CN115710065A - 一种烟气脱硫系统脱硫废水的处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种烟气脱硫系统脱硫废水的处理方法及设备，一种烟气脱硫系统脱硫废水处理方法，包括如下步骤：（1）在脱硫废水中加入碱，调节脱硫废水的pH为7±0.5，搅拌反应15‑30min，得到含有沉淀物的悬浮液；（2）在悬浮液内加入絮凝剂，并静置预设时长；取悬浮液中的上清液进行搅拌、加热操作后得到处理液；对上清液搅拌、加热过程中产生的氨气进行燃烧处理，燃烧产生的热量用于对上清液进行加热，燃烧产生的气体循环通入上清液内对上清液进行搅拌。本申请不仅能够将脱硫废水中的重金属离子去除，也能够将脱硫废水中的溶解氨去除，从而提高了对脱硫废水的净化效果，处理后的脱硫废水可以直接再次用于烟气湿法脱硫工艺中。

Description

一种烟气脱硫系统脱硫废水的处理方法及设备

技术领域

本申请涉及烟气脱硫废水处理的领域，尤其是涉及一种烟气脱硫系统脱硫废水的处理方法及设备。

背景技术

工厂中煤的燃烧产生的烟气，烟气需要脱硫和除尘处理后才能排放，石灰石-石膏湿法脱硫技术是我国烟气脱硫的主流技术，虽然经石灰石-石膏湿法脱硫处理后的烟气中污染物符合要求，但湿法脱硫的过程中仍然产生大量脱硫废水，脱硫废水呈弱酸性，含有大量的重金属元素和悬浮固体。

相关技术中，脱硫废水的处理主要是以化学-机械沉降方法分离重金属和其它可沉淀物，脱硫废水的处理设备一般包括废水处理系统、污泥脱水系统、化学加药系统等三大部分组成。处理过程中，脱硫废水进入废水处理系统内，然后通过化学加药系统添加碱性物质，碱性物质与脱硫废水中的重金属元素形成氢氧化物沉淀，接着由污泥脱水系统对产生的沉淀物进行脱水干化处理后排出。

针对上述中的相关技术，发明人认为相关技术中的脱硫废水处理设备虽然能够对脱硫废水进行有效的净化处理，但是脱硫废水在碱化过程中及其脱硝催化过程中不可避免的引入了大量的氢氧根离子，其与脱硫废水中的以NH4+形式存在的氨结合成氨气溶于废水中，导致处理后的脱硫废水呈弱碱性并且具有较强的腐蚀性，因此处理后的脱硫废水难以被直接利用。

发明内容

为了提高对脱硫废水的净化效果，以便使脱硫废水能够被直接利用，本申请提供一种烟气脱硫系统脱硫废水的处理方法及设备。

第一方面，本申请提供一种烟气脱硫系统脱硫废水处理方法，包括如下步骤：

（1）在脱硫废水中加入碱，调节脱硫废水的pH为7±0.5，搅拌反应15-30min，得到含有沉淀物的悬浮液；

（2）在悬浮液内加入絮凝剂，并静置预设时长；取悬浮液中的上清液进行搅拌、加热操作后得到处理液；对上清液搅拌、加热过程中产生的氨气进行燃烧处理，燃烧产生的热量用于对上清液进行加热，燃烧产生的气体循环通入上清液内对上清液进行搅拌。

通过采用上述技术方案，在脱硫废水内加入碱后，脱硫废水中的重金属离子与碱性物质中的生成难溶的氢氧化物沉淀，通过加入絮凝剂静置后，使得悬浮液中的氢氧化物沉淀吸附聚集，然后取悬浮液的上清液进行搅拌、加热处理，加热处理能够使溶于脱硫废水中的氨以氨气的形式释放出来，然后对氨气进行燃烧处理，产生的热量持续用于对上清液进行加热，氨气燃烧产生的气体通入上清液内对上清液进行搅拌，从而加快脱硫废水中溶解氨的析出效率。通过采用上述的方法不仅能够将脱硫废水中的重金属离子去除，也能够将脱硫废水中的溶解氨去除，从而提高了对脱硫废水的净化效果，上述方法处理后的脱硫废水可以直接再次用于烟气湿法脱硫工艺中。并且处理过程中无需额外提供热源或动力来源，产生的氨气能够被有效利用，符合企业节能环保的废水处理要求。

