CN113277663A - 一种脱硫废水零排放处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫废水零排放处理工艺，在干燥反应塔内设置雾化喷枪，用出水泵将清水池中的废水输送至喷射柜中经喷枪雾化喷射到高温干燥反应塔中，雾化后的液滴在高温烟气的作用下在干燥反应塔内蒸发，随烟气进入后续系统，而废水中的杂质则进入布袋除尘器被捕集下来，随灰一起外排，从而达到脱硫废水零排放的目的，蒸发出的水分随除尘后的烟气进入湿法脱硫塔，在脱硫塔的喷淋冷却作用下，水分凝结进入脱硫塔的浆液循环系统，该水分的加入在一定程度上还可以减少脱硫系统补充水分的需水量。

Description

一种脱硫废水零排放处理工艺

技术领域

本发明涉及脱硫废水处理工艺技术领域，具体为一种脱硫废水零排放处理工艺。

背景技术

锅炉烟气湿法脱硫过程产生的废水来源于脱硫塔排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统的物质平衡，需要定时从脱硫塔排出废水。湿法脱硫废水的杂质主要来自烟气和脱硫剂；湿法烟气脱硫技术因能够高效脱除烟气中的 SO₂ ，且具有系统可靠性高的特点，是目前火电厂烟气脱硫工程中使用最广泛的一种方法。

锅炉烟气在进行湿法脱硫过程中，防止浆液中可溶解的 Cl 离子和细小的灰尘颗粒浓度富集过高，需要从系统中排放一定量的废水，以维持脱硫装置中物料的平衡；脱硫废水含有的杂质主要为固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属，其中很多物质为环保标准中要求严格控制的第一类污染物，这些元素在炉膛内高温条件下进行一系列的化学反应，生成了多种不同的化合物；一部分化合物随炉渣排出炉膛，另外一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔，溶解于吸收浆液中，并且在吸收浆液循环系统中不断浓缩，最终脱硫废水中的杂质含量很高，所以，脱硫废水必须经过处理才能进行排放。

但是现有脱硫废水处理后，产生的排放的废水中未能除去可溶性的盐，故产生的废水中含盐浓度较高，而高盐浓度的废水也无法排入城镇污水管网。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种脱硫废水零排放处理工艺，通过本工艺处理后的废水通入烟道中，通烟气将高盐浓度的废水烘干，实现零排放，并使能源的充分利用，解决上述问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种脱硫废水零排放处理工艺，包括如下步骤：

步骤1、中和：将脱硫废水通入中和反应箱中，同时加入一定量的 5%的石灰乳溶液，将脱硫废水的 PH 值调整至9.0~9.5，使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀，石灰乳中的 Ca²⁺ 还能与废水中的部分 F^- 反应，生成难溶的 CaF₂ ，达到除氟的作用；

步骤2、沉降：将步骤1中的处理后的脱硫废水通入沉降箱中，并在沉淀箱中加入有机硫化物，静置一端时间，经步骤1中和处理后的脱硫废水中 Cd ²⁺ 、Hg ²⁺ 含量仍然超标，在沉降箱中加入有机硫化物，使其与残余的离子态的 Cd ²⁺ 、Hg ²⁺反应形成难溶的硫化物沉积下来；

步骤3、絮凝：将步骤2中的处理后的脱硫废水通入絮凝箱中，并在絮凝箱中加入絮凝剂FeClSO₄ ，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来，由于步骤2中脱硫废水中的悬浮物含量较大，其中主要含有石膏颗粒、SiO₂ 、Al 和 Fe 的氢氧化物，采用絮凝方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集，从液相中分离出来；

