JP7094117B2 - 水処理槽及び脱硫装置 - Google Patents

水処理槽及び脱硫装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7094117B2
JP7094117B2 JP2018030609A JP2018030609A JP7094117B2 JP 7094117 B2 JP7094117 B2 JP 7094117B2 JP 2018030609 A JP2018030609 A JP 2018030609A JP 2018030609 A JP2018030609 A JP 2018030609A JP 7094117 B2 JP7094117 B2 JP 7094117B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tank
seawater
water
downstream
overflow wall
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018030609A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019141818A (ja
Inventor
真成 飯野
貴司 川野
浩 川根
秀明 櫻井
直行 神山
良三 佐々木
哲 牛久
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2018030609A priority Critical patent/JP7094117B2/ja
Priority to PCT/JP2019/006809 priority patent/WO2019163950A1/ja
Priority to US16/971,600 priority patent/US20200398215A1/en
Priority to CN201990000483.1U priority patent/CN213679990U/zh
Publication of JP2019141818A publication Critical patent/JP2019141818A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7094117B2 publication Critical patent/JP7094117B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425Regeneration of liquid absorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/74Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1493Selection of liquid materials for use as absorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B01D53/185Liquid distributors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/21Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media
    • B01F23/213Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids
    • B01F23/2132Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312Diffusers
    • B01F23/23121Diffusers having injection means, e.g. nozzles with circumferential outlet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/234Surface aerating
    • B01F23/2341Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere
    • B01F23/23411Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere by cascading the liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/82Combinations of dissimilar mixers
    • B01F33/821Combinations of dissimilar mixers with consecutive receptacles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/48Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/60Isolation of sulfur dioxide from gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • B01D2252/103Water
