CN216572432U - 一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于环保领域，尤其涉及一种石灰石‑石膏法烟气脱硫系统。本实用新型提供的脱硫系统包括：石灰石制浆池、石灰石‑石膏法烟气脱硫塔、石膏浆分离设备、石膏脱水设备、回收水池、废水分离设备、化学沉淀设备、泡沫分离器和外排水管道。本实用新型提供的系统通过增设泡沫分离器，并将泡沫分离去除LAS的脱硫废水返回到脱硫塔中，能够将脱硫塔内的LAS浓度控制在较低水平，从而消除脱硫塔起泡的根源因素，进而可以使脱硫系统在高氯离子浓度条件下正常运行，即实现脱硫系统的高浓缩倍率运行，显著减少脱硫废水的排放量。而且，泡沫分离器的结构简单，投资和运行维护成本较低，具有明显的经济优势。

Description

一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统

技术领域

本实用新型属于环保领域，尤其涉及一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统。

背景技术

随着我国环境保护力度的不断加大，在火力发电行业已经普遍装设了烟气脱硫装置。石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)技术，因其具有煤种适用范围广、脱硫效率高等一系列优点，成为国内外烟气脱硫的主导技术。在湿法脱硫洗涤烟气的过程中，烟气飞灰被洗涤进入石灰石-石膏浆液中，其中含有的氯离子、重金属离子等有害物质也随之进入到烟气脱硫系统中，并在石膏处理工艺过程中，随着冲洗水进入脱硫废水环节，形成了富含重金属和氯离子的脱硫废水。为了维持脱硫装置浆液循环系统的物质平衡，防止脱硫设备的腐蚀和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水。

目前，大部分电厂的脱硫废水经常规处理后直接排放，常规的脱硫废水处理主要采用中和、反应和絮凝三步处理的三联箱工艺或电絮凝等新工艺，最终排放出含有较多盐类物质的废水。这种废水中含有较多的钙、镁、铜、铁、锰等阳离子和Cl^-、SO₄ ^2-等阴离子，虽然勉强能够达标排放，但这种直接排放往往还是会对水体造成严重的污染。国内只有少数电厂由于特殊原因被强制要求脱硫废水零排放，而脱硫废水深度处理技术仍处于摸索阶段，可谓是一厂一方，由于末端的蒸发热法实现废水零排的能耗极大，归纳起来均会采用先浓缩减量再用蒸发的方法来实现废水零排放的。可见脱硫废水的排放量大小直接影响了实现零排的难度和投资成本。

脱硫废水中的Cl^-来源于烟气、石灰石、和补充水，煤中所含的氯元素在锅炉炉膛内燃烧后转化为HCl，HCl又被脱硫浆液吸收，石灰石作为吸收剂会被研磨成很细的粉末，所含氯元素、重金属等在浆液池中会快速溶出。由于Cl^-的化学性质非常稳定，不会因化学反应引起浓度的改变，所以在浆液循环浓缩过程中，往往以Cl^-的浓度变化来判断浆液的浓缩程度，决定是否需要排污，因此，目前脱硫废水中的Cl^-浓度是决定脱硫废水是否排污的主要参数。在条件允许的情况下，尽量提高浓缩倍数可以减少废水的排放量。

由于煤质、石灰石成分、补充水水质以及脱硫吸收塔的运行方式等都对脱硫废水的水质有直接的影响，所以很难提出脱硫废水的代表性水质数据，不同火力发电厂的脱硫废水水质会有很大的差异，即使同一套湿法脱硫系统，都会因为煤质和补充水的频繁变化而使水质经常变化，甚至在不同的时段都会有不同的水质。而行业标准DL/T1477-2015《火力发电厂脱硫装置技术监督导则》里也明确要求严格控制吸收塔浆液中的Cl^-含量低于10000mg/L，而目前设计单位普遍的认知的水平衡计算依据是脱硫废水的Cl^-含量不高于20000mg/L。经过实际调研，目前国内湿法脱硫废水Cl^-含量普遍低于10000mg/L，主要是因为作为脱硫废水的标称参数Cl^-含量一高，脱硫效率就下来了，甚至还影响了脱硫运行的操作参数，而提前排放废水可降低Cl^-含量，可轻易地维持脱硫性能，从而导致大多数脱硫废水排放量偏高，给后续的零排放增加很大的负担。