步骤4、浓缩澄清：絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清池中，并在澄清池入口中心管处加入阴离子混凝剂 PAM 来进一步强化颗粒的长大过程，使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体；絮凝物沉积在澄清池底部浓缩成污泥，上部则为处理出水，通过污泥泵将小部分污泥作为接触污泥返回中和反应箱，提供沉淀所需的晶核；上部出水溢流到清水池，检测清水池中PH 值和浊度，如果PH 和浊度达到排水设计标准，则通过出水泵将废水送入烟气处理系统中的干燥反应塔中，如果PH 和浊度达不到排水设计标准，则将其送回中和反应箱继续处理，直到合格为止；

步骤5、污泥处理系统：当澄清池底部污泥存到一定高度时，启动污泥泵将澄清池底部污泥输送至板框压滤机中脱水，压滤机压出的滤液经集水盘后的输送管道送至溢流坑，溢流坑液位达到设定高位时启动潜污泵将废液打入中和反应箱与新来的脱硫废水一道进入下一个处理循环；压出的滤饼由汽车运出。

进一步的，所述喷入烟气处理系统中的废水，使烟气温降4-8℃。

进一步的，所述烟气处理系统包括：烟道、烟囱、干燥反应塔、布袋除尘器、湿法脱硫塔；所述烟道的一端连接在烟囱上，另一端连接在锅炉上，由锅炉向烟囱方向的烟道上依次设有干燥反应塔、布袋除尘器、湿法脱硫塔。

进一步的，所述干燥反应塔中设有雾化喷枪。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的一种脱硫废水零排放处理工艺，在干燥反应塔内设置雾化喷枪，用出水泵将清水池中的废水输送至喷射柜中经喷枪雾化喷射到高温干燥反应塔中，雾化后的液滴在高温烟气的作用下在干燥反应塔内蒸发，随烟气进入后续系统，而废水中的杂质则进入布袋除尘器被捕集下来，随灰一起外排，从而达到脱硫废水零排放的目的，蒸发出的水分随除尘后的烟气进入湿法脱硫塔，在脱硫塔的喷淋冷却作用下，水分凝结进入脱硫塔的浆液循环系统，该水分的加入在一定程度上还可以减少脱硫系统补充水分的需水量。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

附图标记：1、烟道；2、烟囱；3、干燥反应塔；4、布袋除尘器；5、湿法脱硫塔；6、中和反应箱；7、沉降箱；8、絮凝箱；9、澄清池；10、清水池；11、喷射柜；12、板框压滤机；13、溢流坑；14、污泥泵；15、锅炉。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示，一种脱硫废水零排放处理系统，安装在烟气处理系统上，所述烟气处理系统包括：烟道1、烟囱2、干燥反应塔3、布袋除尘器4、湿法脱硫塔5；所述烟道1的一端连接在烟囱2上，另一端连接在锅炉15上，由锅炉15向烟囱2方向的烟道1上依次设有干燥反应塔3、布袋除尘器4、湿法脱硫塔5；所述干燥反应塔3上设有多个雾化喷枪，

所述脱硫废水零排放处理系统包括：中和反应箱6、沉降箱7、絮凝箱8、澄清池9、清水池10、喷射柜11、板框压滤机12、溢流坑13、废水输送泵、污泥泵14、潜污泵、出水泵、电动阀以及连接管道；

所述中和反应箱6通过连接管道与湿法脱硫塔5的脱硫废水出水口连接，中和反应箱6出水口通过连接管道依次与沉降箱7、絮凝箱8、澄清池9、清水池10、喷射柜11、干燥反应塔3上的雾化喷枪连接；

所述清水池10的污泥口通过污泥泵14及连接管道分别与板框压滤和中和反应箱6连接，所述板框压滤机12通过连接管道与溢流坑13进水口连接，所述溢流坑13出水口通过潜污泵、连接管道与中和反应箱6连通，所述废水输送泵设置在湿法脱硫塔5与中和反应箱6之间、中和反应箱6与沉降箱7之间、沉降箱7与絮凝箱8之间、絮凝箱8与澄清池9之间、澄清池9与清水池10之间、污泥泵14与中和反应箱6之间、污泥泵14与板框压滤机12之间、潜污泵与中和反应箱6之间的连接管道上，所述电动阀设置在湿法脱硫塔5、中和反应箱6、沉降箱7、絮凝箱8、澄清池9、清水池10、喷射柜11、板框压滤机12、溢流坑13、废水输送泵、污泥泵14、潜污泵之间的连接管道上。

