申請(qǐng)日2017.11.08
公開(kāi)(公告)日2018.03.23
IPC分類號(hào)B01D53/56; B01D53/62; B01D53/50; B01D53/64; B01D53/78; B01D47/02; C02F9/04; F23J15/06; F23J15/04; F23J15/02; F23G7/06; F23L7/00; C02F103/18
摘要
本發(fā)明涉及污水、廢氣處理領(lǐng)域,具體涉及一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法和處理系統(tǒng)。本發(fā)明能夠?qū)U氣廢水的污染物以固體結(jié)晶鹽的形式去除,將廢水快速蒸發(fā)成水蒸氣,完全無(wú)污染,廢水實(shí)現(xiàn)零排放,廢氣經(jīng)過(guò)三道處理,確保無(wú)廢氣泄露。通過(guò)蒸發(fā)助劑節(jié)約燃料,利用廢氣余熱、提高煤粉燃燒效率和爐膛導(dǎo)熱效率來(lái)提高燃燒的整體熱效率。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:S1:先對(duì)燃燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行降溫,得到降溫后的廢氣和熱空氣;S2:降溫后的廢氣通入石灰水中產(chǎn)生沉淀;S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,廢水中加入蒸發(fā)助劑,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒。本發(fā)明適用于各行業(yè)的燃煤爐,應(yīng)用前景廣闊。
權(quán)利要求書
1.一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;
S4:對(duì)步驟S3處理后的廢水進(jìn)行固液分離,分離后的廢水回用于步驟S2。
2.一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;
S4:持續(xù)吹脫至水分蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;
S4:對(duì)步驟S3處理后的廢水進(jìn)行固液分離,分離后的廢水回用于步驟S2;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:丙酸鉀15~40、丙酸鈣10~50、肉桂酸鉀7~30。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根;粉煤灰中的SiO2、TiO2和反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸鉛等作為凝結(jié)核和增重劑,促使水中的懸浮物快速、完全沉淀,向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;熱空氣帶動(dòng)更多的水蒸氣進(jìn)入爐膛;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;
S4:對(duì)步驟S3處理后的廢水進(jìn)行固液分離,分離后的廢水回用于步驟S2;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:硫酸亞鐵5~20、硫酸鐵3~20、丙酸鉀5~30、丙酸鈣5~35、肉桂酸鉀5~25。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根;同時(shí)廢氣中的CO2可以去除溶液(廢水)中的Ca2+,調(diào)節(jié)CaSO4的含量,使其遠(yuǎn)小于其飽和濃度,使廢水排放達(dá)標(biāo)或者符合廢水回用;廢氣中的CO2和重金屬離子生成更難溶的碳酸鹽沉淀,比如碳酸鉛、碳酸鎂等;利用粉煤灰中的Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO產(chǎn)生氫氧化鋁、硫酸鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的絮凝作用,粉煤灰中的SiO2、TiO2和反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸鉛等作為凝結(jié)核和增重劑,促使水中的懸浮物快速、完全沉淀;向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;熱空氣帶動(dòng)更多的水蒸氣進(jìn)入爐膛;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;