    • B01D2252/1035Sea water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2258/00Sources of waste gases
    • B01D2258/02Other waste gases
    • B01D2258/0283Flue gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1481Removing sulfur dioxide or sulfur trioxide
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/48Sulfur compounds
    • B01D53/50Sulfur oxides
    • B01D53/501Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77Liquid phase processes
    • B01D53/78Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/305Treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/10Inorganic compounds
    • C02F2101/101Sulfur compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/18Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the purification of gaseous effluents

Description

本発明は、水処理槽及び脱硫装置に関する。
一般に、発電プラントなどには、石炭焚きボイラなどから排出される排気ガスから二酸化硫黄(SO)を吸収除去する必要があるため、脱硫装置が設けられている。脱硫装置は、脱硫吸収塔で排気ガス中のSOを海水に吸収させるとともに、使用済み海水を酸化槽で大量の空気と接触させることにより酸化処理している。
脱硫装置としては、酸化槽に投入された使用済み海水により多くの空気を供給するために、水路内に堰(越流壁)を設けて、堰を乗り越えた水を滝化するものが知られている。酸化槽に投入される海水を滝化することにより、海水に微細な空気の気泡が供給されて酸化が促進される(例えば、特許文献1参照。)。
特開2012-115764号公報
ところで、水路内に堰を設け、海水を滝化することにより空気を供給する場合、十分な落差を確保する必要があるが、落差を大きくすることなく更に酸化を強める方法が求められている。特に、酸化を進める上では、気泡をより長い時間海水中に留まらせる必要がある。
この発明は、越流する処理水によって発生する気泡をより長く処理水中に留めることができる水処理槽、及び脱硫装置を提供することを目的とする。
本発明の第一の態様によれば、水処理槽は、水処理槽水平方向に延びる底面を有する槽本体と、前記槽本体内を、排気ガスから硫黄分を吸収した処理水が導入される上流槽と、前記上流槽から越流した前記処理水が導入されて流れる下流槽と、に区画する越流壁と、前記下流槽における前記底面と前記越流壁との間にわたって設けられて、前記越流壁から前記下流槽内の下流側に向かうにしたがって下方に傾斜して前記底面に接続される傾斜部と、を備える。
このような構成によれば、越流壁を乗り越えた処理水が滝化し、水面に衝突することにより、微細な気泡が発生する。下流槽に流れ込んだ処理水が発生した気泡とともに傾斜部に衝突し、斜面の傾斜により底面に沿って下流側に流れる。これにより、下流槽内に気泡をより長く処理水中に留めることができる。
上記水処理槽において、主面が前記底面に沿うように配置された板状をなし、複数の貫通孔が形成された多孔板を有してよい。
このような構成によれば、多孔板により気泡の上昇を抑制して、気泡をより長く処理水中に留めることができる。
上記水処理槽において、前記多孔板の下方に設けられ、気泡を前記下流槽に供給する気泡発生装置を有してよい。
このような構成によれば、多孔板により越流壁により発生した気泡のみならず、気泡発生装置にて発生した気泡の上昇を抑制して、気泡をより長く処理水中に留めることができる。
本発明の第二の態様によれば、水処理槽は、上記水処理槽において、水平方向に延びる底面を有する槽本体と、前記槽本体内を、外部の水域から処理水が導入される上流槽と、前記上流槽から越流した前記処理水が導入されて流れる下流槽と、に区画する越流壁と、前記下流槽における前記底面と前記越流壁との間にわたって設けられて、前記越流壁から前記下流槽内の下流側に向かうにしたがって下方に傾斜して前記底面に接続される傾斜部と、を備え、主面が前記底面に沿うように配置された板状をなし、複数の貫通孔が形成された多孔板を有する。
上記水処理槽において、前記上流槽内の処理水を前記下流槽の底面に沿って流すように前記上流槽と前記下流槽とを接続するバイパス流路を有してよい。
このような構成によれば、バイパス流路を流れるバイパス流により、傾斜部近傍の処理水が下流側に押し流され、この流れによって気泡が下流側に押される力を強めることができる。これにより、気泡をより長く処理水中に留めることができる。また、バイパス流により、落水部の水位を下げることができる。
上記水処理槽において、少なくとも一部が前記下流槽内の処理水と干渉するように配置された仕切板であって、仕切板よりも上流側に逆流する処理水の流れを低減する仕切板を有してよい。
