为以煤为主要能源结构的国家，对燃煤电站汞的排放控制研究刻不容缓。

脱硫废水主要是燃煤电厂石灰石/石膏法烟气湿法脱硫过程中吸收塔排放出来的废水。目前脱硫废水常见的处理方式为“中和箱-絮凝箱-沉降箱”三联箱处理技术，通过在中和箱或絮凝箱中添加有沉汞试剂和絮凝剂，在三联箱中即能够生产汞颗粒物的絮凝，再经澄清池将三联箱中絮凝的沉降物与水分离开，常规的三联箱处理工艺应用广泛，能够有效去除脱硫废水中的固体悬浮物、重金属等，但是经澄清池处理后的污泥中含有汞颗粒物，仍会造成二次污染。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种脱硫废水深度脱汞设备和方法，解决了现有技术中采用三联箱处理脱硫废水中的汞时，排出的汞颗粒物会掺杂在污泥中，仍会造成二次污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种脱硫废水深度脱汞设备，包括三联箱、澄清池和脱汞箱；

所述三联箱用于对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行处理，生成沉降物，并将含有沉降物的脱硫废水输送至所述澄清池；

所述澄清池用于将所述脱硫废水分离为澄清液及含有沉降物的污泥，并将所述澄清液输送至所述脱汞箱；

所述脱汞箱用于脱除所述澄清液中的汞离子。

本发明的实施方式还提供了一种脱硫废水深度脱汞方法，包括：

通过三联箱对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行沉降处理，生成沉降物，并将含有沉降物的脱硫废水输送至澄清池；

通过所述澄清池将所述脱硫废水分离为澄清液及含有沉降物的污泥；

对所述澄清液进行脱汞处理，脱除所述澄清液中的汞离子。

本发明实施方式相对于现有技术而言，将汞离子和其余金属离子分开脱离处理，先在三联箱中对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行脱离处理后，进行固液分离，得到不含汞的污泥和含有汞的澄清液，能够降低污泥中的汞含量，且大部分金属离子在三联箱中沉降出，可以显著降低脱离汞离子所需的试剂；后续单独对澄清液中的汞进行脱离处理，能够使汞单独富集，实现汞的资源化利用。

另外，所述三联箱包括依次连通的pH调节箱、第一絮凝箱和缓冲箱；

所述pH调节箱中添加有碱剂，以使所述脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，使所述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀为固体颗粒；所述pH调节箱将含有固体颗粒的脱硫废水输送至所述第一絮凝箱；

所述第一絮凝箱中添加有絮凝剂，所述絮凝剂用于对所述脱硫废水中的固体颗粒进行絮凝处理，以生成固体颗粒的沉降物；所述第一絮凝箱将含有沉降物的脱硫废水输送至缓冲箱；

所述缓冲箱用于接收所述第一絮凝箱输送的脱硫废水，为所述金属离子沉降、所述固体颗粒絮凝提供缓冲空间。三联箱主要用于沉淀钙镁等含量相对较高的金属离子，产生污泥，通过添加碱剂，使脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，能够实现大多数金属离子的脱除，通过絮凝剂吸附沉淀的作用，将脱硫废水中固体颗粒和水分离开来，其作用起加速絮凝沉降的作用，使水中的固体颗粒能快速形成絮团沉降下去，这样做到水和固体颗粒的分离。

另外，所述沉淀pH值的取值范围为8-12。

另外，所述脱汞箱中添加有沉汞试剂，所述沉汞试剂用于对所述澄清液中的汞离子进行处理，生成汞颗粒物；

所述脱汞箱还连接有第二絮凝箱，所述脱汞箱将含有汞颗粒物的澄清液输送至所述第二絮凝箱；

所述第二絮凝箱中添加有絮凝剂，所述絮凝剂用于对所述脱汞箱中的汞颗粒物进行絮凝处理，以生成所述汞颗粒物的沉降物。在澄清池后加装脱汞箱和第二絮凝箱，脱汞箱和第二絮凝箱能够使汞单独富集，实现汞的资源化利用。