所述出水泵设置在清水池10与喷射柜11之间的连接管道上。

所述澄清池9中设有搅拌器。

所述喷射柜11与气源连接，所述清水池10上设有PH在线监测仪表和浊度在线监测仪表，所述中和处理箱上设有PH在线监测仪表。

所述溢流坑13中设有液位传感器，所述清水池10中澄清池9中设有激光测距仪。

所述脱硫废水零排放处理系统中还设有控制系统，所述控制系统中设有PLC控制器，所述PLC控制器与湿法脱硫塔5和板框压滤机12中的控制系统连通，湿法脱硫塔5中的控制系统将脱硫废水量传送给脱硫废水零排放处理系统中的PLC控制器中，PLC控制器控制板框压滤机12工作，

所述PH在线监测仪表、浊度在线监测仪表、液位传感器、激光测距仪将采集数据反馈给PLC控制器，所述废水输送泵、搅拌器、污泥泵14、潜污泵、出水泵、电动阀通过PLC控制器控制；

一种脱硫废水零排放处理工艺，包括如下步骤：

步骤1、中和：将脱硫废水通入中和反应箱6中，同时加入一定量的 5%的石灰乳溶液，将脱硫废水的 PH 值调整至9.0~9.5，使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀，石灰乳中的 Ca²⁺ 还能与废水中的部分 F^- 反应，生成难溶的 CaF₂ ，达到除氟的作用；

步骤2、沉降：将步骤1中的处理后的脱硫废水通入沉降箱7中，并在沉淀箱中加入有机硫化物，静置一端时间，经步骤1中和处理后的脱硫废水中 Cd ²⁺ 、Hg ²⁺ 含量仍然超标，在沉降箱7中加入有机硫化物，使其与残余的离子态的 Cd ²⁺ 、Hg ²⁺反应形成难溶的硫化物沉积下来；

步骤3、絮凝：将步骤2中的处理后的脱硫废水通入絮凝箱8中，并在絮凝箱8中加入絮凝剂FeClSO₄ ，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来，由于步骤2中脱硫废水中的悬浮物含量较大，其中主要含有石膏颗粒、SiO₂ 、Al 和 Fe 的氢氧化物，采用絮凝方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集，从液相中分离出来；

步骤4、浓缩澄清：絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清池9中，并在澄清池9入口中心管处加入阴离子混凝剂 PAM 来进一步强化颗粒的长大过程，使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体；絮凝物沉积在澄清池9底部浓缩成污泥，上部则为处理出水，通过污泥泵14将小部分污泥作为接触污泥返回中和反应箱6，提供沉淀所需的晶核；上部出水溢流到清水池10，检测清水池10中PH 值和浊度，如果PH 和浊度达到排水设计标准，则通过出水泵将废水送入烟气处理系统中的干燥反应塔3中，如果PH 和浊度达不到排水设计标准，则将其送回中和反应箱6继续处理，直到合格为止；

步骤5、污泥处理系统：当澄清池9底部污泥存到一定高度时，启动污泥泵将澄清池9底部污泥输送至板框压滤机12中脱水，压滤机压出的滤液经集水盘后的输送管道送至溢流坑13，溢流坑13液位达到设定高位时启动潜污泵将废液打入中和反应箱6与新来的脱硫废水一道进入下一个处理循环；压出的滤饼由汽车运出。

本实例中进一步的，所述烟气处理系统包括：烟道1、烟囱2、干燥反应塔3、布袋除尘器4、湿法脱硫塔5；所述烟道1的一端连接在烟囱2上，另一端连接在锅炉15上，由锅炉15向烟囱2方向的烟道1上依次设有干燥反应塔3、布袋除尘器4、湿法脱硫塔5。