このような構成によれば、仕切板により落水部に逆流する処理水の流れを低減し、バイパス流により低下した水位を保持することができる。
上記水処理槽において、前記越流壁の上端と、前記越流壁を越流する処理水の水面との間に配置され、前記処理水を上流側に落下する第一の落下水と、下流側に落下する第二の落下水とに分割する分割板を有してよい。
このような構成によれば、落水が分割されることで落水後の水面との衝突箇所を増やし、気泡の発生を増加させて処理水への空気の取り込みを増加させることができる。
上記水処理槽において、越流壁を乗り越える処理水、又は、水面近傍の落水の圧力を利用して、処理水中に周囲の空気を供給する空気供給装置を有してよい。
このような構成によれば、処理水に供給される気泡の量を増加させることができる。
本発明の第三の態様によれば、脱硫装置は、上記いずれかの水処理槽と、排気ガス中のSOを海水に吸収させて除去する脱硫吸収塔と、前記脱硫吸収塔から排出される使用済み海水を前記水処理槽に導入する排水ラインと、を備える。
このような構成によれば、使用済み海水に効率よく酸素を供給することができる。これにより、水処理槽をコンパクト化することができる。
本発明によれば、越流壁を乗り越えた処理水が滝化し、水面に衝突することにより、微細な気泡が発生する。下流槽に流れ込んだ処理水が発生した気泡とともに傾斜部に衝突し、斜面の傾斜により底面に沿って下流側に流れる。これにより、下流槽内に気泡をより長く処理水中に留めることができる。
本発明の第一実施形態の脱硫装置の概略構成図である。 本発明の第一実施形態の海水取水槽の断面図である。 本発明の第二実施形態の酸化槽の断面図である。 本発明の第三実施形態の海水取水槽の断面図である。 本発明の第三実施形態の変形例の海水取水槽の断面図である。 本発明の第四実施形態の海水取水槽の断面図である。 本発明の第五実施形態の海水取水槽に設けられたパイプの断面図である。 本発明の第五実施形態の変形例の海水取水槽の断面図である。
〔第一実施形態〕
以下、本発明の第一実施形態の脱硫装置について図面を参照して詳細に説明する。
図1に示すように、本実施形態の脱硫装置1を有するプラント100は、石炭焚き又は重油焚きのボイラ101と、脱硫装置1と、を備えている。
脱硫装置1は、ボイラ101から排出される排気ガスEG中のSO(硫黄分)を海水SW(処理水)に吸収させて除去する脱硫吸収塔2と、脱硫吸収塔2から排出される使用済み海水SW2を酸化処理する酸化槽7などからなる水処理槽3と、を有している。
ボイラ101は、ボイラ101で生成した蒸気で駆動する蒸気タービンと、蒸気タービンの駆動により発電を行う発電機などを有している。
水処理槽3は、水平方向に延びる底面10aを有する槽本体10と、槽本体10を区画する複数の越流壁13,6a,7a,8aと、を有している。水処理槽3は、越流壁によって、海水SWが導入される海水取水槽5と、海水取水槽5から溢れた海水SWと脱硫吸収塔2においてSOを吸収した使用済み海水SW2とが導入される混合槽6と、海水SWを大量の空気と接触させることにより酸化する酸化槽7(曝気槽)と、酸化槽7の後段に配置された仕上げ槽8(希釈槽)とに区画されている。
なお、図1においては、水処理槽3の底面10aの高さは全長にわたって同じにされているが、水処理槽3の底面10aの高さは下流側の槽ほど低くなっている。
これらの槽は上流側より順に、海水取水槽5、混合槽6、酸化槽7、仕上げ槽8の順に互いに隣り合うように配置されている。これらの槽は、より上流側の槽から越流した海水SWが、隣り合う下流側の槽に受け入れられるように構成されている。
海水取水槽5は、槽本体10と、海水取水槽5内を海水取水上流槽11と海水取水下流槽12とに区画する海水取水槽越流壁13と、海水取水槽5内を海水取水下流槽12と混合槽6とに区画する混合槽越流壁6aと、海水取水下流槽12における底面10aと海水取水槽越流壁13との間にわたって設けられた海水取水槽傾斜部14と、を有している。
海水取水上流槽11には、外部の水域である海から海水導入ライン15を介して海水SWが導入される。海水導入ライン15には、ポンプ16が設けられている。海水取水下流槽12には、海水取水上流槽11から越流した海水SWが導入されて流れる。海水取水上流槽越流壁13を乗り越えた海水SWは滝化する。
海水取水下流槽12には、海水SWの一部を脱硫吸収塔2に送る脱硫用海水ライン17及びポンプ18が設けられている。
図2に示すように、海水取水槽傾斜部14は、海水取水槽越流壁13から海水取水下流槽12内の下流側に向かうにしたがって下方に傾斜して底面10aに接続されている。海水取水槽傾斜部14は、海水取水上流槽11から越流した海水SWが衝突する位置に設けられている。海水取水槽傾斜部14は、平面状の斜面14aを有している。底面10aと斜面14aとは、鈍角をなすように交差している。海水取水槽越流壁13と斜面14aとは鈍角をなすように交差している。底面10aと斜面14aとのなす角θは、例えば、25°~45°とすることが好ましく、28°~35°とすることが更に好ましい。
図1に示すように、脱硫吸収塔2内には、海水SWを吸収液として排気ガスと気液接触させるための噴霧ノズル20が複数設けられている。脱硫吸収塔2の排気ガス出口21には、脱硫処理された排気ガスを大気に放出する煙突22が設けられている。脱硫吸収塔2と混合槽6との間には、脱硫吸収塔2から排出されるSOを吸収した使用済み海水SW2を、混合槽6に送る排水ライン23が敷設されている。