从上述分析可以看出现有技术普遍认为脱硫废水的Cl^-含量是影响脱硫运行的直接原因。为了减少脱硫废水的排放量，出现了多种减少或脱除脱硫废水Cl^-含量的技术，如反渗透、正渗透、电渗析等膜法脱盐，或用离子交换、萃取等方法降低Cl^-含量，甚至也有从烟气侧采用NaOH粉剂先把烟气中HCl脱除下来以减少脱硫废水Cl^-含量的，普遍认为只要把脱硫废水Cl^-含量降下来就可实现废水返塔回用，而事实上把Cl^-含量降下来特别是膜法脱盐的方法，的的确确是可以实现脱硫废水的返塔回用，实现脱硫废水的减量化。但是，由于Cl^-本身的化学性质极其稳定，把Cl^-从废水中脱除是非常困难的，因此，这种方法均付出了高昂的投资成本，给企业带来极大的经济负担。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统，本实用新型提供的脱硫系统可实现高浓缩倍率运行，从而有效降低脱硫废水的排放量，此外该系统的投资和运行成本较低，具有良好的经济效益。

本实用新型提供了一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统，包括：

石灰石制浆池；

与所述石灰石制浆池的浆液出口相连的石灰石-石膏法烟气脱硫塔；

与所述石灰石-石膏法烟气脱硫塔的石膏浆液出口相连的石膏浆分离设备；

与所述石膏浆分离设备的底流口相连的石膏脱水设备；

分别与所述石膏浆分离设备的溢流口和所述石膏脱水设备的排水口相连的回收水池；所述回收水池设置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口与所述石灰石制浆池相连；

与所述回收水池的第二出水口相连的废水分离设备；所述废水分离设备的底流口连回所述回收水池；

与所述废水分离设备的溢流口相连的化学沉淀设备；

与所述化学沉淀设备的清液出口相连的泡沫分离器和外排水管道；所述泡沫分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述泡沫分离器的泡沫水出口与所述外排水管道相连。

优选的，所述泡沫分离器为蛋白质分离器。

优选的，所述泡沫分离器为二级蛋白质分离器；

所述二级蛋白质分离器包括第一蛋白质分离器和第二蛋白质分离器，所述第一蛋白质分离器的进水口与所述化学沉淀设备的清液出口相连，所述第一蛋白质分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述第一蛋白质分离器的泡沫水出口与所述第二蛋白质分离器的进水口相连，所述第二蛋白质分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述第二蛋白质分离器的泡沫水出口与所述外排水管道相连。

优选的，所述石膏浆分离设备为石膏旋流器。

优选的，所述石膏脱水设备为真空皮带机。

优选的，所述废水分离设备为废水旋流器。

优选的，所述化学沉淀设备包括废水处理三联箱和沉淀池；

所述废水处理三联箱包括串联设置的中和池、反应池和絮凝池，所述中和池的进水口与所述废水分离设备的溢流口相连；

所述沉淀池的进水口与所述絮凝池的出水口相连，所述沉淀池的清液出口分别与所述泡沫分离器的进水口和所述外排水管道相连。

优选的，还包括工艺水输送管道；

所述工艺水输送管道的出水端分别与所述脱硫吸收塔和石膏脱水设备相连接。

优选的，还包括废水收集池；

所述废水收集池设置在所述废水分离设备的溢流口和所述化学沉淀设备的进水口之间，所述废水收集池的进水口与所述废水分离设备的溢流口相连，所述废水收集池的出水口与所述化学沉淀设备的进水口相连。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统。本实用新型提供的脱硫系统包括：石灰石制浆池；与所述石灰石制浆池的浆液出口相连的石灰石-石膏法烟气脱硫塔；与所述石灰石-石膏法烟气脱硫塔的石膏浆液出口相连的石膏浆分离设备；与所述石膏浆分离设备的底流口相连的石膏脱水设备；分别与所述石膏浆分离设备的溢流口和所述石膏脱水设备的排水口相连的回收水池；所述回收水池设置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口与所述石灰石制浆池相连；与所述回收水池的第二出水口相连的废水分离设备；所述废水分离设备的底流口连回所述回收水池；与所述废水分离设备的溢流口相连的化学沉淀设备；与所述化学沉淀设备的清液出口相连的泡沫分离器和外排水管道；所述泡沫分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述泡沫分离器的泡沫水出口与所述外排水管道相连。本实用新型克服了本领域普遍认为的氯离子浓度过高会导致脱硫浆液起泡，导致浆液液位虚高，从而影响脱硫系统运行，降低脱硫效率，增加电耗的技术偏见，发现脱硫用工艺水中不可避免存在的直链烷基苯磺酸钠(LAS)才是导致浆液气泡的根本原因，氯离子浓度只是侧面反映了LAS浓度的高低而已。基于此，本实用新型不再聚焦于脱硫浆液氯离子浓度的降低，氯离子浓度只是脱硫吸收塔浓缩倍率的标称参数而已，本实用新型提供的系统从降低浆液的LAS浓度出发，通过增设泡沫分离器，可以对脱硫废水中的LAS进行非破坏性分离，之后再将去除LAS的脱硫废水直接或间接返塔循环。本实用新型提供的系统通过将泡沫分离去除LAS的脱硫废水返回到脱硫塔中，能够将脱硫塔内的LAS浓度控制在较低水平，从而消除脱硫塔起泡的根源因素，进而可以使脱硫系统在高氯离子浓度条件下正常运行，即实现脱硫系统的高浓缩倍率运行，显著减少脱硫废水的排放量。而且，泡沫分离器的结构简单，投资和运行维护成本较低，具有明显的经济优势。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的石灰石-石膏法烟气脱硫系统的工艺流程图；