在干燥反应塔3内设置雾化喷枪，用出水泵将清水池10中的废水输送至喷射柜11中经喷枪雾化喷射到高温干燥反应塔3中，雾化后的液滴在高温烟气的作用下在干燥反应塔3内蒸发，随烟气进入后续系统，而废水中的杂质则进入布袋除尘器4被捕集下来，随灰一起外排，从而达到脱硫废水零排放的目的，为了保证湿法脱硫塔5中不受影响，则喷入烟气处理系统中的废水，只能使烟气温降4-8℃。

蒸发出的水分随除尘后的烟气进入湿法脱硫塔5，在脱硫塔的喷淋冷却作用下，水分凝结进入脱硫塔的浆液循环系统，该水分的加入在一定程度上还可以

减少脱硫系统补充水分的需水量。

以上是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种脱硫废水零排放处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、中和：将脱硫废水通入中和反应箱中，同时加入一定量的 5%的石灰乳溶液，将脱硫废水的 PH 值调整至9.0~9.5，使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀，石灰乳中的 Ca²⁺ 还能与废水中的部分 F^- 反应，生成难溶的 CaF₂ ，达到除氟的作用；

步骤2、沉降：将步骤1中的处理后的脱硫废水通入沉降箱中，并在沉淀箱中加入有机硫化物，静置一端时间，经步骤1中和处理后的脱硫废水中 Cd ²⁺ 、Hg ²⁺ 含量仍然超标，在沉降箱中加入有机硫化物，使其与残余的离子态的 Cd ²⁺ 、Hg ²⁺反应形成难溶的硫化物沉积下来；

步骤3、絮凝：将步骤2中的处理后的脱硫废水通入絮凝箱中，并在絮凝箱中加入絮凝剂FeClSO₄ ，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来，由于步骤2中脱硫废水中的悬浮物含量较大，其中主要含有石膏颗粒、SiO₂ 、Al 和 Fe 的氢氧化物，采用絮凝方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集，从液相中分离出来；

步骤4、浓缩澄清：絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清池中，并在澄清池入口中心管处加入阴离子混凝剂 PAM 来进一步强化颗粒的长大过程，使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体；絮凝物沉积在澄清池底部浓缩成污泥，上部则为处理出水，通过污泥泵将小部分污泥作为接触污泥返回中和反应箱，提供沉淀所需的晶核；上部出水溢流到清水池，检测清水池中PH 值和浊度，如果PH 和浊度达到排水设计标准，则通过出水泵将废水送入烟气处理系统中的干燥反应塔中，如果PH 和浊度达不到排水设计标准，则将其送回中和反应箱继续处理，直到合格为止；

步骤5、污泥处理系统：当澄清池底部污泥存到一定高度时，启动污泥泵将澄清池底部污泥输送至板框压滤机中脱水，压滤机压出的滤液经集水盘后的输送管道送至溢流坑，溢流坑液位达到设定高位时启动潜污泵将废液打入中和反应箱与新来的脱硫废水一道进入下一个处理循环；压出的滤饼由汽车运出。

2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放处理工艺，其特征在于：所述喷入烟气处理系统中的废水，使烟气温降4-8℃。

3.根据权利要求1所述的一种脱硫废水零排放处理工艺，其特征在于：所述烟气处理系统包括：烟道、烟囱、干燥反应塔、布袋除尘器、湿法脱硫塔；所述烟道的一端连接在烟囱上，另一端连接在锅炉上，由锅炉向烟囱方向的烟道上依次设有干燥反应塔、布袋除尘器、湿法脱硫塔。

4.根据权利要求3所述的一种脱硫废水零排放处理工艺，其特征在于：所述干燥反应塔中设有雾化喷枪。

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