CN211998906U - 一种脱硫废水烟道浓缩处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种脱硫废水烟道浓缩处理装置，包括调节池、澄清池、缓冲池和烟道；所述调节池、所述澄清池、所述缓冲池和所述烟道依次连通；所述烟道的烟气出口端设置有除雾器，所述除雾器的外边缘与所述烟道的内表面卡接；所述除雾器与所述调节池连通。该装置经调节池、澄清池和缓冲池预处理后的废水进入烟道后，通过烟气余热蒸发废水，实现废水的浓缩。除雾器设置在烟道的烟气出口端，烟道内被烟气带走的废水液滴进入除雾器而被收集，除雾器与调节池连通，进而重复进行上述浓缩过程。该装置可有效避免废水液滴进入脱硫塔，浓缩效率高，废水处理成本低。

Description

一种脱硫废水烟道浓缩处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是涉及一种脱硫废水烟道浓缩处理装置。

背景技术

随着国家节能环保政策的日趋严格，特别是“水十条”的发布与实施，国家加强了对各类水污染的治理力度，提出了严格的源头保护和生态修复制度，全面控制污染物排放，着力保护水资源，全力保障水生态环境安全。

燃煤发电在我国电力能源结构中占据绝对优势，为了避免燃煤电厂中SO₂引起污染，大多数燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，在湿法脱硫过程中会产生大量脱硫废水，其主要来源为：锅炉补给水处理系统产生的废水、循环水和冷却水系统产生的高盐水、脱硫系统本身产生的废水和其他系统的废水。因此，湿法脱硫废水成分复杂，含有高浓度悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、氯离子、硫酸盐以及多种重金属。

目前，燃煤电厂应用最为广泛的脱硫废水处理工艺是“三联箱”工艺，该工艺采用物理化学方法，包括中和、沉降、絮凝和澄清等对脱硫废水进行处理。但是，处理后废水部分指标达标依旧困难，即使达标处理后，废水中含有大量的硫酸盐和氯化物，出水含盐量仍高达2-4％，难以重复利用，而直接外排又会引起地表水和土壤生态破坏，引起二次污染。因此，脱硫废水零排放处理技术的开发越来越受到重视。

针对脱硫废水具有硬度极高的特点，采用低温烟道蒸发浓缩处理，是一种运行成本低、易于操作的工艺。但是，在传统的低温烟道蒸发中，由于烟气流速快，且温度相对较低，大量废水液滴蒸发不完全即被烟气带入脱硫塔中，造成蒸发系统效率低下。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供一种脱硫废水烟道浓缩处理装置，该装置可有效避免废水液滴进入脱硫塔；

本实用新型提供一种脱硫废水烟道浓缩处理装置，包括调节池、澄清池、缓冲池和烟道；

所述调节池、所述澄清池、所述缓冲池和所述烟道依次连通；

所述烟道的烟气出口端设置有除雾器，所述除雾器的外边缘与所述烟道的内表面卡接；

所述除雾器与所述调节池连通。

本实用新型的脱硫废水烟道浓缩处理装置中调节池、澄清池、缓冲池和烟道依次连通，其中，烟道的烟气出口端设置有除雾器，并且除雾器的外边缘与烟道的内表面卡接。调节池将废水中SO₃ ^2-氧化为SO₄ ^2-，调节池出水至澄清池中并投加絮凝剂和助凝剂，沉淀废水中固体悬浮物，澄清池出水至缓冲池，缓冲池可调节进入烟道的废水量。由此经调节池、澄清池和缓冲池预处理后的废水进入烟道后，通过烟气余热蒸发废水，实现废水的浓缩。除雾器设置在烟道的烟气出口端，烟道内被烟气带走的废水液滴进入除雾器而被收集，除雾器与调节池连通，进而重复进行上述浓缩过程。该装置可有效避免废水液滴进入脱硫塔，浓缩效率高，废水处理成本低。