S4:對(duì)步驟S3處理后的廢水進(jìn)行固液分離,分離后的廢水回用于步驟S2;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:二氧化鈦30、二氧化硅40、硫酸亞鐵17、硫酸鐵10、丙酸鉀20、丙酸鈣15、肉桂酸鉀10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根;同時(shí)廢氣中的CO2可以去除溶液(廢水)中的Ca2+,調(diào)節(jié)CaSO4的含量,使其遠(yuǎn)小于其飽和濃度,使廢水排放達(dá)標(biāo)或者符合廢水回用;廢氣中的CO2和重金屬離子生成更難溶的碳酸鹽沉淀,比如碳酸鉛、碳酸鎂等;利用粉煤灰中的Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO產(chǎn)生氫氧化鋁、硫酸鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的絮凝作用,粉煤灰中的SiO2、TiO2和反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸鉛等作為凝結(jié)核和增重劑,促使水中的懸浮物快速、完全沉淀;吸收廢氣中的NOx,對(duì)廢氣脫硝;向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;熱空氣帶動(dòng)更多的水蒸氣進(jìn)入爐膛;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;
S4:對(duì)步驟S3處理后的廢水進(jìn)行固液分離,分離后的廢水回用于步驟S2;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:硫酸鐵30、丙酸鉀35、丙酸鈣40、肉桂酸鉀10。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
S2:步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根,向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;熱空氣帶動(dòng)更多的水蒸氣進(jìn)入爐膛;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;
S4:采用S3的方法持續(xù)吹脫至水分蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去除;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:硫酸鐵10~40、丙酸鉀5~40、丙酸鈣8~50、肉桂酸鉀5~25。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;
S2:步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根,向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;熱空氣帶動(dòng)更多的水蒸氣進(jìn)入爐膛;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;
S4:采用S3的方法持續(xù)吹脫至水分蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去除;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:丙酸鉀5~40、丙酸鈣8~50、肉桂酸鉀5~25。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;
S2:步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根;同時(shí)廢氣中的CO2可以去除溶液(廢水)中的Ca2+,調(diào)節(jié)CaSO4的含量,使其遠(yuǎn)小于其飽和濃度,使廢水排放達(dá)標(biāo)或者符合廢水回用;廢氣中的CO2和重金屬離子生成更難溶的碳酸鹽沉淀,比如碳酸鉛、碳酸鎂等;利用粉煤灰中的Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO產(chǎn)生氫氧化鋁、硫酸鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的絮凝作用,粉煤灰中的SiO2、TiO2和反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸鉛等作為凝結(jié)核和增重劑,促使水中的懸浮物快速、完全沉淀;向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;熱空氣帶動(dòng)更多的水蒸氣進(jìn)入爐膛;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;