第二方面，本申请提供一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其采用上述的烟气脱硫系统脱硫废水处理方法，所述处理设备包括废水沉降装置、氨气回收装置和燃烧装置；

所述废水沉降装置包括进水管、沉降斗和混合器，所述进水管和所述沉降斗连通，所述沉降斗内壁固定连接有自上而下螺旋设置的导流板，所述混合器与所述进水管道连通，所述进水管上固定连通有加料管，所述加料管位于所述混合器背离所述沉降斗的一端；

所述氨气回收装置包括回收筒、回流管和收集箱，所述回收筒同轴设置于沉降斗顶部，所述回流管一端和所述回收筒底部同轴固定连通、另一端延伸至所述沉降斗内，所述收集箱和所述回收筒连通；

所述燃烧装置包括加热壳、纯氧燃烧器和送风管，所述加热壳套设于所述沉降斗和所述回收筒外周，所述加热壳与所述沉降斗和回收筒之间形成预热空腔，所述纯氧燃烧器和所述加热壳连接，所述纯氧燃烧器用于对回收筒内产生的氨气进行燃烧处理，所述送风管一端和所述燃烧器连通、另一端延伸至沉降斗底部和所述预热空腔连通。

通过采用上述技术方案，处理脱硫废水时，将脱硫废水通过进水管输送至沉降斗内，进水之前，通过加料管向进水管内加入碱性的石灰乳和絮凝剂，脱硫废水与石灰乳经过混合器混合搅拌后流入沉降斗内，石灰乳和废水中的重金属离子反应产生难溶的氢氧化物沉淀，絮凝剂进一步使沉淀物聚集在沉降斗底部，由于设置螺旋的导流板，进入沉降斗内的废水通过导流板沿沉降斗内壁形成旋转的水流，当旋转的水流到达沉降斗底部时，流向变为沿沉降斗轴向向上的涡流，涡流通过回流管进入回收筒内。处理过程中同时打开纯氧燃烧器，纯氧燃烧器对回收筒内废水逸出的氨气进行燃烧处理，燃烧产生的热量通过送风管送入预热空腔内，一方面加速石灰乳和废水中重金属离子的沉淀反应，另一方面热量对回收筒进行升温加热，当回收筒内的温度达到80℃以上时，能够加速回收筒内的废水中溶解氨的逸出效率，有利于使废水中的溶解氨充分逸出，逸出的氨气又被通入纯氧燃烧器内燃烧对回收筒提供热能，废水中的溶解氨被完全除去后进入收集箱内被收集即可直接利用。

通过采用上述的处理设备，不仅能够将脱硫废水中的重金属离子去除，也能够将脱硫废水中的溶解氨去除，从而提高了对脱硫废水的净化效果，处理后的脱硫废水可以直接再次用于烟气湿法脱硫工艺中。上述设备通过燃烧组件能够直接对回收筒内废水产生的氨气进行燃烧处理，燃烧产生的热量能够加快沉降斗内沉淀反应的发生，同时燃烧产生的热量能够加快回收筒内废水中溶解氨的析出效率，从而有利于提高对脱硫废水的处理效率，废水产生的氨气得到有效利用，无需排放处理，有利于达到企业节能环保的废水处理要求。

可选的，所述处理设备还包括底吹搅拌装置，所述底吹搅拌装置包括引风管和螺旋管，所述引风管一端和所述预热空腔连通、另一端同轴穿设于回流管并延伸至回收筒内，所述螺旋管和所述引风管延伸至回收筒内的一端固定连通。