混合槽6は、槽本体10と、混合槽越流壁6aと、槽本体10を混合槽6と酸化槽7とに区画する酸化槽越流壁7aと、を有している。混合槽6は、海水取水槽5から越流した海水SWを受け入れるとともに、脱硫吸収塔2から排出される使用済み海水SW2が導入されるように構成されている。
酸化槽7は、槽本体10と、酸化槽越流壁7aと、槽本体10を酸化槽7と仕上げ槽8とに区画する仕上げ槽越流壁8aと、槽本体10の底面10aと酸化槽越流壁7aとの間にわたって設けられた酸化槽傾斜部28と、を有している。酸化槽7は、混合槽6から越流した使用済み海水SW2を含んだ海水SWを受け入れ、この海水SWが一端から他端まで流れるように構成されている。
酸化槽7は、酸化槽7内の海水SWに気泡(空気)を供給する気泡発生装置24を有している。気泡発生装置24は、酸化槽7の底部に配置された空気ライン25と、空気ライン25に設けられ、海水SWの流れ方向に対して気泡を多段階に吹き込む複数の気泡吹込ノズル26と、を有している。空気ライン25には、大気中の空気を気泡吹込ノズル26へと送る酸化空気用コンプレッサ27が設置されている。
酸化槽傾斜部28の構成は、海水取水槽傾斜部14と同様である。即ち、酸化槽傾斜部28は、混合槽6から越流した海水SWが衝突する位置に設けられている。酸化槽傾斜部28は、平面状の斜面を有している。底面10a10aと斜面とは、鈍角をなすように交差している。酸化槽越流壁7aと斜面とは鈍角をなすように交差している。底面10aと斜面とのなす角θは、例えば、25°~45°とすることが好ましく、28°~35°とすることが更に好ましい。
仕上げ槽8は、槽本体10と、仕上げ槽越流壁8aと、底面10aと仕上げ槽越流壁8aとの間にわたって設けられた仕上げ槽傾斜部30と、を有している。仕上げ槽8は、酸化槽7から溢れ出た使用済み海水SW2を受け入れるとともに、希釈用海水ライン31を介して使用済み海水SW2を希釈するための海水SWが投入されるように構成されている。仕上げ槽8の下流側端部には、海水SWを放出するための放出口32が設けられている。
仕上げ槽傾斜部30の構成は、海水取水槽傾斜部14及び酸化槽傾斜部28と同様である。即ち、仕上げ槽傾斜部30は、酸化槽7から越流した海水SWが衝突する位置に設けられている。仕上げ槽傾斜部30は、平面状の斜面を有している。底面10a10aと斜面とは、鈍角をなすように交差している。仕上げ槽越流壁8aと斜面とは鈍角をなすように交差している。底面10aと斜面とのなす角θは、例えば、25°~45°とすることが好ましく、28°~35°とすることが更に好ましい。
次に、本実施形態の脱硫装置1の作用について説明する。
ボイラ101では、蒸気を用いて蒸気タービンを駆動し、発電機で発電を行う。ボイラ101からの排気ガスEGは、脱硫吸収塔2に導入され、加熱された海水SWが吸収液として排気ガスEGに対して噴霧される。これにより、排気ガスEG中のSOは海水SWに吸収されて海水SW中で亜硫酸(HSO)、重亜硫酸イオン(HSO )、及び亜硫酸イオン(SO 2-)といった亜硫酸類となる。SOが除去された排気ガスEGは、煙突22から大気へ開放される。SOを吸収した使用済み海水SW2は、脱硫吸収塔2から排出され、排水ライン23を介して混合槽6に導入される。
一方、海水SWが、海水導入ライン15を介して水処理槽3の最上流側に配置された海水取水槽5に導入される。海水SWは、脱硫用海水ライン17を介して脱硫吸収塔2に供給される。
混合槽6においては、海水取水槽5から越流した海水SWと、脱硫吸収塔2から排出された使用済み海水SW2とが混合・希釈される。
脱硫吸収塔2から排出される使用済み海水SW2は、通常、pHが低い。よって、混合槽6で希釈されることにより、pHを曝気により迅速に酸化反応が進行する値(例えばpH6以上)にまで上げることができる。
また、脱硫吸収塔2から排出される使用済み海水SW2は、通常、SO 2-濃度が高い。よって、この希釈により使用済み海水SW2中のSO 2-濃度を、SOが気相に放散しない値(例えば1.2mmol/リットル以下)にまで下げることができる。混合された使用済み海水SW2は、混合槽6から越流することで酸化槽7に導入される。
次に、酸化槽7内を流れる海水SW(使用済み海水SW2)中に、気泡発生装置24の気泡吹込ノズル26から気泡(空気)を吹き込み、酸化処理(曝気処理)を行う。これにより使用済み海水SW2中のSO 2-をSO 2-に酸化し、化学的に無害化する。酸化槽7において酸化された海水SWは、酸化槽7から越流することで仕上げ槽8に導入される。
次に、仕上げ槽8内を流れる使用済み海水SW2中に希釈用海水ライン31を介して海水SWを投入し、海水SWの希釈を行う。これにより、海水SWのpHを向上させることができる。最後に、放出口32よりSO 2-濃度が排出基準未満までに下がった海水SWが放出される。
海水取水槽5では、海水取水槽越流壁13を越流した海水SWが海水取水下流槽12の水面と衝突した際に気泡が発生する。流れこんだ海水SWは、発生した気泡とともに海水取水槽傾斜部14に衝突し、斜面14aの傾斜により、底面10aに沿って下流側に流れる。即ち、気泡が底面10aに衝突した後、そのまま上昇することなく、底面10aに留まり、全体に広がるように流れる。これにより、海水取水下流槽12内の海水SWの溶存酸素量(DO)が飽和状態になりやすくなる。
酸化槽7では、酸化槽越流壁7aを越流した海水SWが酸化槽7の水面と衝突した際に気泡が発生する。流れこんだ海水SWは、発生した気泡とともに酸化槽傾斜部28に衝突し、斜面の傾斜により、底面10aに沿って下流側に流れる。これにより、酸化槽7内の酸化が促進される。