另外，所述第二絮凝箱还连接有过滤机，所述过滤机用于过滤所述澄清液中的汞颗粒物。

另外，所述过滤机还连接有中和箱和出水箱；

所述过滤机将过滤汞颗粒物后的澄清液输送至所述中和箱；

所述中和箱中添加有酸盐，用于将所述澄清液的pH值调节至6-9；

所述出水箱用于接收中和箱中调节pH值后的澄清液，并进行排放。

另外，所述脱汞试剂为以下一种或多种组合：硫化钠、硫化钾、有机硫化物。

另外，通过三联箱对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行沉降处理，生成沉降物，具体包括：

在所述三联箱中加入碱剂，以使所述脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，使所述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀为固体颗粒；

在所述三联箱中加入絮凝剂，以对所述脱硫废水中的固体颗粒进行絮凝处理，以生成所述固体颗粒的沉降物。

另外，脱除所述澄清液中的汞离子，具体包括：

通过添加沉汞试剂用于对所述澄清池中输出所述澄清液中的汞离子进行处理，生成汞颗粒物；

通过絮凝剂对含有汞颗粒物的所述澄清液进行絮凝处理，以生成所述汞颗粒物的沉降物；

过滤所述澄清液中的沉降物。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施例的一种脱硫废水深度脱汞设备示意图；

图2是根据本发明第二实施例的一种脱硫废水深度脱汞设备示意图；

图3是根据本发明第二实施例的一种脱硫废水深度脱汞方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

现有的三联箱脱硫废水方法，在中和箱或絮凝箱中添加有沉汞试剂和絮凝剂，在三联箱中即能够生产汞颗粒物的絮凝，再经澄清池将三联箱中絮凝的沉降物与水分离开，常规的三联箱处理工艺应用广泛，能够有效去除脱硫废水中的固体悬浮物、重金属等，但是经澄清池处理后的污泥中含有汞颗粒物，仍会造成二次污染。

因此，本发明实施例提供了一种脱硫废水深度脱汞设备和方法，将汞离子和其余金属离子分开脱离处理，先在三联箱中对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行脱离处理后，进行固液分离，得到不含汞的污泥和含有汞的澄清液，能够降低污泥中的汞含量。以下将通过多个实施例进行展开说明和介绍。

本发明的第一实施例涉及一种脱硫废水深度脱汞设备，如图1中所示，包括三联箱10、澄清池20和脱汞箱30；

所述三联箱10用于对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行沉降处理，生成沉降物，并将含有沉降物的脱硫废水输送至所述澄清池20；在本实施例中，为了减少污泥中的汞含量，将汞离子和其余金属离子分开脱离处理，在三联箱10中，只针对除汞离子外的其余金属离子进行沉降，生成沉降物，这样汞离子溶于脱硫废水，而其余金属离子则可以脱离；

所述澄清池20用于将所述脱硫废水分离为澄清液及含有沉降物的污泥，并将所述澄清液输送至所述脱汞箱30；由于经三联箱10处理后的脱硫废水中，汞离子还溶于脱硫废水，而其余金属离子则是以沉降物的形式呈现，此时，在澄清池20的作用下，对脱硫废水进行固液分离时，得到的澄清液中含有汞离子，其余金属离子大部分都已经脱除，而沉降物则随污泥排出，能够降低污泥中的汞含量，且大部分金属离子在三联箱10中沉降出，可以显著降低脱离汞离子所需的试剂；澄清池20底部连接污泥泵40，通过污泥泵40输出，并对污泥脱水处理。

所述脱汞箱30用于脱除所述澄清液中的汞离子。单独对澄清液中的汞进行脱离处理，能够使汞单独富集，实现汞的资源化利用。

具体地，本实施例基于现有三联箱10，通过调整加药剂位置，不仅可以高效脱除废水中的汞，实现达标排放，还可以将汞进行资源化回收，并降低有机硫消耗。前段三联箱10主要用于沉淀钙镁等含量相对较高的金属离子，产生污泥，澄清池20出水中加入硫化物用于脱除汞等含量相对较低的重金属，一方面可以回收汞资源，另一方面节约了价格相对较高的硫化物用量，节省了加药成本。简而言之，将钙镁等含量较高的离子与汞等含量较低的重金属分步去除，节约硫化物用量的同时，实现汞资源的富集回收。