图2是本实用新型对比例提供的石灰石-石膏法烟气脱硫系统的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本实用新型提供了一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统，包括：

石灰石制浆池；

与所述石灰石制浆池的浆液出口相连的石灰石-石膏法烟气脱硫塔；

与所述石灰石-石膏法烟气脱硫塔的石膏浆液出口相连的石膏浆分离设备；

与所述石膏浆分离设备的底流口相连的石膏脱水设备；

分别与所述石膏浆分离设备的溢流口和所述石膏脱水设备的排水口相连的回收水池；所述回收水池设置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口与所述石灰石制浆池相连；

与所述回收水池的第二出水口相连的废水分离设备；所述废水分离设备的底流口连回所述回收水池；

与所述废水分离设备的溢流口相连的化学沉淀设备；

与所述化学沉淀设备的清液出口相连的泡沫分离器和外排水管道；所述泡沫分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述泡沫分离器的泡沫水出口与所述外排水管道相连。

参见图1，图1是本实用新型实施例提供的石灰石-石膏法烟气脱硫系统的工艺流程图。图1中，1为石灰石制浆池，2为石灰石-石膏法烟气脱硫塔，2-1为原烟气入口，2-2为净烟气出口，2-3为浆液循环管道，2-4为石膏浆液出口，2-5为空气入口，2-6为氧化风机，3为石膏浆分离设备，4为石膏脱水设备，5为回收水池，6为废水分离设备，7为废水收集池，8为废水处理三联箱，8-1为中和池，8-2为反应池，8-3为絮凝池，9为沉淀池，10为泡沫分离器，10-1为第一泡沫分离器，10-2为第二泡沫分离器，11为外排水管道。

本实用新型提供的石灰石-石膏法烟气脱硫系统包括：石灰石制浆池1、石灰石-石膏法烟气脱硫塔2、石膏浆分离设备3、石膏脱水设备4、回收水池5、废水分离设备6、化学沉淀设备、泡沫分离器10和外排水管道11。

在本实用新型提供的脱硫系统中，石灰石制浆池1用于配制石灰石浆液，其上设置有石灰石粉进料口、进水口和浆液出口，池内优选还设置有搅拌装置。

在本实用新型提供的脱硫系统中，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2为进行烟气脱硫和生成石膏的反应设备，塔釜侧壁上设置有原烟气入口2-1，塔顶设置有净烟气出口2-2，塔底设置有循环浆液出口、石膏浆液出口2-4和空气入口2-5，所述循环浆液出口与脱硫塔的浆液循环管道2-3的进液端相连，浆液循环管道2-3的出液端与设置在脱硫塔内腔顶部的浆液喷淋装置相连，空气入口2-5连接有与之配套的氧化风机2-6。

在本实用新型提供的脱硫系统中，石膏浆分离设备3用于对石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的外排石膏浆液进行固液分离，其上设置有进料口、溢流口和底流口，石膏浆分离设备3的进料口与石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的石膏浆液出口相连。在本实用新型提供的一个实施例中，石膏浆分离设备3具体选择石膏旋流器。

在本实用新型提供的脱硫系统中，石膏脱水设备4用于对石膏浆分离设备3底流口排出的湿石膏进行脱水，其上设置有进料口、干料出口和排水口，石膏脱水设备4的进料口与石膏浆分离设备3的底流口相连。在本实用新型提供的一个实施例中，石膏脱水设备4具体选择真空皮带机。

在本实用新型提供的脱硫系统中，回收水池5用于对石膏浆分离设备3分离的溢流和石膏脱水设备4的脱出水进行回收，并将部分的回收水间接返塔回用，其上设置有进水口、第一出水口和第二出水口，池内优选还设置有搅拌装置，回收水池5的进水口分别与石膏浆分离设备3的溢流口和石膏脱水设备4的排水口相连，回收水池5的第一出水口与石灰石制浆池1的进水口相连。

在本实用新型提供的脱硫系统中，废水分离设备6用于对回收水池5内的回收水进行循环处理，处理得到的底流返回到池内，其上设置有进水口、溢流口和底流口，废水分离设备6的进水口与回收水池5的第二出水口相连。在本实用新型提供的一个实施例中，废水分离设备6具体选择废水旋流器。