仕上げ槽8においても、酸化槽7と同様に、仕上げ槽越流壁8aを越流した海水SWが水面に衝突して気泡が発生する。流れこんだ海水SWは、発生した気泡とともに仕上げ槽傾斜部30に衝突し、斜面の傾斜により、底面10aに沿って下流側に流れる。これにより、放流前の仕上げ酸化が促進される。
上記実施形態によれば、越流壁13,6a,7a,8aを乗り越えた海水SWが滝化し、水面に衝突することにより、微細な気泡が発生する。下流側の槽に流れ込んだ海水SWが発生した気泡とともに傾斜部14,28,30に衝突し、斜面の傾斜により底面10aに沿って下流側に流れる。これにより、下流側の槽内に気泡をより長く留めることができる。
また、海水に効率よく酸素を供給することができるため、酸化槽7をコンパクト化することができる。
なお、上記実施形態では、海水取水槽越流壁13、酸化槽越流壁7a、及び仕上げ槽越流壁8aに傾斜部14,28,30を設ける構成としたが、これら全ての越流壁に傾斜部を設ける必要はなく、必要に応じて傾斜部を設ける越流壁を選択することができる。
〔第二実施形態〕
以下、本発明の第二実施形態の脱硫装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図3に示すように、本実施形態の酸化槽7は、底面10aと平行に配置された板状の多孔板33を有している。多孔板33の形状は、底面10a(酸化槽7)の形状に対応しており、主面は、底面10aと平行である。多孔板33は、上方から見て底面10aを覆うように形成されている。多孔板33は、上方からみて、気泡発生装置24の気泡吹込ノズル26を覆うように配置されている。なお、多孔板33は、底面10aと平行である必要はなく、底面10aに沿うように配置されていれば、底面10aに対して傾いていてもよい。また、多孔板33は、底面10a(気泡吹込ノズル26)の全面を覆う必要はなく、多孔板33を酸化槽7の上流側のみに配置してもよい。
多孔板33の上流側の端部は、酸化槽傾斜部28と干渉しない位置に配置されている。
多孔板33には、複数の貫通孔34が形成されている。貫通孔34は、規則的に配置されていることが好ましい。多孔板33は、例えば、パンチングメタルや、金網によって形成することができる。
上記実施形態によれば、多孔板33により酸化槽越流壁7aにより発生した気泡、及び、気泡発生装置24にて発生した気泡の上昇を抑制して、気泡をより長く海水SW中に留めることができる。
なお、上記実施形態では、酸化槽7に多孔板33を設ける構成としたが、これに限ることはなく、傾斜部を有する他の槽に多孔板33を設けて、気泡の上昇を抑制する構成としてもよい。
〔第三実施形態〕
以下、本発明の第三実施形態の脱硫装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図4に示すように、本実施形態の脱硫装置は、海水取水槽傾斜部14に形成され、海水取水上流槽11内の海水SWを海水取水下流槽12の底面10aに沿って流すように海水取水上流槽11と海水取水槽傾斜部14とを接続するバイパス流路35を有している。
バイパス流路35は、海水取水上流槽11の底面11aに形成されたバイパス流路導入口36と、海水取水槽傾斜部14に形成されたバイパス流路排出口37と、バイパス流路導入口36とバイパス流路排出口37とを接続するバイパス流路本体38と、を有している。
バイパス流路排出口37は、海水取水槽傾斜部14の下部に形成されている。バイパス流路35は、海水取水槽傾斜部14の幅方向(図4の紙面に垂直な方向)にわたって複数設けられている。
また、本実施形態の脱硫装置1は、主面が鉛直方向に沿うように形成され、少なくとも一部が海水取水下流槽12内の海水SWと干渉するように配置された仕切板39を有している。
仕切板39は、仕切板39の下端がバイパス流路35のバイパス流路排出口37よりも高くなるように配置されている。仕切板39は、海水取水槽傾斜部14のやや下流側に配置されている。仕切板39の上端は、海水SWの水面よりも低くなるように形成されている。
なお、仕切板39は、鉛直方向に沿うように形成する必要はなく、仕切板39よりも上流側に逆流する海水SWの流れを低減するように形成されていればよい。
上記実施形態によれば、バイパス流路35を流れるバイパス流Fにより、海水取水槽傾斜部14近傍の海水SWが下流側に押し流され、この流れによって気泡が下流側に押される力を強めることができる。これにより、気泡をより長く海水SW中に留めることができる。また、バイパス流Fにより、落水部の水位を下げることができる。
また、仕切板39により落水部に逆流する海水SWの流れを低減し、バイパス流Fにより低下した水位を保持することができる。落水部の水位を低下させることによって、落水高さを稼ぐことができる。また、引込み流れとなることで、空気泡を巻込みやすくすることができる。
なお、上記実施形態の仕切板39は、仕切板39の上端が海水SWの水面よりも低くなるように形成されているが、これに限ることはない。例えば、図5に示すように、仕切板39Bの上端が海水SWの水面よりも高くなるように形成してもよい。この仕切板39Bによれば、上流側に逆流する海水SWの流れをより低減することができる。
また、本実施形態のバイパス流路35のバイパス流路排出口37は、海水取水槽傾斜部14に形成されているがこれに限ることはなく、バイパス流路排出口37を底面10aに形成してもよい。
また、本実施形態のバイパス流路35及び仕切板39は、海水取水槽越流壁13の前後のみならず、酸化槽越流壁7aや、仕上げ槽越流壁8aの前後に設けてもよい。