下面对本实施例的一种脱硫废水深度脱汞设备的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，所述三联箱10包括依次连通的pH调节箱101、第一絮凝箱102和缓冲箱103；

所述pH调节箱101中添加有碱剂(如氢氧化钠)，以使所述脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，使所述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀为固体颗粒；所述pH调节箱101将含有固体颗粒的脱硫废水输送至所述第一絮凝箱102；

所述第一絮凝箱102中添加有絮凝剂，所述絮凝剂用于对所述脱硫废水中的固体颗粒进行絮凝处理，以生成固体颗粒的沉降物；具体地，本实施例中的固体颗粒除了上述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀生成的，还包括脱硫废水中的其余固体悬浮物；

所述第一絮凝箱102将含有沉降物的脱硫废水输送至缓冲箱103；

所述缓冲箱103用于接收所述第一絮凝箱102输送的脱硫废水，为所述金属离子沉降、所述固体颗粒絮凝提供缓冲空间。三联箱10主要用于沉淀钙镁等含量相对较高的金属离子，产生污泥，通过添加碱剂，使脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，能够实现大多数金属离子的脱除，通过絮凝剂吸附沉淀的作用，将脱硫废水中固体颗粒和水分离开来，其作用起加速絮凝沉降的作用，使水中的固体颗粒能快速形成絮团沉降下去，这样做到水和固体颗粒的分离。

在上述实施例的基础上，作为一种优选的实施方式，所述沉淀pH值的取值范围为8-12。

本发明的第二实施例涉及一种脱硫废水深度脱汞设备。第二实施例与第一实施例大致相同，主要区别之处在于：而在本发明第二实施方式中，所述脱汞箱30还连接有第二絮凝箱50，所述脱汞箱30将含有汞颗粒物的澄清液输送至所述第二絮凝箱50；所述第二絮凝箱50还连接有过滤机60，所述过滤机60用于过滤所述澄清液中的汞颗粒物。如图2中所示，本实施例的脱硫废水深度脱汞设备包括三联箱10、澄清池20和脱汞箱30；

所述三联箱10用于对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行处理，生成沉降物，并将含有沉降物的脱硫废水输送至所述澄清池20；在本实施例中，为了减少污泥中的汞含量，将汞离子和其余金属离子分开脱离处理，在三联箱10中，只针对除汞离子外的其余金属离子进行沉降，生成沉降物，这样汞离子溶于脱硫废水，而其余金属离子则可以脱离；

具体地，所述三联箱10包括依次连通的pH调节箱101、第一絮凝箱102和缓冲箱103；

所述pH调节箱101中添加有碱剂(如氢氧化钠)，以使所述脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，使所述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀为固体颗粒；所述pH调节箱101将含有固体颗粒的脱硫废水输送至所述第一絮凝箱102；

所述第一絮凝箱102中添加有絮凝剂，所述絮凝剂用于对所述脱硫废水中的固体颗粒进行絮凝处理，以生成所述固体颗粒的沉降物；所述第一絮凝箱102将含有沉降物的脱硫废水输送至缓冲箱103；

所述缓冲箱103用于接收所述第一絮凝箱102输送的脱硫废水，为所述金属离子沉降、所述固体颗粒絮凝提供缓冲空间。三联箱10主要用于沉淀钙镁等含量相对较高的金属离子，产生污泥，通过添加碱剂，使脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，能够实现大多数金属离子的脱除，通过絮凝剂吸附沉淀的作用，将脱硫废水中固体颗粒和水分离开来，其作用起加速絮凝沉降的作用，使水中的固体颗粒能快速形成絮团沉降下去，这样做到水和固体颗粒的分离。