通过采用上述技术方案，氨气燃烧后产生的气体主要为氮气，含有热量的氮气对沉降斗和回收筒进行加热升温后，氮气流经引风管进入螺旋管内，氮气流出螺旋管后形成漩涡状高速气流进入回收筒内，从而对回收筒内的脱硫废水进行搅拌，搅拌能够提高脱硫废水中氨气的逸出效率，同时搅拌有利于使回收筒内的脱硫废水受热均匀，从而进一步提高脱硫废水中氨气的逸出效率，有利于充分将脱硫废水中的溶解氨去除干净。通过燃烧产生的氮气对脱硫废水进行搅拌处理，无需额外提供搅拌设备和动力来源，大大降低了处理的成本。

可选的，所述处理设备还包括分离装置，所述分离装置包括减压分离筒、回收管和气化箱，所述减压分离筒固定连接于所述回收筒顶部，所述减压分离筒顶部固定连通有排气管，所述减压分离筒侧壁固定连通有进气管，所述进气管另一端与所述回收筒固定连通，所述回收管一端和所述减压分离筒固定连通、另一端和所述纯氧燃烧器连接，所述气化箱和所述回收管远离所述纯氧燃烧器的一端固定连通。

通过采用上述技术方案，吹入回收筒内的氮气和废水逸出氨气通过进气管一同进入减压分离筒内，经过减压分离后氮气通过排气管排出即可，经过减压分离后氨气变成液态通过回收管流入气化箱内，在气化箱内经过加压气化是的液态氨重新变成氨气，然后氨气通过回收管输送至纯氧燃烧器内进行燃烧处理。通过分离装置能够将燃烧后产生的氮气与脱硫废水中逸出的氨气分离，从而将燃烧后产生的氮气排出，避免影响回收管内氨气的浓度，从而有利于促进氨气燃烧反应的发生，同时氨气经过燃烧反应后变成氮气排出，不会对环境造成污染，有利于达到企业节能环保的废水处理要求。

可选的，所述废水沉降装置还包括污泥斗，所述污泥斗固定连接于沉降斗底部，所述污泥斗底部固定连通有排污管，所述排污管上设置有排污阀。

通过采用上述技术方案，脱硫废水中产生的沉淀物沉降至污泥斗内收集起来，定期打开排污阀，通过排污管对污泥斗内收集的污泥进行清理。

可选的，所述污泥斗与沉降斗的连接处设置有阻流盘，所述阻流盘朝向远离沉降斗的一端直径逐渐增大。

通过采用上述技术方案，通过设置阻流盘防止污泥斗内的污泥被涡流卷起至沉降斗中，从而避免影响沉降斗内的污泥沉降效果。

可选的，所述送风管上固定连通有风机。

通过采用上述技术方案，通过风机有利于提高燃烧产生的热风的输送效率，减少热风在输送过程中的能量损失，有利于提高氨气产生的热量的利用率。

可选的，所述纯氧燃烧器外设置有保护罩。

通过采用上述技术方案，保护罩防止燃烧产生的明火直接暴露，提高了氨气在燃烧处理过程中的安全性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请的处理方法不仅能够将脱硫废水中的重金属离子去除，也能够将脱硫废水中的溶解氨去除，从而提高了对脱硫废水的净化效果，上述方法处理后的脱硫废水可以直接再次用于烟气湿法脱硫工艺中。并且处理过程中无需额外提供热源或动力来源，产生的氨气能够被有效利用，符合企业节能环保的废水处理要求；

2.本申请的处理设备不仅能够将脱硫废水中的重金属离子去除，也能够将脱硫废水中的溶解氨去除，从而提高了对脱硫废水的净化效果，处理后的脱硫废水可以直接再次用于烟气湿法脱硫工艺中；通过燃烧组件能够直接对回收筒内废水产生的氨气进行燃烧处理，燃烧产生的热量能够加快沉降斗内沉淀反应的发生，同时燃烧产生的热量能够加快回收筒内废水中溶解氨的析出效率，从而有利于提高对脱硫废水的处理效率，废水产生的氨气得到有效利用；