〔第四実施形態〕
以下、本発明の第四実施形態の脱硫装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態の脱硫装置は、海水取水槽越流壁13の上端と、海水取水槽越流壁13を越流する海水SWの水面SWfとの間に配置された分割板41を有している。
分割板41は、海水取水槽越流壁13を越流する海水SWを、小流量の副流SS(第一の落下水)と、大流量の主流MS(第二の落下水)とに分割するように配置されている。本実施形態の分割板41は、分割板41と海水取水槽越流壁13の上端との間に流れる海水SWが副流SSとなり、分割板41の上方を流れる海水SWが主流MSとなるように配置されている。これにより、副流SSは上流側に落下し、主流MSは下流側に落下する。例えば、主流MSの流量は、副流SSの流量の2倍とすることができる。
上記実施形態によれば、落水が分割されることで落水後の水面との衝突箇所を増やし、気泡の発生を増加させて海水SWへの空気の取り込みを増加させることができる。
また、主流MSの流量を副流SSの流量よりも多くすることによって、副流SSで発生させた気泡を、主流MSの流れでより遠くまで運ぶことができる。
なお、上記実施形態では、上流側に落下する落下水を副流SSとし、下流側に落下する落下水を主流MSとしたが、これに限ることはなく、上流側に落下する落下水を主流MSとし、下流側に落下する落下水を副流SSとしてもよい。また、主流MSと副流SSの流量を同じにしてもよい。さらに、複数の分割板41を配置して、落下水を3つ以上に分割する構成としてもよい。
また、上記実施形態では、海水取水槽越流壁13の上方に分割板41を設ける構成としたが、分割板41は、酸化槽越流壁7aや、仕上げ槽越流壁8aの上方に設けてもよい。
〔第五実施形態〕
以下、本発明の第五実施形態の脱硫装置について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態の脱硫装置は、海水取水槽越流壁13を乗り越える海水SWの流れを利用して、海水SW中に周囲の空気を供給するパイプ43(空気供給装置)を有している。パイプ43は、落水直前の水流内部に配置されている。
パイプ43は、パイプ43内に空気を取り込む空気吸引部44と、空気吸引部44から取り込まれた空気を噴出する空気噴出部45と、を有している。その他、コンプレッサなどで空気を供給してもよい。
また、パイプ43の設置位置は、上記位置に限ることはない。例えば、図8に示すように、パイプ43を落水直後の速度勾配が大きな部分に配置してもよい。
パイプ43をこのような位置に配置して、落下した後の空気巻き込み量を増加させることにより、空気混入量を増加させることができる。
上記実施形態によれば、エゼクタ効果により空気が噴出されることで空気が混ざり、効果的に海水SWの溶存酸素量を向上させることができる。特に、落水する水流中の空気量を多くすることによって、空気混入量を増加させることができる。
また、エゼクタ効果を用いることによって、ブロア等の動力源を設けることなく空気を供給することができる。
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
なお、上記実施形態では、海水方式の脱硫装置に傾斜部を有する水処理槽3を適用したがこれに限ることはなく、淡水を用いる水処理槽3にも適用が可能である。
1 脱硫装置
2 脱硫吸収塔
3 水処理槽
5 海水取水槽
6 混合槽
6a 混合槽越流壁
7 酸化槽
7a 酸化槽越流壁
8 仕上げ槽
8a 仕上げ槽越流壁
10 槽本体
10a 底面
11 海水取水上流槽
12 海水取水下流槽
13 海水取水槽越流壁
14 海水取水槽傾斜部
14a 斜面
15 海水導入ライン
16 ポンプ
17 脱硫用海水ライン
18 ポンプ
20 噴霧ノズル
21 排気ガス出口
22 煙突
23 排水ライン
24 気泡発生装置
25 空気ライン
26 気泡吹込ノズル
27 酸化空気用コンプレッサ
28 酸化槽傾斜部
30 仕上げ槽傾斜部
31 希釈用海水ライン
32 放出口
33 多孔板
34 貫通孔
35 バイパス流路
36 バイパス流路導入口
37 バイパス流路排出口
38 バイパス流路本体
39,39B 仕切板
41 分割板
43 パイプ
44 空気吸引部
45 空気噴出部
100 プラント
101 ボイラ
MS 主流
SS 副流
SW 海水
SW2 使用済み海水

Claims (9)

  1. 水平方向に延びる底面を有する槽本体と、
    前記槽本体内を、排気ガスから硫黄分を吸収した処理水が導入される上流槽と、前記上流槽から越流した前記処理水が導入されて流れる下流槽と、に区画する越流壁と、
    前記下流槽における前記底面と前記越流壁との間にわたって設けられて、前記越流壁から前記下流槽内の下流側に向かうにしたがって下方に傾斜して前記底面に接続される傾斜部と、を備える水処理槽。
  2. 主面が前記底面と沿うように配置された板状をなし、複数の貫通孔が形成された多孔板を有する請求項1に記載の水処理槽。
  3. 前記多孔板の下方に設けられ、気泡を前記下流槽に供給する気泡発生装置を有する請求項2に記載の水処理槽。
  4. 水平方向に延びる底面を有する槽本体と、
    前記槽本体内を、外部の水域から処理水が導入される上流槽と、前記上流槽から越流した前記処理水が導入されて流れる下流槽と、に区画する越流壁と、