S4:采用S3的方法持續(xù)吹脫至水分蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去除;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:二氧化鈦20~80、二氧化硅20~100、肉桂酸鉀5~25。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,其特征在于包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換器和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;
S2:步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根;同時(shí)廢氣中的CO2可以去除溶液(廢水)中的Ca2+,調(diào)節(jié)CaSO4的含量,使其遠(yuǎn)小于其飽和濃度,使廢水排放達(dá)標(biāo)或者符合廢水回用;廢氣中的CO2和重金屬離子生成更難溶的碳酸鹽沉淀,比如碳酸鉛、碳酸鎂等;利用粉煤灰中的Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO產(chǎn)生氫氧化鋁、硫酸鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的絮凝作用,粉煤灰中的SiO2、TiO2和反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸鉛等作為凝結(jié)核和增重劑,促使水中的懸浮物快速、完全沉淀;吸收廢氣中的NOx,對(duì)廢氣脫硝;向廢水中加入廢水處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒;熱空氣帶動(dòng)更多的水蒸氣進(jìn)入爐膛;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;
S4:采用S3的方法持續(xù)吹脫至水分蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去除;
所述的廢水處理劑按重量分包括以下組分:硫酸亞鐵5~20、硫酸鐵3~20、丙酸鉀5~30、丙酸鈣5~35、肉桂酸鉀5~25。
說(shuō)明書
一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法和處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水、廢氣的聯(lián)合處理領(lǐng)域,具體涉及一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法和處理 系統(tǒng)。
背景技術(shù)
電力行業(yè)的廢水廢氣主要集中在燃煤電廠。目前,全國(guó)各火力發(fā)電廠均投入煙氣脫硫系統(tǒng), 通過(guò)煙氣脫硫技術(shù)控制硫氧化物的排放,然而由于脫硫工藝采用的是濕法脫硫,產(chǎn)生出大量 的廢水,這些廢水含有的雜質(zhì)主要包括懸浮物、過(guò)飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬,其 中很多是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的第一類污染物。因此必須對(duì)廢水進(jìn)行處理,以達(dá)到 合格的排放標(biāo)準(zhǔn)。濕法脫硫,特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后,硫化物、硫氧 化合物對(duì)管道產(chǎn)生腐蝕;脫硫過(guò)程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn),所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能 排出,濕法煙氣脫硫存在廢水處理問(wèn)題,初投資大,運(yùn)行費(fèi)用也較高。
煤燃燒后的煙氣中含大量的有害氣體和固體,有害氣體主要污染物有氮氧化物、二氧化 硫、二氧化碳、煙塵、Hg和CO等;固體廢物主要是粉煤灰,粉煤灰的主要成分為:SiO2、 Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO、TiO2等。隨著電力、石油工業(yè)的發(fā)展,有害氣體和粉煤灰排放量 逐年增加,成為我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢氣和廢渣。為了消除污染物,使企業(yè)的排放達(dá)標(biāo), 目前通常對(duì)排放物采用除塵、脫硫、脫硝等多道工藝加以治理,工藝復(fù)雜,處理效率低下、 成本高。這些工藝雖然對(duì)于其中重金屬、SS(懸浮微粒)、F-、COD(Chemical OxygenDemand)、 硫化物等排放標(biāo)準(zhǔn)中所列的污染物能有效去除,但對(duì)于Ca2+、Cl-、Na+、SO42-等排放標(biāo)準(zhǔn)中不 做要求的溶解性物質(zhì)則無(wú)法去除。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的逐步提高,已開(kāi)始要求部分新建燃 煤電廠達(dá)到廢水“零排放”。如此一來(lái),含高濃度SOx-、NO3-、Cl-和大量溶解性固體的廢 水廢氣的深度處理就是擺在電廠面前的緊迫問(wèn)題。