在本实用新型提供的脱硫系统中，所述化学沉淀设备用于对废水分离设备6的溢流进行化学沉淀，其上设置有进水口和清液出口，所述化学沉淀设备的进水口与废水分离设备6的溢流口相连。在本实用新型提供的一个实施例中，所述化学沉淀设备包括废水处理三联箱8和沉淀池9；废水处理三联箱8具体包括串联设置的中和池8-1、反应池8-2和絮凝池8-3，中和池8-1的进水口与废水分离设备6的溢流口相连；沉淀池9的进水口与絮凝池8-3的出水口相连。在本实用新型中，中和池8-1用于投加碱液调节废水的pH值，优选将pH值调节至8.5以上，更优选为8.5～9.5；反应池8-2用于进行废水与有机硫化物的混合反应，所述有机硫化物包括但不限于TMT-15，所述有机硫化物的投加浓度优选控制在1～5wt％；絮凝池8-3用于进行废水与絮凝剂的混合反应，所述絮凝剂的投加量优选控制在0.1～0.3wt％。

在本实用新型提供的脱硫系统中，废水分离设备6的溢流口和所述化学沉淀设备的进水口之间优选还设置有废水收集池7，用于对废水分离设备6的溢流进行缓存，其上设置有进水口和出水口，池内优选还设置有搅拌装置，废水收集池7的进水口与废水分离设备6的溢流口相连，废水收集池7的出水口与所述化学沉淀设备的进水口相连。在本实用新型提供的所述化学沉淀设备包括废水处理三联箱8和沉淀池9的实施例中，废水收集池7的出水口与中和池8-1的进水口相连。

在本实用新型提供的脱硫系统中，泡沫分离器10用于对所述化学沉淀处理后的部分出水进行泡沫分离，非破坏性去除水体中的直链烷基苯磺酸钠(LAS)，并将处理后得到的除泡沫净水直接或间接返塔回用，其上设置有进水口、净水出口和泡沫水出口，泡沫分离器10的进水口与所述化学沉淀设备的清液出口相连，泡沫分离器10的净水出口与石灰石制浆池1的进水口或石灰石-石膏法烟气脱硫塔2相连。在本实用新型提供的所述化学沉淀设备包括废水处理三联箱8和沉淀池9的实施例中，泡沫分离器10的进水口与沉淀池9的清液出口相连。在本实用新型提供的一个实施例中，泡沫分离器10具体选择蛋白质分离器，所述蛋白质分离器包括但不限于一级蛋白质分离器、二级蛋白质分离器或三级及以上蛋白质分离器。在本实用新型提供的泡沫分离器10选择为二级蛋白质分离器的实施例中，所述二级蛋白质分离器包括第一蛋白质分离器10-1和第二蛋白质分离器10-2，第一蛋白质分离器10-1的进水口与所述化学沉淀设备的清液出口相连，第一蛋白质分离器10-1的净水出口与石灰石制浆池1或石灰石-石膏法烟气脱硫塔2相连，第一蛋白质分离器10-1的泡沫水出口与第二蛋白质分离器10-2的进水口相连，第二蛋白质分离器10-2的净水出口与石灰石制浆池1或石灰石-石膏法烟气脱硫塔2相连。

在本实用新型提供的脱硫系统中，外排水管道11为废水排出脱硫系统的通道，所述化学沉淀处理后的部分出水(即，未进入泡沫分离器10的出水)和泡沫分离器10产出的外排泡沫水均通过外排水管道11排出脱硫系统，外排水管道11的进水端分别与所述化学沉淀设备的清液出口和泡沫分离器10的泡沫水出口相连。在本实用新型提供的所述化学沉淀设备包括废水处理三联箱8和沉淀池9的实施例中，外排水管道11的进水端与沉淀池9的清液出口相连。在本实用新型提供的泡沫分离器10选择为二级蛋白质分离器的实施例中，外排水管道11的进水端与第二蛋白质分离器10-2的泡沫水出口相连。

在本实用新型提供的脱硫系统中，所述系统还包括工艺水输送管道，用于定期向脱硫系统补加工艺水，以维持石灰石-石膏法烟气脱硫塔内浆液的物质平衡；所述工艺水输送管道的出水端优选分别与脱硫吸收塔2和石膏脱水设备4相连接。

本实用新型还提供了一种石灰石-石膏法烟气脱硫方法，在上述技术方案所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统中进行，包括以下步骤：

将石灰石粉在石灰石制浆池1中制成石灰石浆液，然后将所石灰石浆液作为脱硫吸收剂输送至石灰石-石膏法烟气脱硫塔2中；

原烟气从原烟气入口2-1进入到石灰石-石膏法烟气脱硫塔2，与塔顶喷淋的浆液逆流接触；逆流接触的过程中，浆液对原烟气中的二氧化硫进行吸收，随后落入塔底，脱硫后的净烟气从塔顶的净烟气出口2-2排出；落入塔底的浆液与通过空气入口2-5鼓入塔内的空气进行反应，使浆液中的亚硫酸钙氧化为石膏；一部分塔底浆液通过浆液循环管道2-3送到塔顶再次喷出，另一部分塔底浆液通过设置在塔底的石膏浆液出口2-4排出；