    前記下流槽における前記底面と前記越流壁との間にわたって設けられて、前記越流壁から前記下流槽内の下流側に向かうにしたがって下方に傾斜して前記底面に接続される傾斜部と、を備え
    主面が前記底面に沿うように配置された板状をなし、複数の貫通孔が形成された多孔板を有する水処理槽。
  5. 前記上流槽内の処理水を前記下流槽の底面に沿って流すように前記上流槽と前記下流槽とを接続するバイパス流路を有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の水処理槽。
  6. 少なくとも一部が前記下流槽内の処理水と干渉するように配置された仕切板であって、仕切板よりも上流側に逆流する処理水の流れを低減する仕切板を有する請求項に記載の水処理槽。
  7. 前記越流壁の上端と、前記越流壁を越流する処理水の水面との間に配置され、前記処理水を上流側に落下する第一の落下水と、下流側に落下する第二の落下水とに分割する分割板を有する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の水処理槽。
  8. 越流壁を乗り越える処理水、又は、水面近傍の落水の圧力を利用して、処理水中に周囲の空気を供給する空気供給装置を有する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の水処理槽。
  9. 請求項1から請求項のいずれか一項に記載の水処理槽と、
    排気ガス中のSO2を海水に吸収させて除去する脱硫吸収塔と、
    前記脱硫吸収塔から排出される使用済み海水を前記水処理槽に導入する排水ラインと、を備えた脱硫装置。
JP2018030609A 2018-02-23 2018-02-23 水処理槽及び脱硫装置 Active JP7094117B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018030609A JP7094117B2 (ja) 2018-02-23 2018-02-23 水処理槽及び脱硫装置
PCT/JP2019/006809 WO2019163950A1 (ja) 2018-02-23 2019-02-22 水処理槽及び脱硫装置
US16/971,600 US20200398215A1 (en) 2018-02-23 2019-02-22 Water treatment tank and desulfurization device
CN201990000483.1U CN213679990U (zh) 2018-02-23 2019-02-22 水处理槽以及脱硫装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018030609A JP7094117B2 (ja) 2018-02-23 2018-02-23 水処理槽及び脱硫装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019141818A JP2019141818A (ja) 2019-08-29
JP7094117B2 true JP7094117B2 (ja) 2022-07-01

Family

ID=67687249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018030609A Active JP7094117B2 (ja) 2018-02-23 2018-02-23 水処理槽及び脱硫装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200398215A1 (ja)
JP (1) JP7094117B2 (ja)
CN (1) CN213679990U (ja)
WO (1) WO2019163950A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4032863A1 (en) * 2021-01-21 2022-07-27 Uponor Infra Oy Apparatus and method for treating municipal clean water
CN117298943B (zh) * 2023-11-29 2024-02-06 山西杰克科技有限公司 一种减水剂生产反应釜及其生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012115764A (ja) 2010-11-30 2012-06-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 海水脱硫装置の排水水路及び海水排煙脱硫システム
JP2014180656A (ja) 2013-03-21 2014-09-29 Babcock-Hitachi Co Ltd 排煙脱硫装置
WO2016186038A1 (ja) 2015-05-15 2016-11-24 三菱日立パワーシステムズ株式会社 海水脱硫排水の水質改質装置及び海水排煙脱硫システム
CN206253001U (zh) 2016-11-22 2017-06-16 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种具备余能回收功能的海水脱硫系统