目前對(duì)燃燒廢氣的處理工藝會(huì)產(chǎn)生廢水。燃煤電廠煙氣濕法脫硫(石灰石/石膏法)過(guò)程產(chǎn) 生的廢水來(lái)源于脫硫吸收塔排放廢水。為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡,防止煙 氣中可溶部分即氯濃度超過(guò)規(guī)定值和保證石膏質(zhì)量,必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水,廢水 主要來(lái)自石膏脫硫廢水和清洗系統(tǒng)。現(xiàn)有的工藝可以有效地降低脫硫廢水中的懸浮物、有機(jī) 物、氟、微量重金屬的含量,但處理過(guò)的廢水中Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等的含量仍然較高, 并沒(méi)有去除脫硫廢水中Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等溶解性鹽類的有效方法,長(zhǎng)期排放會(huì)對(duì)環(huán)境 造成不利影響,同時(shí)也不利于處理后脫硫廢水的重新利用。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的逐步提高, 脫硫廢水的深度處理成為必須解決的問(wèn)題。在一些其他的含有溶解性鹽的廢水中,也會(huì)存在 相同的問(wèn)題。目前的處理工藝即不能根除廢水也不能根除廢氣。
目前處理廢氣廢水的工藝多采用一次處理,有殘余,有安全隱患。采用多次處理的工藝 則多消耗能耗和人力物力,F(xiàn)有的通過(guò)蒸發(fā)方式處理廢水的工藝,廢水蒸發(fā)速度慢,消耗能 耗多,不適合大規(guī)模應(yīng)用。目前廢水處理工藝多設(shè)置調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池的作用是調(diào)節(jié)水量,消 滅高峰負(fù)荷,并可以調(diào)節(jié)水質(zhì),使其處理效果不會(huì)因水質(zhì)突然變化而受到干擾。而本發(fā)明不 用設(shè)置調(diào)節(jié)池,處理效果穩(wěn)定,不會(huì)因水質(zhì)突然變化而受到干擾。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述不足,本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種將廢氣廢水中溶解性固體以固 體結(jié)晶鹽的形式去除的方法,具有廢水蒸發(fā)速度快,減少能耗,利用廢氣余熱、提高煤粉燃 燒效率和爐膛導(dǎo)熱效率來(lái)提高燃燒的整體熱效率。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種電力行業(yè)廢水廢氣處理系統(tǒng),實(shí)施上述廢 氣廢水處理方法,不用設(shè)置調(diào)節(jié)池,處理效果穩(wěn)定,不會(huì)因水質(zhì)突然變化而受到干擾。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種火電廠廢水處理劑,提高水蒸氣的蒸發(fā)速 率,避免結(jié)硬垢結(jié)硬塊。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換部件和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,向廢水中加入廢水 處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水 蒸氣再次用于燃燒;
S4:對(duì)步驟S3處理后的廢水進(jìn)行固液分離,分離后的廢水回用于步驟S2。
步驟S2的另一種方案是在密閉的環(huán)境下將廢氣通入石灰水,收集石灰水處理后的廢氣和 步驟S3中的廢氣一起通入燃燒室,再次燃燒。因?yàn)閺U氣中的粉塵、CO2、SO2等大部分氣體 被吸收,只有少量的有害氣體難以被溶液處理,這些有害氣體進(jìn)入燃燒室被C、H2、CO還原 處理,有害物在還原氣氛下被分解,實(shí)現(xiàn)無(wú)害處理。(該流程見(jiàn)圖4)
步驟S3是在密閉的環(huán)境下用熱空氣對(duì)廢水進(jìn)行吹脫,并收集吹脫廢氣回用于燃燒。