所述澄清池20用于将所述脱硫废水分离为澄清液及含有沉降物的污泥，并将所述澄清液输送至所述脱汞箱30；由于经三联箱10处理后的脱硫废水中，汞离子还溶于脱硫废水，而其余金属离子则是以沉降物的形式呈现，此时，在澄清池20的作用下，对脱硫废水进行固液分离时，得到的澄清液中含有汞离子，其余金属离子大部分都已经脱除，而沉降物则随污泥排出，能够降低污泥中的汞含量，且大部分金属离子在三联箱10中沉降出，可以显著降低脱离汞离子所需的试剂；

所述脱汞箱30用于脱除所述澄清液中的汞离子。单独对澄清液中的汞进行脱离处理，能够使汞单独富集，实现汞的资源化利用。

所述脱汞箱30中添加有沉汞试剂，所述沉汞试剂用于对所述澄清液中的汞离子进行处理，生成汞颗粒物；所述脱汞箱30还连接有第二絮凝箱50，所述脱汞箱30将含有汞颗粒物的澄清液输送至所述第二絮凝箱50；所述第二絮凝箱50中添加有絮凝剂，所述絮凝剂用于对所述脱汞箱30中的汞颗粒物进行絮凝处理，以生成所述汞颗粒物的沉降物。所述脱汞试剂为以下一种或多种组合：硫化钠、硫化钾、有机硫化物。在澄清池20后加装脱汞箱30和第二絮凝箱50，脱汞箱30和第二絮凝箱50能够使汞单独富集，实现汞的资源化利用。

具体地，所述第二絮凝箱50还连接有过滤机60，所述过滤机60用于过滤所述澄清液中的汞颗粒物。

所述过滤机60还连接有中和箱70和出水箱80；

所述过滤机60将过滤汞颗粒物后的澄清液输送至所述中和箱70；

所述中和箱70中添加有酸盐，用于将所述澄清液的pH值调节至6-9；

所述出水箱80用于接收中和箱70中调节pH值后的澄清液，并进行排放。

具体地，本实施例基于现有三联箱10，通过调整加药剂位置，不仅可以高效脱除废水中的汞，实现达标排放，还可以将汞进行资源化回收，并降低有机硫消耗。前段三联箱10主要用于沉淀钙镁等含量相对较高的金属离子，产生污泥，澄清池20出水中加入硫化物用于脱除汞等含量相对较低的重金属，一方面可以回收汞资源，另一方面节约了价格相对较高的硫化物用量，节省了加药成本。简而言之，将钙镁等含量较高的离子与汞等含量较低的重金属分步去除，节约硫化物用量的同时，实现汞资源的富集回收。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对本实施例的流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施例涉及一种脱硫废水深度脱汞方法，如图3中所示，包括：

S1、通过三联箱对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行处理，生成沉降物：

在所述三联箱中加入碱剂，以使所述脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，使所述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀为固体颗粒；

在所述三联箱中加入絮凝剂，以对所述脱硫废水中的固体颗粒进行絮凝处理，以生成所述固体颗粒的沉降物；

将含有沉降物的脱硫废水输送至澄清池；

S2、通过所述澄清池将所述脱硫废水分离为澄清液及含有沉降物的污泥；

通过添加沉汞试剂用于对所述澄清池中输出所述澄清液中的汞离子进行处理，生成汞颗粒物；

通过絮凝剂对含有汞颗粒物的所述澄清液进行絮凝处理，以生成所述汞颗粒物的沉降物；

过滤所述澄清液中的沉降物。

S3、对所述澄清液进行脱汞处理，脱除所述澄清液中的汞离子。

不难发现，本实施例为与第一实施例相对应的方法实施例，本实施例可与第一实施例互相配合实施。第一实施例中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施例中提到的相关技术细节也可应用在第一实施例中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种脱硫废水深度脱汞设备，其特征在于，包括三联箱、澄清池和脱汞箱；