排出的所述塔底浆液进入石膏浆分离设备3进行分离，分别得到湿石膏和石膏浆分离废水；

所述湿石膏通过石膏浆分离设备3的底流口排出，进入石膏脱水设备4中进行脱水，分别得到干石膏和脱出水；

所述石膏浆分离废水通过石膏浆分离设备3的溢流口排出，与石膏脱水设备4排出的脱出水汇流至回收水池5中，回收水池水一部分作为回收水返回到石灰石制浆池1中参与制浆；另一部分输送至废水分离设备6进行分离，分离得到底流返回到回收水池5中，分离得到的溢流进入化学沉淀设备中；

来自所述废水分离设备6的溢流在化学沉淀设备中进行化学沉淀，得到清液；

所述清液通过化学沉淀设备的清液口排出，一部分所述清液进入到泡沫分离器10中进行泡沫分离，分别得到泡沫分离净水和泡沫水；

所述泡沫分离净水返回到石灰石制浆池1中参与制浆，或返回到石灰石-石膏法烟气脱硫塔2中参与脱硫；

所述泡沫水与所述化学沉淀设备排出的另一部分清液合并后作为排外废水进入外排水管道11；

期间，定期向所述石灰石-石膏法烟气脱硫系统补加工艺水，以维持石灰石-石膏法烟气脱硫塔内浆液的物质平衡。

在本实用新型提供的石灰石-石膏法烟气脱硫方法中，所述工艺水中不可避免存在的直链烷基苯磺酸钠(LAS)，所述直链烷基苯磺酸钠在工艺水中浓度可为≥1mg/L。在本实用新型提供的一个实施例中，所述工艺水中的直链烷基苯磺酸钠浓度为1.5～2mg/L。在本实用新型提供的一个实施例中，所述工艺水中的氯离子浓度为100～500mg/L，更具体为300mg/L。在本实用新型提供的一个实施例中，所述工艺水的COD值为50～300mg/L，更具体为100～200mg/L。

在本实用新型提供的石灰石-石膏法烟气脱硫方法中，泡沫分离器10的总回收率优选为≥60％，更优选为≥70％，最优选为≥80％，最最优选为≥90％；当泡沫分离器10选择多级泡沫分离器(二级及以上)时，每一级分离器的回收率优选为≥60％，更优选≥为70％。在本实用新型中，泡沫分离器10的进水LAS浓度优选为≥10mg/L；泡沫分离器10所产净水的直链烷基苯磺酸钠浓度优选为≤4mg/L，当泡沫分离器10选择多级泡沫分离器时，则所述浓度是指每一级分离器所产净水合并后的直链烷基苯磺酸钠总浓度；泡沫分离器10外排泡沫水的LAS浓度优选为≥60mg/L，具体可为71mg/L，当泡沫分离器10选择多级泡沫分离器时，则所述浓度是指最后一级分离器所排泡沫水的直链烷基苯磺酸钠浓度。

在本实用新型提供的石灰石-石膏法烟气脱硫方法中，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2内浆液中的直链烷基苯磺酸钠浓度的最大值优选控制为5～10mg/L，具体可为5mg/L、5.5mg/L、6mg/L、6.5mg/L、7mg/L、7.5mg/L、8mg/L、8.5mg/L、9mg/L、9.5mg/L或10mg/L。在本实用新型提供的一个实施例中，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2内浆液中的直链烷基苯磺酸钠浓度优选控制在5～7mg/L，具体可为6mg/L。

在本实用新型提供的石灰石-石膏法烟气脱硫方法中，所述排外废水的氯离子浓度优选控制在≥30000mg/L，更优选为30000mg/L～脱硫系统的装置设备可耐氯离子腐蚀的最高浓度，最优选为30000～50000mg/L。

在本实用新型提供的石灰石-石膏法烟气脱硫方法中，所述排外废水的COD值可控制在3000～8000mg/L，更具体可控制在5000mg/L。

本实用新型提供的技术方案从降低浆液的LAS浓度出发，通过增设泡沫分离器，可以对脱硫废水中的LAS进行非破坏性分离，之后再将去除LAS的脱硫废水直接或间接返塔循环。本实用新型提供的技术方案通过将泡沫分离去除LAS的脱硫废水返回到脱硫塔中，能够将脱硫塔内的LAS浓度控制在较低水平，从而消除脱硫塔起泡的根源因素，进而可以使脱硫系统在高氯离子浓度条件下正常运行，即实现脱硫系统的高浓缩倍率运行，显著减少脱硫废水的排放量。而且，泡沫分离器的结构简单，投资和运行维护成本较低，具有明显的经济优势。