步驟S4也可以為(為了便于區(qū)分,該特征記錄為S4-1):采用S3的方法持續(xù)吹脫至水分 蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去除。
采用S4-1工藝的整體方案為:一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理方法,包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換部件和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
S2:將步驟S1降溫后的廢氣通入石灰水中,反應(yīng)后產(chǎn)生沉淀和廢水,向廢水中加入廢水 處理劑;
S3:用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S2中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行吹脫,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水 蒸氣再次用于燃燒;
S4-1:持續(xù)吹脫至水分蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去 除。
步驟S2的另一種方案是在密閉的環(huán)境下將廢氣通入石灰水,收集石灰水處理后的廢氣和 步驟S3中的廢氣一起通入燃燒室,再次燃燒。因?yàn)閺U氣中的粉塵、CO2、SO2等大部分氣體 被吸收,只有少量的有害氣體難以被溶液處理,這些有害氣體進(jìn)入燃燒室被C、H2、CO還原 處理,有害物在還原氣氛下被分解,實(shí)現(xiàn)無(wú)害處理。(該流程見(jiàn)圖4)
步驟S3是在密閉的環(huán)境下用熱空氣對(duì)廢水進(jìn)行吹脫,并收集吹脫廢氣回用于燃燒。
該石膏特別適用于水泥工業(yè),可以縮短水泥硬化時(shí)間、提高水泥硬度、減少氣孔,提高 水泥表面光潔度。
步驟S4產(chǎn)生的廢水可以直接排放或廢水回用。廢水回用時(shí),加入石灰用于步驟S2處理 S1降溫后的廢氣。S3產(chǎn)生的廢氣再次用于燃燒。因此本技術(shù)方案不產(chǎn)生廢水廢氣污染。
采用S4-1的技術(shù)方案,不產(chǎn)生廢水,因此廢水排放為零,所以可以根除廢水污染,且該 工藝完全利用廢氣余熱,不單獨(dú)消耗能耗和熱量。硫酸鈣干燥時(shí),表層有絮凝劑覆蓋,不易 被吹散。水中的溶解的各種鹽均以結(jié)晶鹽的形式去除。
煤中氯多以堿金屬氯化物(主要是氯化鈉)的形式存在,含量一般為0.01%-0.2%,高的 可達(dá)1%。少部分的氯以有機(jī)氯化物的形式存在,在煤高溫燃燒時(shí),大部分轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)氯化物。 氯化物對(duì)爐膛和煙氣管道有強(qiáng)烈腐蝕。
步驟S1對(duì)高溫廢氣首先突然冷卻,廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟 化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;特別是和粉煤灰一起混 合凝結(jié),凝結(jié)體松脆易整片剝離,便于收集。先去除硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、 硝酸鹽等,提高濕法脫硫(石灰石/石膏法)時(shí)的石膏質(zhì)量。
步驟S2的作用是:反應(yīng)后,沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵、重金屬、Mg2+、F-、 以及硫酸根;同時(shí)廢氣中的CO2可以去除溶液(廢水)中的Ca2+,調(diào)節(jié)CaSO4的含量,使 其遠(yuǎn)小于其飽和濃度,使廢水排放達(dá)標(biāo)或者符合廢水回用;廢氣中的CO2和重金屬離子生成 更難溶的碳酸鹽,比如碳酸鉛、碳酸鎂等,更容易全部去除(該反應(yīng)強(qiáng)化了步驟S2對(duì)重金屬、 Mg2+的去除,兩次去除);利用粉煤灰中的Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO產(chǎn)生氫氧化鋁、硫酸 鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的絮凝作用,粉煤灰中的SiO2、TiO2和反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸鉛等作為 凝結(jié)核和增重劑,促使水中的懸浮物快速、完全沉淀。吸收廢氣中的NOx,對(duì)廢氣脫硝。
步驟S3的作用是:熱空氣將氨氮以氨氣的形式吹出;并且熱空氣可以帶動(dòng)更多的水蒸氣 進(jìn)入爐膛產(chǎn)生水煤氣,提高燃燒的熱效率;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀。
