CN114180769B - 一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法，步骤为：将洗烟废水收集至洗烟废水罐；调节洗烟废水罐内洗烟废水pH值；把调节好pH值的洗烟废水送入袋式过滤器过滤；将过滤后的洗烟废水从袋式过滤器输送至废水过滤管道；判断降温喷枪系统是否发生故障，故障则将洗烟废水输送到雾化器系统，雾化器系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；否则将洗烟废水输送到降温喷枪系统，降温喷枪系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；洗烟废水在半干反应塔内的喷淋过程中对烟气脱酸、降温，并因高温蒸发消耗。本发明通过洗烟废水回喷至雾化器系统或者降温喷枪系统方法，优化反应塔的洗烟性能，能够达到较佳的降温洗烟效果，同时还能利用反应塔高温蒸发消耗洗烟废水。

Description

一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法

技术领域

本发明属于属于烟废水处理领域，尤其涉及一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法。

背景技术

垃圾焚烧产生的烟气净化过程中产生的洗烟废水成分非常复杂，主要包含氨氮、HCl、HF、SOx、各种重金属、悬浮物及残余有机物等有毒有害污染物，且水量较大，如果不彻底处理，将会给周围环境造成严重影响。目前，对于生活垃圾焚烧发电厂产生的洗烟废水主要有两种处理方式有：一、内部消耗，如飞灰固化混合用水、炉渣冷却用水和制浆用水等。它的缺点在于：洗烟废水氯离子含量高，约20000mg/L，由于氯离子含量与重金属浸出浓度呈正相关，若用于飞灰固化混合用水则会导致飞灰固化块浸出性毒性检测不达标，无法进入填埋场进行卫生填埋；若用于炉渣冷却用水，洗烟废水中的氯离子将腐蚀出渣系统，影响出渣系统运行稳定性；由于洗烟废水存在大量重金属离子，若用于制浆用水，加入石灰后pH将会达到强碱性，造成重金属沉淀堵塞石灰浆输送系统以及雾化器系统，影响半干法系统的洗烟效率，同时对雾化器本体以及雾化盘也有极强的腐蚀作用，增加维修成本。二、使用化学混凝沉淀方法对洗烟废水进行处理，部分达标水实现回用，浓缩液进入炉内进行回喷或外排。它的缺点：根据化学混凝沉淀方法设计的洗烟废水处理系统处理成本高，约32元/吨，且对洗烟废水的电导率、pH值等参数有一定要求，超过范围无法处理，一旦运行工况异常，将直接影响洗烟废水的无法净化，因此，提供成本低廉、高效率、并能够对洗烟废水处理设备降低腐蚀作用的处理方法成为研究方向。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明提供了一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法，通过将洗烟废水加注氢氧化钠溶液回喷至雾化器系统或者洗烟废水回喷至降温喷枪系统方法，优化反应塔的洗烟性能，能够达到较佳的降温洗烟效果，同时还能利用反应塔高温蒸发消耗洗烟废水，并能够有利保证反应塔运作的关键设备雾化器的正常运行。

为了实现上述目的，本发明的一个实施方式的一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法，其应用于湿法洗烟废水主烟道蒸发系统，包括以下步骤：

步骤1、将湿式洗涤塔排出的洗烟废水收集至洗烟废水罐中；

步骤2、通过氢氧化钠供应系统调节洗烟废水的pH值；

步骤3、把调节好pH值的洗烟废水送入袋式过滤器过滤；

步骤4、通过废水增压泵将过滤后的洗烟废水从袋式过滤器输送到废水过滤管道；

步骤5、判断降温喷枪系统是否发生故障，故障则执行步骤6，否则执行步骤7；

步骤6、通过第二三通阀门将过滤后的洗烟废水输送到雾化器系统，雾化器系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

步骤7、通过第二三通阀门将过滤后的洗烟废水输送到降温喷枪系统，降温喷枪系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