3.本申请通过燃烧产生的氮气对脱硫废水进行搅拌处理，搅拌能够提高脱硫废水中氨气的逸出效率，同时搅拌有利于使回收筒内的脱硫废水受热均匀，从而进一步提高脱硫废水中氨气的逸出效率，有利于充分将脱硫废水中的溶解氨去除干净，也无需额外提供搅拌设备和动力来源，大大降低了处理的成本。

附图说明

图1是本申请实施例的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备的纵向剖视图。

附图标记：1、废水沉降装置；11、进水管；111、加料管；12、沉降斗；121、导流板；13、混合器；14、污泥斗；141、排污管；142、排污阀；143、阻流盘；2、氨气回收装置；21、回收筒；22、回流管；23、收集箱；231、集水阀；3、分离装置；31、减压分离筒；311、排气管；312、进气管；32、回收管；33、气化箱；4、燃烧装置；41、加热壳；411、预热空腔；42、纯氧燃烧器；421、保护罩；43、送风管；431、风机；5、底吹搅拌装置；51、引风管；52、螺旋管。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种烟气脱硫系统脱硫废水处理方法，包括以下步骤：

（1）在脱硫废水中加入石灰乳，调节脱硫废水的pH为7，搅拌反应30min，得到含有沉淀物的悬浮液；

（2）在悬浮液内加入絮凝剂，并静置2h；取悬浮液中的上清液进行搅拌、加热操作后得到处理液；对上清液搅拌、加热过程中产生的氨气进行燃烧处理，燃烧产生的热量对上清液进行加热，燃烧产生的气体循环通入上清液内对上清液进行搅拌。

本申请实施例一种烟气脱硫系统脱硫废水处理方法的实施原理为：在脱硫废水内加入碱后，脱硫废水中的重金属离子与碱性物质中的生成难溶的氢氧化物沉淀，从而将脱硫废水中的重金属离子分离，然后对上清液进行搅拌、加热处理，加热处理能够使溶于脱硫废水中的氨以氨气的形式释放出来，然后对氨气进行燃烧处理，产生的热量持续用于对上清液进行加热，氨气燃烧产生的气体通入上清液内对上清液进行搅拌，从而加快脱硫废水中溶解氨的析出效率，上述的方法不仅能够将脱硫废水中的重金属离子去除，也能够将脱硫废水中的溶解氨去除，从而提高了对脱硫废水的净化效果，并且能够对废水中的溶解氨进行有效利用。

本申请实施例还公开一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其采用上述的烟气脱硫系统脱硫废水处理方法，参照图1和图2，一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备包括废水沉降装置1、氨气回收装置2、分离装置3、燃烧装置4和底吹搅拌装置5。

参照图1和图2，废水沉降装置1包括进水管11、沉降斗12、混合器13和污泥斗14，沉降斗12上部为圆柱形、下部为倒锥形，进水管11与沉降斗12的圆柱段侧壁固定连通，混合器13与进水管11同轴固定连通，混合器13为管式静态混合器13，进水管11上固定连通有加料管111，加料管111位于混合器13背离沉降斗12的一端，沉降斗12内壁焊接有自上而下螺旋设置的导流板121。

参照图1和图2，污泥斗14为陀螺形，污泥斗14同轴固定连接于污泥斗14底部，污泥斗14底部同轴固定连通有排污管141，排污管141上固定连通有排污阀142。污泥斗14与沉降斗12的连接处设置有阻流盘143，阻流盘143通过连接杆与污泥斗14内壁焊接，阻流盘143与污泥斗14同轴设置，阻流盘143朝向远离沉降斗12的一端直径逐渐增大。通过设置呈锥形的阻流盘143能够防止污泥斗14内聚集的污泥被涡流卷起至沉降斗12中。

参照图1和图2，氨气回收装置2包括回收筒21、回流管22和收集箱23，回收筒21位于沉降斗12顶部，回收筒21与沉降斗12的圆柱段采用法兰同轴固定连接，回流管22一端和回收筒21底部同轴固定连通、另一端延伸至沉降斗12内，收集箱23通过管道与回收筒21底部连通，管道上固定连通有集水阀231。