步驟S4中的固液分離可以采用靜置澄清、離心分離、過(guò)濾、壓濾等常規(guī)手段。因?yàn)椴襟E S2提供了絮凝劑、凝結(jié)核和增重劑,因此固液分離速度快,工作效率高。
所述的廢水處理劑包括:二氧化鈦、二氧化硅、硫酸亞鐵、硫酸鐵、丙酸鉀、丙酸鈣、肉 桂酸鉀中的一種或多種。加入量為每噸水加入200—5000g。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦20~120、二氧化硅50~220。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦20~80、二氧化硅20~100、 丙酸鉀5~25。針對(duì)重金屬含量高的廢水適用。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦20~70、二氧化硅20~90、丙 酸鈣5~35。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦20~110、二氧化硅40~100、 硫酸鐵3~20、丙酸鉀5~30。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦20~60、二氧化硅20~60、硫 酸亞鐵5~25、硫酸鐵5~20、丙酸鈣10~40。針對(duì)COD高的廢水適用。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦20~120、二氧化硅30~150、 硫酸亞鐵5~30、硫酸鐵3~20、丙酸鉀5~30、丙酸鈣10~40。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦30~150、二氧化硅30~140、 硫酸亞鐵10~30、硫酸鐵5~25、丙酸鉀10~40、肉桂酸鉀5~35。針對(duì)磷含量高的廢水適用。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化硅50~200、硫酸亞鐵5~30、硫 酸鐵5~20、丙酸鉀5~35、丙酸鈣5~35、肉桂酸鉀7~35。針對(duì)難降解有機(jī)物含量高的廢水適 用。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:硫酸亞鐵5~20、硫酸鐵3~20、丙酸鉀 5~30、丙酸鈣5~35、肉桂酸鉀5~25。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:硫酸鐵10~40、丙酸鉀5~40、丙酸鈣 8~50、肉桂酸鉀5~25。針對(duì)鹽堿含量高的廢水適用。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:丙酸鉀15~40、丙酸鈣10~50、肉桂酸 鉀7~30。
所述的廢水處理劑的一種優(yōu)化配比為,按重量份:二氧化鈦20~80、二氧化硅20~100、 硫酸亞鐵5~20、硫酸鐵3~20、丙酸鉀5~30、丙酸鈣5~35、肉桂酸鉀5~25。
所述的廢水處理劑可以加速水分蒸發(fā),通過(guò)降低水-水相互作用降低需要用于蒸發(fā)水分子 的能量?梢詰(yīng)用于各種需要蒸發(fā)水分子的領(lǐng)域,比如石化煉油廢水的蒸發(fā)處理、金屬冶煉 的廢水蒸發(fā)處理、火電廠脫硫廢水的蒸發(fā)處理、火電廠脫硝廢水的蒸發(fā)處理、農(nóng)藥廠廢水的 蒸發(fā)處理、印染廠廢水的蒸發(fā)處理、電鍍廠廢水的蒸發(fā)處理、油氣田含硫廢水處理等。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電力行業(yè)廢水廢氣的處理系統(tǒng),包括廢氣冷凝系統(tǒng)、熱空 氣吹脫系統(tǒng)、廢氣回用系統(tǒng);
廢氣冷凝系統(tǒng)接到燃燒室排氣口,利用空氣通過(guò)熱交換部件對(duì)高溫廢氣冷凝;冷凝后的 廢氣進(jìn)入石灰水產(chǎn)生沉淀和廢水,廢水和沉淀待熱空氣吹脫工藝處理;換熱后的空氣進(jìn)入熱 空氣吹脫系統(tǒng);
熱空氣吹脫系統(tǒng)接到廢氣冷凝系統(tǒng)的熱空氣出口,利用熱空氣對(duì)添加了廢水處理劑的廢 水吹脫;吹脫后產(chǎn)生的吹脫廢氣、水蒸氣和用于吹脫后的空氣進(jìn)入廢氣回用系統(tǒng);熱空氣吹 脫系統(tǒng)中添加廢水處理劑到廢水中;
廢氣回用系統(tǒng):將產(chǎn)生的吹脫廢氣、水蒸氣和用于吹脫后的空氣通入燃燒爐中再次燃燒, 燃燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入廢氣冷凝系統(tǒng)。
本發(fā)明所述的廢氣冷凝系統(tǒng)包括:熱交換部件、石灰水;熱空氣吹脫系統(tǒng)包括:熱空氣 管道、接觸器;廢氣回用系統(tǒng)包括:接觸器排氣管道(傳輸水蒸氣、空氣、吹脫廢氣)、燃燒爐。