步骤8、洗烟废水在半干反应塔内的喷淋过程中因高温蒸发消耗。

进一步地，所述步骤2中洗烟废水的pH值调节为中性。

进一步地，步骤6具体为：

步骤61、通过废水增压泵将过滤后的洗烟废水从袋式过滤器输送到废水过滤管道；

步骤62、调节湿法洗烟废水主烟道蒸发系统中的第二三通阀门，令洗烟废水由废水过滤管道流入第一喷淋管道；

步骤63、调节第三三通阀门，令洗烟废水由第一喷淋管道流入雾化器系统；

步骤64、雾化器系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

进一步地，所述步骤7具体为：

步骤71、调节湿法洗烟废水主烟道蒸发系统中的第二三通阀门，令洗烟废水由废水过滤管道流入第二喷淋管道；

步骤72、调节第三三通阀门，令洗烟废水由第二喷淋管道流入降温喷枪系统。

步骤73、通过废水增压泵将过滤后的洗烟废水输送到降温喷枪系统，降温喷枪系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

步骤74、测量半干反应塔内烟气温度值t；

步骤75、当t>规定值且降温喷枪系统喷射流量<上限时，增加降温喷枪系统喷射流量并继续执行步骤74；

步骤76、当t>规定值且降温喷枪系统喷射流量＝上限时，调节第三三通阀门，令石灰浆经由浆泵从石灰浆储罐流入雾化器系统，通过雾化器系统进行石灰浆喷射辅助降温；

步骤77、当t<＝规定值时，执行步骤8。

进一步地，所述步骤7中的规定值为165℃。

本发明的有益效果为：

1、本发明将洗烟废水回喷至降温喷枪系统的方法，既可以对反应塔内烟气进行降温，增强反应塔内的中和反应程度，优化了反应塔的洗烟性能，并且使洗烟废水得到合理地蒸发消耗、变废为宝，从而减少吨垃圾熟石灰用量；又可以省去化学沉降过滤过程中药品消耗和设备磨损。此外，将洗烟废水回喷反应塔可以减少用于降温的工艺水的用量，大大节约了吨垃圾处理的成本；

2、本发明在洗烟废水中加注氢氧化钠溶液后回喷至降温喷枪系统，提高了进入雾化器喷射的洗烟废水的pH值，能够达到较佳的洗烟脱酸效果；此外，当洗烟废水的pH过低时，也会加剧系统的腐蚀速度，加注氢氧化钠溶液后，可以保障洗烟废水的PH值，延缓系统腐蚀速度；

3、本发明在反应塔内通过喷淋石灰浆液体的方式对烟气进行降温，烟气与碱性液滴的反应处在一个相对较低的温度环境，有助于酸碱中和反应发生并能够最大效率地对酸性气体进行脱除；

4、本发明在降温喷枪系统损坏或者停运时，将洗烟废水回喷至雾化器系统的方法使系统出现紧急故障时，烟气能得到有效脱酸，对反应塔的运行起到保障的作用。

附图说明

图1是本发明一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法的流程图；

图2是本发明方法使用的湿法洗烟废水主烟道蒸发系统的结构示意图。

图中：

1-布袋除尘器、2-湿式洗涤塔、3-冷却液循环泵、5-洗烟废水罐、6-袋式过滤器、7-废水增压泵、8-雾化盘、9-喷枪、10-半干反应塔、11-反应塔烟气管道、12-氢氧化钠供应装置、14-石灰浆储罐、15-浆泵、16-熟石灰喷射装置、17-喷淋嘴、21-第一三通阀门、22-第二三通阀门、23-第三三通阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图1-2和实施例作进一步说明。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