参照图1和图2，分离装置3包括减压分离筒31、回收管32和气化箱33，减压分离筒31同轴固定连接于回收筒21顶部，减压分离筒31顶部同轴固定连通有排气管311，减压分离筒31侧壁固定连通有进气管312，进气管312另一端与所述回收筒21固定连通。回收管32一端和减压分离筒31侧壁底部固定连通、另一端和气化箱33固定连通。

参照图1和图2，燃烧装置4包括加热壳41、纯氧燃烧器42和送风管43，加热壳41套设于沉降斗12和回收筒21外周，加热壳41与沉降斗12和回收筒21焊接，加热壳41与沉降斗12和回收筒21之间形成预热空腔411。

参照图1和图2，纯氧燃烧器42与回收管32远离减压分离筒31的一端固定连通，纯氧燃烧器42外罩设有球形的保护罩421，送风管43一端和球形保护罩421固定连通、另一端延伸至沉降斗12底部和加热壳41焊接，送风管43内部与预热空腔411连通，送风管43上固定连通有风机431，风机431为高温防爆风机。

参照图1和图2，底吹搅拌装置5包括引风管51和螺旋管52，引风管51位于沉降斗12内，引风管51一端与沉降斗12内壁焊接并与预热空腔411连通、另一端同轴穿设于回流管22并延伸至回收筒21内，螺旋管52与引风管51延伸至回收筒21内的一端固定连通。

本申请实施例一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备的实施原理为：处理脱硫废水时，将脱硫废水通过进水管11输送至沉降斗12内，进水之前，通过加料管111向进水管11内加入碱性的石灰乳和絮凝剂，脱硫废水、石灰乳和絮凝剂经过混合器13混合搅拌后流入沉降斗12内，石灰乳和废水中的重金属离子反应产生难溶的氢氧化物沉淀，絮凝剂进一步使沉淀物聚集沉降在污泥斗14内，由于设置螺旋的导流板121，进入沉降斗12内的废水通过导流板121沿沉降斗12内壁形成旋转向下的水流，当旋转的水流到达沉降斗12底部时，流向变为沿沉降斗12轴向向上的涡流，涡流通过回流管22进入回收筒21内。

处理过程中同时打开纯氧燃烧器42，回收筒21内废水逸出的氨气进入气化箱33内，然后通过回收管32输送至纯氧燃烧器42内进行燃烧处理，燃烧产生的热量流经送风管43，并通过风机431送入预热空腔411内，一方面加速石灰乳和废水中重金属离子的沉淀反应，从而加快对废水中重金属离子的去除效率，另一方面热量对回收筒21进行升温加热，当回收筒21内的温度达到80℃以上时，能够加速回收筒21内的废水中溶解氨的逸出效率，有利于使废水中的溶解氨充分逸出。

氨气燃烧后产生的气体主要为氮气，含有热量的氮气对沉降斗12和回收筒21进行加热升温后，氮气流经引风管51进入螺旋管52内，氮气流出螺旋管52后形成漩涡状高速气流进入回收筒21内，从而对回收筒21内的脱硫废水进行搅拌，搅拌能够提高脱硫废水中氨气的逸出效率，同时搅拌有利于使回收筒21内的脱硫废水受热均匀，从而进一步提高脱硫废水中氨气的逸出效率。

吹入回收筒21内的氮气和废水逸出氨气通过进气管312一同进入减压分离筒31内，经过减压分离后氮气通过排气管311排出即可，经过减压分离后氨气变成液态通过回收管32流入气化箱33内，在气化箱33内经过加压气化是的液态氨重新变成氨气，然后氨气通过回收管32输送至纯氧燃烧器42内进行燃烧处理，以便持续对沉降斗12和回收筒21提供热能，从而使整个脱硫废水处理流程持续进行。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种烟气脱硫系统脱硫废水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）在脱硫废水中加入碱，调节脱硫废水的pH为7±0.5，搅拌反应15-30min，得到含有沉淀物的悬浮液；