此外，在本实用新型提供的优选技术方案中，泡沫分离器具体选择蛋白质分离器，更优选选择二级蛋白质分离器；蛋白质分离器不但具有结构简单、性能稳定、能耗低、成本低、回收率高等技术优势，而且进水LAS浓度在一定范围内对蛋白质分离器的回收率和产水品质影响很小，与本实用新型脱硫系统的适配性高；而相较于一级蛋白质分离器或三级以上蛋白质分离器，二级蛋白质分离器能够平衡和兼顾良好的回收率、产水品质和经济性，因此更加适配于本实用新型的脱硫系统。

为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。

实施例1

(1)本实施例提供的一种如图1所示的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，包括：石灰石制浆池1、石灰石-石膏法烟气脱硫塔2、石膏浆分离设备3、石膏脱水设备4、回收水池5、废水分离设备6、废水收集池7、废水处理三联箱8、沉淀池9、泡沫分离器10和外排水管道11；其中，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的塔釜侧壁上设置有原烟气入口2-1，塔顶设置有净烟气出口2-2，塔底设置有循环浆液出口、石膏浆液出口2-4和空气入口2-5，所述循环浆液出口与脱硫塔的浆液循环管道2-3的进液端相连，浆液循环管道2-3的出液端与设置在脱硫塔内腔顶部的浆液喷淋装置相连，空气入口2-5连接有与之配套的氧化风机2-6；石膏浆分离设备3具体选择石膏旋流器；石膏脱水设备4具体选择真空皮带机；废水分离设备6具体选择废水旋流器；废水处理三联箱8具体包括串联设置的中和池8-1、反应池8-2和絮凝池8-3；泡沫分离器10具体选择二级蛋白质分离器，具体包括第一蛋白质分离器10-1和第二蛋白质分离器10-2；各装置设备的具体连接关系如图1所示，不再赘述。

(2)本实施例还提供的一种在上述系统中进行烟气脱硫的工艺方法，包括以下步骤：

将石灰石粉在石灰石制浆池1中制成石灰石浆液，然后将所石灰石浆液作为脱硫吸收剂输送至石灰石-石膏法烟气脱硫塔2中；

原烟气从原烟气入口2-1进入到石灰石-石膏法烟气脱硫塔2，与塔顶喷淋的浆液逆流接触；逆流接触的过程中，浆液对原烟气中的二氧化硫进行吸收，随后落入塔底，脱硫后的净烟气从塔顶的净烟气出口2-2排出；落入塔底的浆液与通过空气入口2-5鼓入塔内的空气进行反应，使浆液中的亚硫酸钙氧化为石膏；一部分塔底浆液通过浆液循环管道2-3送到塔顶再次喷出，另一部分塔底浆液通过设置在塔底的石膏浆液出口2-4排出；

排出的所述塔底浆液进入石膏浆分离设备3进行分离，分别得到湿石膏和石膏浆分离废水；

所述湿石膏通过石膏浆分离设备3的底流口排出，进入石膏脱水设备4中进行脱水，分别得到干石膏和脱出水；

所述石膏浆分离废水通过石膏浆分离设备3的溢流口排出，与石膏脱水设备4排出的脱出水汇流至回收水池5中，回收水池水一部分作为回收水返回到石灰石制浆池1中参与制浆；另一部分输送至废水分离设备6进行分离，分离得到底流返回到回收水池5中，分离得到的溢流进入化学沉淀设备中；

来自所述废水分离设备6的溢流输送至废水收集池7中，然后进入废水处理三联箱8中依次进行中和、有机硫化物混合反应和絮凝，之后在沉淀池9中进行沉淀，得到清液；

所述清液通过沉淀池9的清液口排出，一部分所述清液进入到第一泡沫分离器10-1中进行泡沫分离，分离后得到的泡沫水进入到第二泡沫分离器10-2中继续进行泡沫分离；第一泡沫分离器10-1和第二泡沫分离器10-2产出的泡沫分离净水合并后返回到石灰石制浆池1中参与制浆；

第二泡沫分离器10-2产出的泡沫水与沉淀池9排出的另一部分清液合并后作为排外废水进入外排水管道11；

系统运行期间，定期向石灰石-石膏法烟气脱硫塔2补加工艺水，以维持石灰石-石膏法烟气脱硫塔内浆液的物质平衡。

在本实施例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，所采用的工艺水为城镇污水未满足回用标准的再生水，原水氯离子浓度为300mg/L、LAS浓度为1.5～2mg/L、COD为100～200mg/L；