目前一般使用化学沉淀法对洗烟废水进行处理，将湿式洗涤塔排出的洗烟废水经过调节池、第一反应池和沉淀池、第二反应池和沉淀池、中和池、石英砂过滤器、活性炭过滤器、超滤、反渗透净化处理后实现回用。洗烟废水处理车间日处理量不超过为230吨，且要求进水电导率在25000us/cm以下否则将无法处理，若强行进水将导致系统故障停运。根据实际运行情况，湿式洗涤塔排出的洗烟废水电导在40000-50000us/cm之间，日排水量约200T，在此工况条件下洗烟废水处理车间无法有效地处理洗烟废水。也有将其用于石灰浆制备用水，然后通过雾化器喷入反应塔进行消耗，这种方法虽能有效地处理洗烟废水但是也造成了雾化器系统运行故障频发，极大的增加了检修成本。造成雾化器系统故障频发的主要原因是洗烟废水含有大量的氯离子和重金属离子，在加入熟石灰后溶液的pH呈碱性，重金属离子将生成沉淀析出并附着在石灰浆输送管道和雾化盘上，破坏雾化盘的动平衡，也会将雾化器轴承密封件腐蚀，石灰浆通过腐蚀处进入雾化器内部造成严重的电气故障。因此，本发明提出一种新的洗烟废水的处理方式。

如附图2所示，本发明一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法应用于湿法洗烟废水主烟道蒸发系统，该系统包括半干反应塔单元、布袋除尘器单元、湿式洗涤塔单元及洗烟废水回用单元。

湿式洗涤塔单元包括湿式洗涤塔2、冷却液循环泵3及冷却液循环管道；洗烟废水回用单元包括洗烟废水罐5、氢氧化钠供应装置12、袋式过滤器6、废水增压泵7、雾化器装置及降温喷枪装置；雾化器装置包括雾化盘8；降温喷枪装置包括喷枪9；半干反应塔单元通过反应塔烟气管道11与布袋除尘器单元连接，布袋除尘器单元通过除尘器烟气管道与湿式洗涤塔单元连接，湿式洗涤塔单元通过洗烟废水管道与洗烟废水回用单元连接，雾化盘8及喷枪9均设于半干反应塔10内上部。反应塔烟气管道11还与熟石灰喷射装置16连接。

冷却液循环管道的第一端与湿式洗涤塔2底部连通，冷却液循环管道的第二端依次通过设于其上的冷却液循环泵3及第一三通阀门21的第一端及第二端连接喷淋嘴17，喷淋嘴17设于湿式洗涤塔2内上部；第一三通阀门21的第三端通过洗烟废水管道连接洗烟废水罐5。

洗烟废水罐5通过废水过滤管道依次连接袋式过滤器6、废水增压泵7及第二三通阀门22的第一端，第二三通阀门22的第二端通过第一喷淋管道连接第三三通阀门23的第一端，第二三通阀门22的第三端通过第二喷淋管道连接降温喷枪装置；第三三通阀门23的第二端依次连接浆泵15及石灰浆储罐14，第三三通阀门23的第三端连接雾化盘8，洗烟废水罐5与氢氧化钠供应装置12固连。

本发明提供一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法，如附图1所示，包括以下步骤：

步骤1、将湿式洗涤塔排出的洗烟废水收集至洗烟废水罐中；

步骤2、通过氢氧化钠供应系统调节洗烟废水的pH值；洗烟废水的pH值调节为中性。

步骤3、把调节好pH值的洗烟废水送入袋式过滤器过滤；

步骤4、通过废水增压泵将过滤后的洗烟废水从袋式过滤器输送到废水过滤管道；

步骤5、判断降温喷枪系统是否发生故障，故障则执行步骤6，否则执行步骤7；

步骤6、通过第二三通阀门将过滤后的洗烟废水输送到雾化器系统，雾化器系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内，步骤具体为：

步骤61、通过废水增压泵将过滤后的洗烟废水从袋式过滤器输送到废水过滤管道；

步骤62、调节湿法洗烟废水主烟道蒸发系统中的第二三通阀门，令洗烟废水由废水过滤管道流入第一喷淋管道；

步骤63、调节第三三通阀门，令洗烟废水由第一喷淋管道流入雾化器系统；

步骤64、雾化器系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

步骤7、通过第二三通阀门将过滤后的洗烟废水输送到降温喷枪系统，降温喷枪系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内，步骤具体为：