（2）在悬浮液内加入絮凝剂，并静置预设时长；取悬浮液中的上清液进行搅拌、加热操作后得到处理液；对上清液搅拌、加热过程中产生的氨气进行燃烧处理，燃烧产生的热量用于对上清液进行加热，燃烧产生的气体循环通入上清液内对上清液进行搅拌。

2.一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其特征在于：采用权利要求1所述的烟气脱硫系统脱硫废水处理方法，所述处理设备包括废水沉降装置(1)、氨气回收装置(2)和燃烧装置(4)；

所述废水沉降装置(1)包括进水管(11)、沉降斗(12)和混合器(13)，所述进水管(11)和所述沉降斗(12)连通，所述沉降斗(12)内壁固定连接有自上而下螺旋设置的导流板(121)，所述混合器(13)与所述进水管(11)道连通，所述进水管(11)上固定连通有加料管(111)，所述加料管(111)位于所述混合器(13)背离所述沉降斗(12)的一端；

所述氨气回收装置(2)包括回收筒(21)、回流管(22)和收集箱(23)，所述回收筒(21)同轴设置于沉降斗(12)顶部，所述回流管(22)一端和所述回收筒(21)底部同轴固定连通、另一端延伸至所述沉降斗(12)内，所述收集箱(23)和所述回收筒(21)连通；

所述燃烧装置(4)包括加热壳(41)、纯氧燃烧器(42)和送风管(43)，所述加热壳(41)套设于所述沉降斗(12)和所述回收筒(21)外周，所述加热壳(41)与所述沉降斗(12)和回收筒(21)之间形成预热空腔(411)，所述纯氧燃烧器(42)和所述加热壳(41)连接，所述纯氧燃烧器(42)用于对回收筒(21)内产生的氨气进行燃烧处理，所述送风管(43)一端和所述燃烧器连通、另一端延伸至沉降斗(12)底部和所述预热空腔(411)连通。

3.根据权利要求2所述的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其特征在于：所述处理设备还包括底吹搅拌装置(5)，所述底吹搅拌装置(5)包括引风管(51)和螺旋管(52)，所述引风管(51)一端和所述预热空腔(411)连通、另一端同轴穿设于回流管(22)并延伸至回收筒(21)内，所述螺旋管(52)和所述引风管(51)延伸至回收筒(21)内的一端固定连通。

4.根据权利要求3所述的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其特征在于：所述处理设备还包括分离装置(3)，所述分离装置(3)包括减压分离筒(31)、回收管(32)和气化箱(33)，所述减压分离筒(31)固定连接于所述回收筒(21)顶部，所述减压分离筒(31)顶部固定连通有排气管(311)，所述减压分离筒(31)侧壁固定连通有进气管(312)，所述进气管(312)另一端与所述回收筒(21)固定连通，所述回收管(32)一端和所述减压分离筒(31)固定连通、另一端和所述纯氧燃烧器(42)连接，所述气化箱(33)和所述回收管(32)远离所述纯氧燃烧器(42)的一端固定连通。

5.根据权利要求2所述的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其特征在于：所述废水沉降装置(1)还包括污泥斗(14)，所述污泥斗(14)固定连接于沉降斗(12)底部，所述污泥斗(14)底部固定连通有排污管(141)，所述排污管(141)上设置有排污阀(142)。

6.根据权利要求5所述的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其特征在于：所述污泥斗(14)与沉降斗(12)的连接处设置有阻流盘(143)，所述阻流盘(143)朝向远离沉降斗(12)的一端直径逐渐增大。

7.根据权利要求2所述的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其特征在于：所述送风管(43)上固定连通有风机(431)。

8.根据权利要求2所述的一种烟气脱硫系统脱硫废水处理设备，其特征在于：所述纯氧燃烧器(42)外设置有保护罩(421)。

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