进一步，所述烟道的外侧可移动设置多个布水器；

所述布水器的一端与缓冲池连通，另一端穿过所述烟道的顶壁与所述烟道内部连通。

烟道的外侧可移动设置多个布水器，布水器的一端与缓冲池连通，另一端与穿过烟道的顶壁与烟道内部连通。布水器可将废水均匀分布于烟道中，并延长烟气与废水的作用时间，通过烟气余热蒸发废水，实现废水的浓缩。

进一步，所述布水器包括主管和多个支管；

所述主管与所述缓冲池连通；

所有所述支管均分布在所述主管上，其一端与所述主管连通，另一端穿过所述烟道的顶壁与所述烟道内部连通。

布水器包括主管和多个支管，所有支管均分布在主管上，并且其一端与主管连通，另一端穿过烟道的顶壁与烟道内部连通。缓冲池内的废水进入布水器的主管内，并通过多个支管输送至烟道内，布水器的支管可对废水进行分流，有效避免了因废水直接喷淋导致大量废水液滴蒸发不完全，浓缩效率低的问题。

进一步，还包括多个引流管线，所述引流管线设置在所述烟道的内部，其一端与所述烟道的底壁相抵，另一端与所述支管可拆卸连接。

布水器支管的一端还设置有引流管线，引流管线设置在烟道的内部，其一端与烟道的底壁相抵，另一端与支管可拆卸连接。这样，由布水器支管流出的废水沿引流管线自上而下流至烟道底部，引流管线的设置增加了废水与烟气的作用时间，提高了废水浓缩效率。

进一步，所述烟道的底部远离所述除雾器的一端设置有集水槽，所述集水槽与所述调节池连通；所述集水槽呈锥形结构，且锥角大于45°。

烟道的底部远离除雾器的一端设置有集水槽，用于收集被浓缩的废水，集水槽呈锥形结构，且锥角大于45°。

进一步，所述调节池底部设置有曝气部件；所述调节池上设置有pH在线监测调节部件。

调节池底部设置有曝气部件，曝气部件具有搅拌和氧化废水中亚硫酸根的作用；调节池上还设置有pH在线监测调节部件，可实时监测并调节脱硫废水的pH，进而减少酸性废水对后续处理工艺中烟道的腐蚀。

进一步，所述澄清池上设置有投药部件；

所述澄清池的底部设置有污泥排出口，所述污泥排出口呈锥形结构，且锥角为30-120°。

澄清池上设置有投药部件，投料部件的设置便于向澄清池中投加定量的絮凝剂和助凝剂；澄清池的底部设置有污泥排出口，污泥排出口呈锥形结构，锥形结构的污泥排出口可提高废水中固体悬浮物的沉淀效果。

进一步，还包括压滤器，所述压滤器与所述污泥排出口相连通。

污泥排出口后还连接有一压滤器，压滤器可进一步脱除污泥中的废水，避免含重金属等污染物的污泥直接排放所带来的环境污染问题。

本实用新型还公开了上述处理装置处理废水的方法，包括以下步骤：

S1、脱硫废水排入所述调节池，将废水中SO₃ ^2-氧化为SO₄ ^2-；

S2、将氧化处理后的废水排入所述澄清池，并投加絮凝剂和助凝剂，使出水固体悬浮物浓度降至1500mg/L以下；

S3、将所述澄清池处理后的废水排入所述缓冲池，调节蒸发废水量；

S4、将所述缓冲池处理后的废水泵入所述烟道，对废水进行蒸发浓缩，未蒸发完全的液滴被所述除雾器回收汇集，并回流到所述调节池，重复蒸发过程。

使用上述脱硫废水烟道浓缩处理装置处理脱硫废水时，首先，将脱硫废水排入调节池，通过搅拌或曝气的方法将废水中SO₃ ^2-氧化为SO₄ ^2-；其次，将氧化处理后的废水排入澄清池，并投加絮凝剂和助凝剂，絮凝剂优选聚合氯化铝，或其他偏酸性条件下使用的絮凝剂，使出水固体悬浮物浓度降至1500mg/L以下，固体悬浮物浓度降至1500mg/L以下可有效避免废水在烟气蒸发过程在烟道入口产生结垢，影响浓缩效率；澄清池处理后的废水排入述缓冲池，调节蒸发废水量；最后，将缓冲池处理后的废水泵入烟道，对废水进行蒸发浓缩，未蒸发完全的液滴被除雾器回收汇集，并回流到调节池，重复蒸发过程。本方法S1-S3步骤可初步去除脱硫废水中的悬浮物、重金属等污染物，减少废水中污染物对后续烟道蒸发过程的影响，预处理后的废水进入低温烟道后，废水下落过程中被热烟气加热蒸发，而在烟道的出口端设置除雾器，未被蒸发的液滴被烟气带入除雾器后被收集，进而重新回流到调节池中重复处理。该方法通过设置除雾器可有效防止未被蒸发的液滴被烟气带入脱硫塔，在一定程度上提高了废水浓缩效率。