步骤71、调节湿法洗烟废水主烟道蒸发系统中的第二三通阀门，令洗烟废水由废水过滤管道流入第二喷淋管道；

步骤72、调节第三三通阀门，令洗烟废水由第二喷淋管道流入降温喷枪系统。

步骤73、通过废水增压泵将过滤后的洗烟废水输送到降温喷枪系统，降温喷枪系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

步骤74、测量半干反应塔内烟气温度值t；

步骤75、当t>规定值且降温喷枪系统喷射流量<上限时，增加降温喷枪系统喷射流量并继续执行步骤74，半干反应塔内烟气温度规定值一般为165℃；

步骤76、当t>规定值且降温喷枪系统喷射流量＝上限时，调节第三三通阀门，令石灰浆经由浆泵从石灰浆储罐流入雾化器系统，通过雾化器系统进行石灰浆喷射辅助降温；

步骤77、当t<＝规定值时，执行步骤8；

步骤8、洗烟废水在半干反应塔内的喷淋过程中因高温蒸发消耗。

本发明一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法在实际使用时，烟气通过反应塔烟气管道11再进入布袋除尘器1进行除尘处理，除尘后的烟气进入湿式洗涤塔2内，湿式洗涤塔2内通过冷却液循环泵3使塔底的冷却液实现循环喷淋，布置在塔内的多个喷淋嘴17将冷却液呈伞形扩散覆盖整个湿法塔截面，烟气通过该截面时，SO₂、HCl、HF等酸性气体被净化并且能够进一步的除尘，随着冷却液不停地循环吸收烟气中的酸性气体，其中含有的氯离子含量和电导率不断上升，为了维持冷却液水质合格，在冷却液循环泵3出口管道设有排水管将冷却液排出，这部分通过冷却液排水管排出的液体称为洗烟废水。湿式洗涤塔2排出的洗烟废水收集至洗烟废水罐5中，通过氢氧化钠供应装置12将其pH控制在中性，把调节好pH的洗烟废水送入袋式过滤器6之中过滤去除大颗粒物质，然后通过废水增压泵7输送到半干反应塔10内用以降低烟气温度，垃圾焚烧产生的烟气先进入半干反应塔10，降温喷枪装置进行洗烟废水喷淋对烟气进行脱酸及降温处理，因为半干反应塔10的温度大约为165℃左右，洗烟废水喷淋后随即蒸发，从而达到消耗洗烟废水目的。

废水增压泵7输送至半干反应塔10内一共有两种方式，一种通过雾化器装置进入，另一种是通过降温喷枪装置进入。一般运行中以降温喷枪装置为洗烟废水的主要消耗手段，雾化器装置为辅助消耗手段。降温喷枪装置共设有6支双流体喷枪9，喷枪9材质为316L不锈钢，喷嘴易更换，每支喷枪9均设有隔离阀门，以便运行时单支隔离检查，无需停运整个系统，具有检修时间短、材料成本低、工序简单的优势。雾化器装置结构复杂，检修成本高，检修时间长，若长期喷射洗烟废水将腐蚀设备，大幅增加维修费用，因此仅在降温喷枪装置无法工作时，才使用雾化器装置喷射洗烟废水。正常运行时可通过降温喷枪装置降低烟气温度，使用熟石灰喷射脱酸装置净化烟气，若降温喷枪装置喷射流量已达最大值但烟气温度仍然高于规定值时，可通过雾化器装置进行石灰浆喷射，不仅可以辅助降低烟气温度，还可以减少进入后端系统的酸性气体含量，从而进一步减少洗烟废水的产生。