JP2019141817A (ja) 2018-02-23 2019-08-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 水処理槽及び脱硫装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3169117B2 (ja) * 1995-09-19 2001-05-21 日立プラント建設株式会社 生物学的廃水処理装置
JP3371060B2 (ja) * 1996-07-23 2003-01-27 株式会社創和エンジニアリング 廃水の生物処理装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012115764A (ja) 2010-11-30 2012-06-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 海水脱硫装置の排水水路及び海水排煙脱硫システム
JP2014180656A (ja) 2013-03-21 2014-09-29 Babcock-Hitachi Co Ltd 排煙脱硫装置
WO2016186038A1 (ja) 2015-05-15 2016-11-24 三菱日立パワーシステムズ株式会社 海水脱硫排水の水質改質装置及び海水排煙脱硫システム
CN206253001U (zh) 2016-11-22 2017-06-16 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种具备余能回收功能的海水脱硫系统
JP2019141817A (ja) 2018-02-23 2019-08-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 水処理槽及び脱硫装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN213679990U (zh) 2021-07-13
US20200398215A1 (en) 2020-12-24
WO2019163950A1 (ja) 2019-08-29
JP2019141818A (ja) 2019-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101557868B (zh) 海水排烟脱硫系统
WO2014156985A1 (ja) 海水排煙脱硫装置とその運用方法
WO2002040137A1 (fr) Procede et appareil de desulfuration des gaz de combustion de type sature
JP7094117B2 (ja) 水処理槽及び脱硫装置
JP2012115764A (ja) 海水脱硫装置の排水水路及び海水排煙脱硫システム
CN1496753A (zh) 具有阶梯托盘的烟道气脱硫系统
JP5186396B2 (ja) 海水脱硫装置
CN201161157Y (zh) 烟气脱硫及氧化装置
WO2014196458A1 (ja) 海水脱硫装置及び海水脱硫システム
US20070134141A1 (en) Apparatus for treating flue gas using single-stage gas dispersing tray
US20200391156A1 (en) Water treatment tank and desulfurization device
JP2004358294A (ja) 湿式排煙脱硫方法及び湿式排煙脱硫装置
JP6742830B2 (ja) 傾斜曝気と混合自動回復を備える海水プラント
JP3805783B2 (ja) 二室型湿式排煙脱硫装置及び方法
JP2004237258A (ja) 湿式排煙脱硫装置
JP3883745B2 (ja) 二室型湿式排煙脱硫装置及び方法
JP4014073B2 (ja) 二室型湿式排煙脱硫装置
JP3842706B2 (ja) 湿式排煙脱硫装置と方法
JPH1133352A (ja) 排煙脱硫装置の吸収塔
CN107249723B (zh) 放水喷嘴以及混合槽
KR100251067B1 (ko) 분무식 흡수탑
JPH0910546A (ja) 湿式排煙脱硫装置
JP2004041875A (ja) 湿式排煙脱硫装置
JPH11137957A (ja) 排煙脱硫装置
CN108218050A (zh) 一种海水烟气脱硫后酸性海水的水质恢复装置及恢复方法

Legal Events

Date Code Title Description
A625 Written request for application examination (by other person)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625

Effective date: 20201204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211214

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20220124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220614

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220621

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7094117

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150