进一步，步骤S4还包括：所述烟道对废水进行蒸发浓缩，蒸发得到的水蒸气随烟气进入脱硫塔，浓缩后的废水进入所述集水槽，并后回流到所述调节池重复上述处理过程。

本实用新型的脱硫废水烟道浓缩处理装置，与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型的脱硫废水低温烟道浓缩处理装置中，调节池、澄清池、缓冲池和烟道依次连通，脱硫废水依次经过调节池、澄清池和缓冲池处理后，可初步去除脱硫废水中的悬浮物、重金属等污染物，减少废水中污染物对后续烟道蒸发过程的影响，预处理后的废水进入低温烟道后，废水下落过程中被热烟气加热蒸发，蒸发得到的水蒸气随烟气进入脱硫塔，而在烟道的出口端设置除雾器，未被蒸发的液滴被烟气带入除雾器后被收集，进而重新回流到调节池中重复处理，解决了由于烟气温度相对较低，大量废水液滴在烟道内不能被蒸发完全，导致废水浓缩效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型脱硫废水烟道浓缩处理装置的示意图。

附图标记说明：

1：调节池；2：澄清池；3：缓冲池；4：烟道；5：除雾器；6：主管；7：支管；8：引流管线；9：集水槽；10：曝气部件；11：pH在线监测调节部件；12：投药部件；13：污泥排出口；14：压滤器；15：脱硫塔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型的脱硫废水烟道4浓缩处理装置，包括调节池1、澄清池2、缓冲池3和烟道4；所述调节池1、所述澄清池2、所述缓冲池3和所述烟道4依次连通；所述烟道4的烟气出口端设置有除雾器5，所述除雾器5的外边缘与所述烟道4的内表面卡接；所述除雾器5与所述调节池1连通。

本实用新型的脱硫废水烟道4浓缩处理装置，包括调节池1、澄清池2、缓冲池3和烟道4，调节池1、澄清池2、缓冲池3和烟道4依次连通。脱硫废水进入调节池1后，对废水进行曝气或搅拌，将废水中SO₃ ^2-氧化为SO₄ ^2-，调节池1出水至澄清池2，对固体悬浮物进行絮凝沉淀，并将出水排至缓冲池3，缓冲池3进一步调节进入烟道4的废水量。废水由水泵打入烟道4后，废水在重力作用下自上而下流动，通过热烟气进行蒸发浓缩，水蒸气随烟气进入脱硫塔15。此时，因烟道4的烟气出口端设置有除雾器5，除雾器5的外边缘与烟道4的内表面卡接，并且除雾器5与调节池1连通，因此，未蒸发完全的废水液滴可随烟气进入除雾器5，除雾器5将绝大部分废水回收汇集，并回流到调节池1中，重复上述蒸发过程。根据除雾器5的运行状态，可根据需要设置除雾器5冲洗水，以去除除雾器5上的结垢。在上述技术方案的基础上，进一步，所述烟道4的外侧可移动设置多个布水器；所述布水器的一端与缓冲池3连通，另一端穿过所述烟道4的顶壁与所述烟道4内部连通。

烟道4的外侧可移动设置有多个布水器，布水器的一端与缓冲池3连通，另一端穿过烟道4的顶壁与烟道4内部连通，缓冲池3中的废水由水泵打入烟道4中，通过布水器将废水均匀分布，废水在重力作用下自上而下流动，通过与烟气相互作用进行蒸发浓缩。