在本实施例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，系统运行期间，第一泡沫分离器10-1的进水量为30t/h、净水产量为20t/h，第二泡沫分离器10-2的进水量为10t/h、净水产量为7t/h、外排泡沫水量为3t/h；第一泡沫分离器10-1进水的LAS浓度为10mg/L，第一泡沫分离器10-1和第二泡沫分离器10-2合并产水的LAS浓度为4mg/L；第二泡沫分离器10-2进水的LAS浓度为24mg/L，第二泡沫分离器10-2外排泡沫水的LAS浓度为71mg/L；

在本实施例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，系统运行期间，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2内浆液中的LAS浓度控制在5～7mg/L；

在本实施例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，系统运行期间，沉淀池9清液直接排入外排水管道11的废水量为2t/h；

在本实施例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，系统运行期间，来自第二泡沫分离器10-2的外排泡沫水和沉淀池9的外排废水在外排水管道11内汇流，汇流后废水的氯离子浓度为30000mg/L，COD值为5000mg/L，废水合计排放量为5t/h；

在本实施例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，系统运行期间，观察石灰石-石膏法烟气脱硫塔2内浆液的起泡情况，结果为：未见明显起泡，吸收塔液位清晰准确，浆液循环泵流量、电流稳定，运行平稳无气蚀现象。

可以看出，本实施例提供的石灰石-石膏法烟气脱硫系统运行时的外排废水氯离子浓度高达30000mg/L，可实现高浓缩倍率稳定运行；但由于蛋白质分离器对COD、LAS无降解能力，因此该系统外排废水的COD值高达5000mg/L，并不能直接排放，但脱硫废水总量很低，实现了有效的减量化，为后续处理或零排放工艺大幅减轻成本负担。

对比例1

(1)本对比例提供的一种如图2所示的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，包括：石灰石制浆池1、石灰石-石膏法烟气脱硫塔2、石膏浆分离设备3、石膏脱水设备4、回收水池5、废水分离设备6、废水收集池7、废水处理三联箱8、沉淀池9和外排水管道11；其中，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的塔釜侧壁上设置有原烟气入口2-1，塔顶设置有净烟气出口2-2，塔底设置有循环浆液出口、石膏浆液出口2-4和空气入口2-5，所述循环浆液出口与脱硫塔的浆液循环管道2-3的进液端相连，浆液循环管道2-3的出液端与设置在脱硫塔内腔顶部的浆液喷淋装置相连，空气入口2-5连接有与之配套的氧化风机2-6；石膏浆分离设备3具体选择石膏旋流器；石膏脱水设备4具体选择真空皮带机；废水分离设备6具体选择废水旋流器；废水处理三联箱8具体包括串联设置的中和池8-1、反应池8-2和絮凝池8-3；各装置设备的具体连接关系如图2所示，不再赘述。

(2)本对比例还提供的一种在上述系统中进行烟气脱硫的工艺方法，包括以下步骤：

将石灰石粉在石灰石制浆池1中制成石灰石浆液，然后将所石灰石浆液作为脱硫吸收剂输送至石灰石-石膏法烟气脱硫塔2中；

原烟气从原烟气入口2-1进入到石灰石-石膏法烟气脱硫塔2，与塔顶喷淋的浆液逆流接触；逆流接触的过程中，浆液对原烟气中的二氧化硫进行吸收，随后落入塔底，脱硫后的净烟气从塔顶的净烟气出口2-2排出；落入塔底的浆液与通过空气入口2-5鼓入塔内的空气进行反应，使浆液中的亚硫酸钙氧化为石膏；一部分塔底浆液通过浆液循环管道2-3送到塔顶再次喷出，另一部分塔底浆液通过设置在塔底的石膏浆液出口2-4排出；

排出的所述塔底浆液进入石膏浆分离设备3进行分离，分别得到湿石膏和石膏浆分离废水；

所述湿石膏通过石膏浆分离设备3的底流口排出，进入石膏脱水设备4中进行脱水，分别得到干石膏和脱出水；

所述石膏浆分离废水通过石膏浆分离设备3的溢流口排出，与石膏脱水设备4排出的脱出水汇流至回收水池5中，回收水池水一部分作为回收水返回到石灰石制浆池1中参与制浆；另一部分输送至废水分离设备6进行分离，分离得到底流返回到回收水池5中，分离得到的溢流进入化学沉淀设备中；

来自所述废水分离设备6的溢流输送至废水收集池7中，然后进入废水处理三联箱8中依次进行中和、有机硫化物混合反应和絮凝，之后在沉淀池9中进行沉淀，得到清液；

所述清液通过沉淀池9的清液口排出，作为排外废水进入外排水管道11；

系统运行期间，定期向石灰石-石膏法烟气脱硫塔2补加工艺水，以维持石灰石-石膏法烟气脱硫塔内浆液的物质平衡。

在本对比例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，所采用的工艺水为城镇污水未满足回用标准的再生水，原水氯离子浓度为300mg/L、LAS为1.5～2mg/L、COD为100～200mg/L；