所述三联箱用于对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行沉降处理，生成沉降物，并将含有沉降物的所述脱硫废水输送至所述澄清池；

所述澄清池用于将所述脱硫废水分离为澄清液及含有沉降物的污泥，并将所述澄清液输送至所述脱汞箱；

所述脱汞箱用于脱除所述澄清液中的汞离子。

2.根据权利要求1所述的脱硫废水深度脱汞设备，其特征在于，所述三联箱包括依次连通的pH调节箱、第一絮凝箱和缓冲箱；

所述pH调节箱中添加有碱剂，以使所述脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，使所述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀为固体颗粒；所述pH调节箱将含有固体颗粒的脱硫废水输送至所述第一絮凝箱；

所述第一絮凝箱中添加有絮凝剂，所述絮凝剂用于对所述脱硫废水中的固体颗粒进行絮凝处理，以生成固体颗粒的沉降物；所述第一絮凝箱将含有沉降物的脱硫废水输送至缓冲箱；

所述缓冲箱用于接收所述第一絮凝箱输送的脱硫废水，为所述金属离子沉淀、所述固体颗粒絮凝提供缓冲空间。

3.根据权利要求2所述的脱硫废水深度脱汞设备，其特征在于，所述沉淀pH值的取值范围为8-12。

4.根据权利要求1所述的脱硫废水深度脱汞设备，其特征在于，所述脱汞箱中添加有沉汞试剂，所述沉汞试剂用于对所述澄清液中的汞离子进行处理，生成汞颗粒物；

所述脱汞箱还连接有第二絮凝箱，所述脱汞箱将含有汞颗粒物的澄清液输送至所述第二絮凝箱；

所述第二絮凝箱中添加有絮凝剂，所述絮凝剂用于对所述脱汞箱中的汞颗粒物进行絮凝处理，以生成所述汞颗粒物的沉降物。

5.根据权利要求4所述的脱硫废水深度脱汞设备，其特征在于，所述第二絮凝箱还连接有过滤机，所述过滤机用于过滤所述澄清液中的汞颗粒物。

6.根据权利要求5所述的脱硫废水深度脱汞设备，其特征在于，所述过滤机还连接有中和箱和出水箱；

所述过滤机将过滤汞颗粒物后的澄清液输送至所述中和箱；

所述中和箱中添加有酸盐，用于将所述澄清液的pH值调节至6-9；

所述出水箱用于接收中和箱中调节pH值后的澄清液，并进行排放。

7.根据权利要求4所述的脱硫废水深度脱汞设备，其特征在于，所述脱汞试剂为以下一种或多种组合：硫化钠、硫化钾、有机硫化物。

8.一种脱硫废水深度脱汞方法，其特征在于，包括：

通过三联箱对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行沉降处理，生成沉降物，并将含有沉降物的脱硫废水输送至澄清池；

通过所述澄清池将所述脱硫废水分离为澄清液及含有沉降物的污泥；

对所述澄清液进行脱汞处理，脱除所述澄清液中的汞离子。

9.根据权利要求8所述的脱硫废水深度脱汞方法，其特征在于，通过三联箱对脱硫废水中除汞离子外的金属离子进行沉降处理，生成沉降物，具体包括：

在所述三联箱中加入碱剂，以使所述脱硫废水的pH值达到除汞离子外的金属离子的沉淀pH值，使所述脱硫废水中除汞离子外的金属离子沉淀为固体颗粒；

在所述三联箱中加入絮凝剂，以对所述脱硫废水中的固体颗粒进行絮凝处理，以生成所述固体颗粒的沉降物。

10.根据权利要求8所述的脱硫废水深度脱汞方法，其特征在于，脱除所述澄清液中的汞离子，具体包括：

通过添加沉汞试剂用于对所述澄清池中输出所述澄清液中的汞离子进行处理，生成汞颗粒物；

通过絮凝剂对含有汞颗粒物的所述澄清液进行絮凝处理，以生成所述汞颗粒物的沉降物；

过滤所述澄清液中的沉降物。

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