在上述技术方案的基础上，进一步优先地，所述布水器包括主管6和多个支管7；所述主管6与所述缓冲池3连通；所有所述支管7均分布在所述主管6上，其一端与所述主管6连通，另一端穿过所述烟道4的顶壁与所述烟道4内部连通。

布水器包括主管6和多个支管7，所有支管7均分布在主管6上，其一端与主管6连通，另一端穿过烟道4的顶壁与烟道4内部连通，而主管6与缓冲池3连通，这样缓冲池3中的废水进入布水器主管6，并通过布水器支管7被均匀分布，并进入烟道4内部，被分流的废水在重力作用下自上而下流动，并与热烟气进行蒸发浓缩。布水器支管7分流的方法提高了废水与烟气的作用面积，并且延长了废水与烟气的作用时间。

在上述优先技术方案的基础上，进一步，还包括多个引流管线8，所述引流管线8设置在所述烟道4的内部，其一端与所述烟道4的底壁相抵，另一端与所述支管7可拆卸连接。

本实用新型的脱硫废水烟道4浓缩处理装置，还包括多个引流管线8，引流管线8设置在烟道4的内部，其一端与烟道4的底壁相抵，另一端与支管7可拆卸连接，这样，烟道4内布水器支管7出水沿引流管线8自上而下流至烟道4底部，引流管的设置对水流起到了引流的作用。这里的引流管线8可以为管状或实心结构，而引流管线8的外表面设置螺纹结构可提升引流和换热效果。此外，为便于烟道4浓缩装置的维护，引流管线8通过螺纹或法兰与支管7可拆卸连接，当引流管线8上结垢时，可将引流管线8拆下进行冲洗维护。

在上述优先技术方案的基础上，更为优选地，所述烟道4的底部远离所述除雾器5的一端设置有集水槽9，所述集水槽9与所述调节池1连通；所述集水槽9呈锥形结构，且锥角大于45°。

烟道4底部远离除雾器5的一端设置有集水槽9，并且集水槽9呈锥形结构，这样，经烟气浓缩的废水可被集水槽9收集，进而回流到调节池1重复上述浓缩过程。当达到预期浓缩倍数时，浓缩可直接排放进一步处理。

在上述优先技术方案的基础上，进一步，所述调节池1底部设置有曝气部件10；所述调节池1设置有pH在线监测调节部件11。

调节池1的底部设置有曝气部件10，当澄清池2污泥沉降和脱水容易实现时，调节池1内可不设置曝气部件10，但此时必须设置搅拌器，以避免悬浮物大量沉积在调节池1底部，同时，搅拌也可实现对废水的均质过程。调节池1上还设置有pH在线监测调节部件11，可实时监测并调节废水的酸碱值。

在上述优先技术方案的基础上，进一步，所述澄清池2上设置有投药部件12；所述澄清池2的底部设置有污泥排出口13，所述污泥排出口13呈锥形结构，且锥角为30-120°。

澄清池2上设置有投药部件12，可根据需要向澄清池2中投加定量的絮凝剂和助凝剂，以絮凝沉淀废水中的固体悬浮物。澄清池2底部设置有污泥排出口13，污泥可通过污泥排出口13外排进一步脱水处理。

在上述优先技术方案的基础上，进一步，还包括压滤器14，所述压滤器14与所述污泥排出口13相连通。

污泥排出口13连接有一压滤器14，压滤器14可进一步脱除污泥中的废水，以免含有重金属等污染物的污泥外排造成环境污染。

使用上述优选技术方案中的脱硫废水烟道浓缩处理装置处理某电厂脱硫废水。

以某电厂的实际脱硫废水为处理对象，进行现场处理能力为1吨/小时的实验验证，废水取自三联箱处理系统出水，表1为废水中主要污染物浓度。

表1废水中主要污染物浓度

指标	单位	数值
			SS	mg/L	163
pH	mg/L	8.0
			Ca<sup>2+</sup>	mg/L	2043
TDS	mg/L	19208
			Cl<sup>-</sup>	mg/L	8741
SO<sub>4</sub><sup>2-</sup>	mg/L	5086