在本对比例提供的上述烟气脱硫工艺方法中，系统运行期间，外排废水的氯离子浓度为5000mg/L，LAS为10mg/L、COD为1000mg/L，废水排放量为30t/h，由于COD偏高需后续处理后才能排放，但高水量增加了后续处理或零排放工艺的成本负担。

可以看出，由于没有找到浆液起泡的根源，为了避免脱硫浆液起泡影响系统的运行稳定性，本对比例脱硫系统运行时只能将浆液氯离子浓度控制在较低水平，外排废水氯的离子浓度仅为5000mg/L，从而导致其废水排放量显著提升，为实施例1排放量的6倍。

对比例2

参照对比例1的石灰石-石膏法烟气脱硫系统和烟气脱硫工艺方法，其区别仅在于，逐步提高系统运行的浓缩倍率。结果发现，当外排废水的氯离子浓度达到4000mg/L时，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的内浆液已经开始出现明显泡沫；当外排废水的氯离子浓度达到6000mg/L时，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的内浆液内已经产生大量泡沫，无法正常运行。

可以看出，由于未能去除浆液中的LAS，对比例石灰石-石膏法烟气脱硫系统只能在外排废水氯离子浓度低于5000mg/L的情况下正常运行，提高浓缩倍率后会导致石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的内浆液起泡，无法正常运行。

对比例3

参照对比例1的石灰石-石膏法烟气脱硫系统和烟气脱硫工艺方法，其区别仅在于，以不含直链烷基苯磺酸钠(LAS)纯化水作为脱硫系统的补充水，逐步提高系统运行的浓缩倍率。结果发现，当外排废水的氯离子浓度达到40000mg/L时，石灰石-石膏法烟气脱硫塔2的内依然没有出现明显起泡的情况。由此可知，LAS才是导致浆液气泡的根本原因，只要浆液中不含LAS，则脱硫系统可保持在高浓缩倍率下运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，包括：

石灰石制浆池；

与所述石灰石制浆池的浆液出口相连的石灰石-石膏法烟气脱硫塔；

与所述石灰石-石膏法烟气脱硫塔的石膏浆液出口相连的石膏浆分离设备；

与所述石膏浆分离设备的底流口相连的石膏脱水设备；

分别与所述石膏浆分离设备的溢流口和所述石膏脱水设备的排水口相连的回收水池；所述回收水池设置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口与所述石灰石制浆池相连；

与所述回收水池的第二出水口相连的废水分离设备；所述废水分离设备的底流口连回所述回收水池；

与所述废水分离设备的溢流口相连的化学沉淀设备；

与所述化学沉淀设备的清液出口相连的泡沫分离器和外排水管道；所述泡沫分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述泡沫分离器的泡沫水出口与所述外排水管道相连。

2.根据权利要求1所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，所述泡沫分离器为蛋白质分离器。

3.根据权利要求2所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，所述泡沫分离器为二级蛋白质分离器；

所述二级蛋白质分离器包括第一蛋白质分离器和第二蛋白质分离器，所述第一蛋白质分离器的进水口与所述化学沉淀设备的清液出口相连，所述第一蛋白质分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述第一蛋白质分离器的泡沫水出口与所述第二蛋白质分离器的进水口相连，所述第二蛋白质分离器的净水出口与所述石灰石制浆池或石灰石-石膏法烟气脱硫塔相连，所述第二蛋白质分离器的泡沫水出口与所述外排水管道相连。

4.根据权利要求1所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，所述石膏浆分离设备为石膏旋流器。

5.根据权利要求1所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，所述石膏脱水设备为真空皮带机。

6.根据权利要求1所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，所述废水分离设备为废水旋流器。

7.根据权利要求1所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，所述化学沉淀设备包括废水处理三联箱和沉淀池；

所述废水处理三联箱包括串联设置的中和池、反应池和絮凝池，所述中和池的进水口与所述废水分离设备的溢流口相连；

所述沉淀池的进水口与所述絮凝池的出水口相连，所述沉淀池的清液出口分别与所述泡沫分离器的进水口和所述外排水管道相连。

8.根据权利要求1所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，还包括工艺水输送管道；

所述工艺水输送管道的出水端分别与所述石灰石-石膏法烟气脱硫塔和石膏脱水设备相连接。

9.根据权利要求1所述的石灰石-石膏法烟气脱硫系统，其特征在于，还包括废水收集池；

所述废水收集池设置在所述废水分离设备的溢流口和所述化学沉淀设备的进水口之间，所述废水收集池的进水口与所述废水分离设备的溢流口相连，所述废水收集池的出水口与所述化学沉淀设备的进水口相连。

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