考虑到洗烟废水具有强腐蚀性，系统中的洗烟废水罐5选用耐腐蚀性良好的玻璃钢材质制作，袋式过滤器6外壳为316L不锈钢材质，滤芯采用尼龙材质,其过滤精度为1500μm。从洗烟废水罐5至雾化器装置和降温喷枪装置之间的输送管道采用316L不锈钢材质，保证了装置的运行稳定性，减少跑冒滴漏等情况。

本发明应用前，洗烟废水的处理成本高，若洗烟废水回用率以50％的最大值计算，每天需要回喷处理的浓缩液为115吨，对锅炉造成极大的热损失；飞灰固化块的重金属浸出性毒性检测含量高，造成检测超标；锅炉、烟气净化系统运行稳定性有不利影响，设备的使用寿命短，设备维修成本高。将洗烟废水回喷至半干反应塔后，烟气降温所需的工艺水耗量由198吨/天降至12吨/天，每年节约自来水27.8万元；每年节约洗烟废水化学沉淀法处理成本268.6万元，具有很好的经济效益及工艺适用性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种湿法洗烟废水主烟道蒸发方法，其特征在于，其应用于湿法洗烟废水主烟道蒸发系统，包括以下步骤：

步骤1、将湿式洗涤塔排出的洗烟废水收集至洗烟废水罐；

步骤2、通过氢氧化钠供应系统调节洗烟废水罐内洗烟废水的pH值；

步骤3、把调节好pH值的洗烟废水送入袋式过滤器过滤；

步骤4、通过废水增压泵将过滤后的洗烟废水从袋式过滤器输送至废水过滤管道；

步骤5、判断降温喷枪系统是否发生故障，故障则执行步骤6，否则执行步骤7；

步骤6、通过第二三通阀门将过滤后的洗烟废水输送到雾化器系统，雾化器系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内，具体为：

步骤61、调节湿法洗烟废水主烟道蒸发系统中的第二三通阀门，令洗烟废水由废水过滤管道流入第一喷淋管道；

步骤62、调节第三三通阀门，令洗烟废水由第一喷淋管道流入雾化器系统；

步骤63、雾化器系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

步骤7、通过第二三通阀门将过滤后的洗烟废水输送到降温喷枪系统，降温喷枪系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；具体为：

步骤71、调节湿法洗烟废水主烟道蒸发系统中的第二三通阀门，令洗烟废水由废水过滤管道流入第二喷淋管道；

步骤72、令洗烟废水由第二喷淋管道流入降温喷枪系统；

步骤73、降温喷枪系统将洗烟废水喷淋至半干反应塔内；

步骤74、测量半干反应塔内烟气温度值t；

步骤75、当t>规定值且降温喷枪系统喷射流量<上限时，增加降温喷枪系统喷射流量并继续执行步骤74；

步骤76、当t>规定值且降温喷枪系统喷射流量=上限时，调节第三三通阀门，令石灰浆经由浆泵从石灰浆储罐流入雾化器系统，通过雾化器系统进行石灰浆喷射辅助降温并继续执行步骤74；

步骤77、当t<=规定值时，执行步骤8；

步骤8、洗烟废水在半干反应塔内的喷淋过程中对烟气脱酸、降温，并因高温蒸发消耗；

在步骤1前还包括：烟气通过反应塔烟气管道进入布袋除尘器进行除尘处理，除尘后的烟气进入湿式洗涤塔内，湿式洗涤塔内通过冷却液循环泵使塔底的冷却液实现循环喷淋，布置在塔内的多个喷淋嘴将冷却液呈伞形扩散覆盖整个湿法塔截面，烟气通过该截面时，酸性气体被净化并且能够进一步的除尘。

2.根据权利要求1所述的湿法洗烟废水主烟道蒸发方法，其特征在于，所述步骤2中洗烟废水的pH值调节为中性。

3.根据权利要求1所述的湿法洗烟废水主烟道蒸发方法，其特征在于，所述步骤7中的规定值为165℃。