首先，脱硫废水进入调节池1，启动阶段曝气部件10关闭，调节池1内停留时间为1小时；调节池1的出水进入澄清池2中，废水在澄清池2中的停留时间为3小时；澄清池2溢流出水进入缓冲池3，缓冲池3中的废水再由水泵打入烟道4。水平烟道4长度为6.8米，进入烟道4后通过布水器将废水均匀分布，布水器设置在烟道4顶部，有50个喷嘴组成，在烟道4顶端按照2排平行布置，废水从喷嘴流出后在重力作用下自由下落，废水下落过程中被热烟气加热蒸发，水蒸气随着烟气进入脱硫系统，由于烟气温度相对较低，大量废水液滴在烟道4不能蒸发完全，这些液滴被烟气带入除雾器5后被收集下来，除雾器5收集的废水重新流回到调节池1中，浓缩后的废水通过烟道4下方的锥形集水槽9收集后，回流到调节池1。

当调节池1内有蒸发回流水进入后，打开曝气部件10，搅拌废水的同时将亚硫酸根氧化为硫酸根，同时在澄清池2中投加絮凝剂和助凝剂，蒸发浓缩后的浓缩废水由烟道4底部锥形集水槽9收集，浓缩后的废水硫酸根浓度提升，将其回流到调节池1中沉淀废水中部分钙离子，使调节池1中硫酸根(含亚硫酸根)浓度维持在约10000mg/L，并重复上述浓缩过程，当达废水中氯离子到10000mg/L时，多余浓水直接排出进行后续固化处理。

结果表明，当废水循环蒸发3次后，集水槽9中的浓缩废水中氯离子浓度便达到了10万mg/L。而相同运行条件下，不设置除雾器5时，需要将废水循环蒸发11次后，才能使浓水中氯离子浓度达到10万mg/L。此外，本实用新型中采用含有硫酸盐的浓水对脱硫废水中的钙离子预沉淀，可以有效避免烟道4蒸发过程中钙离子的析出，减少烟道4内污泥的产生，有利于减少系统维护工作量。

综上，通过除雾器5和浓水回流的的科学使用，可以有效避免废水液滴进入脱硫塔15中，大幅提高烟道4浓缩装置的浓缩效率，同时可有效降低污泥产水量，具有良好的经济和环境效益。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种脱硫废水烟道浓缩处理装置，其特征在于，包括调节池(1)、澄清池(2)、缓冲池(3)和烟道(4)；

所述调节池(1)、所述澄清池(2)、所述缓冲池(3)和所述烟道(4)依次连通；

所述烟道(4)的烟气出口端设置有除雾器(5)，所述除雾器(5)的外边缘与所述烟道(4)的内表面卡接；

所述除雾器(5)与所述调节池(1)连通。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述烟道(4)的外侧可移动设置多个布水器；

所述布水器的一端与缓冲池(3)连通，另一端穿过所述烟道(4)的顶壁与所述烟道(4)内部连通。

3.根据权利要求2所述的处理装置，其特征在于，所述布水器包括主管(6)和多个支管(7)；

所述主管(6)与所述缓冲池(3)连通；

所有所述支管(7)均分布在所述主管(6)上，其一端与所述主管(6)连通，另一端穿过所述烟道(4)的顶壁与所述烟道(4)内部连通。

4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于，还包括多个引流管线(8)，所述引流管线(8)设置在所述烟道(4)的内部，其一端与所述烟道(4)的底壁相抵，另一端与所述支管(7)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述烟道(4)的底部远离所述除雾器(5)的一端设置有集水槽(9)，所述集水槽(9)与所述调节池(1)连通；所述集水槽(9呈锥形结构，且锥角大于45o。

6.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述调节池(1)底部设置有曝气部件(10)；所述调节池(1)设置有pH在线监测调节部件(11)。

7.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述澄清池(2)上设置有投药部件(12)；

所述澄清池(2)的底部设置有污泥排出口(13)，所述污泥排出口(13)呈锥形结构，且锥角为30-120°。

8.根据权利要求7所述的处理装置，其特征在于，还包括压滤器(14)，所述压滤器(14)与所述污泥排出口(13)相连通。

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