本發(fā)明所述的廢氣冷凝系統(tǒng)另一種實(shí)施方案中:廢氣冷凝系統(tǒng)接到燃燒室排氣口,利用 空氣通過(guò)熱交換部件對(duì)高溫廢氣冷凝;冷凝后的廢氣進(jìn)入石灰水產(chǎn)生沉淀和廢水,經(jīng)過(guò)石灰 水處理的廢氣回用于燃燒;廢水和沉淀待熱空氣吹脫工藝處理;換熱后的空氣進(jìn)入熱空氣吹 脫系統(tǒng);
余下的工藝、設(shè)備和系統(tǒng)與上面的相同。
本發(fā)明所述的電廠、石化煉油廠廢水廢氣處理系統(tǒng)還包括:所述廢氣冷凝系統(tǒng)的熱交換 部件設(shè)置與燃燒室相連的熱廢氣進(jìn)口,設(shè)置與石灰石水相連通的冷廢氣出口,熱交換部件設(shè) 置出料口(用于排除水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等和粉煤灰聚 集成的固體),設(shè)置冷空氣進(jìn)口,設(shè)置與熱空氣吹脫系統(tǒng)進(jìn)氣口相連接的熱空氣出口;所述 熱空氣吹脫系統(tǒng)的接觸器設(shè)置與所述廢氣冷凝系統(tǒng)熱空氣出口相連接的熱空氣進(jìn)氣口,設(shè)置 將吹脫廢氣、水蒸氣和用于吹脫后的空氣導(dǎo)入廢氣回用系統(tǒng)的出氣口,設(shè)置用于排出鹽類結(jié) 晶、石膏等固體的出料口(該出料口也可以用于加入廢水處理劑),設(shè)置加入廢水處理劑的 加料口(也可以不設(shè)置加料口,從出料口加入廢水處理劑);所述廢氣回用系統(tǒng)還包括連接 接觸器出氣口和燃燒室的管道,將廢氣導(dǎo)入燃燒室中。
所述的熱空氣吹脫系統(tǒng),空氣和廢水在接觸器中直接接觸,可以吹脫至水分完全蒸發(fā)。
所述的熱空氣吹脫系統(tǒng)的接觸器,在關(guān)閉出料口和加料口后實(shí)現(xiàn)密封,和熱空氣進(jìn)氣管 道、出氣管道形成密閉不漏氣的環(huán)境。
所述廢氣回用系統(tǒng)可以接入增壓裝置、藥劑施加裝置等。廢氣冷凝系統(tǒng)和熱空氣吹脫系 統(tǒng)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)容器中的石灰水進(jìn)行處理,也可以對(duì)一個(gè)容器中的石灰水分階段處理。
本發(fā)明還提供一種利用電廠廢氣處理廢水的方法,包括如下步驟:
S1:燃燒產(chǎn)生的廢氣首先經(jīng)過(guò)熱交換部件和空氣換熱,得到降溫后的廢氣和熱空氣;
S2:在廢水中加入石灰,反應(yīng)后,產(chǎn)生沉淀;
S3:將經(jīng)過(guò)步驟S1處理過(guò)的廢氣通入步驟S2處理過(guò)的廢水中,產(chǎn)生新的沉淀,廢氣用于再次燃燒;
S4:步驟S3中產(chǎn)生的廢水加入廢水處理劑,用步驟S1中產(chǎn)生的熱空氣對(duì)步驟S3中產(chǎn) 生的廢水進(jìn)行吹脫,產(chǎn)生新的沉淀,吹脫產(chǎn)生的廢氣和水蒸氣再次用于燃燒,持續(xù)吹脫至水 分蒸發(fā)完(水蒸氣全部回用于再次燃燒),水中的沉淀物干燥后去除。
步驟S4是在密閉的環(huán)境下用熱空氣對(duì)廢水進(jìn)行吹脫,并收集吹脫廢氣回用于燃燒。
步驟S4不產(chǎn)生廢水,因此廢水排放為零,所以可以根除廢水污染,且該工藝完全利用廢 氣余熱,不單獨(dú)消耗能耗和熱量。硫酸鈣干燥時(shí),表層有絮凝劑覆蓋,不易被吹散。
步驟S1對(duì)高溫廢氣首先突然冷卻,廢氣中的水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟 化物、硝酸鹽等凝結(jié)聚集和粉煤灰反應(yīng)聚集成固體,從廢氣中清除;特別是和粉煤灰一起混 合凝結(jié),凝結(jié)體松脆易整片剝離,便于收集。先去除硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、 硝酸鹽等,提高濕法脫硫(石灰石/石膏法)時(shí)的石膏質(zhì)量。
步驟S2的作用是:反應(yīng)后,沉淀除去電廠廢水中的大部分重金屬、Mg2+、F-、以及硫酸根。
步驟S3的作用是:沉淀除去電廠廢氣中殘余的煙塵;利用廢氣中的CO2可以去除溶液 (廢水)中的Ca2+,調(diào)節(jié)CaSO4的含量,使其遠(yuǎn)小于其飽和濃度,使廢水排放達(dá)標(biāo)或者符合廢水回用;廢氣中的CO2和重金屬離子生成更難溶的碳酸鹽,比如碳酸鉛、碳酸鎂等,更容易全部去除(該反應(yīng)強(qiáng)化了步驟S2對(duì)重金屬、Mg2+的去除,兩次去除);利用粉煤灰中 的Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO產(chǎn)生氫氧化鋁、硫酸鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的絮凝作用,粉 煤灰中的SiO2、TiO2和反應(yīng)生產(chǎn)的碳酸鉛等作為凝結(jié)核和增重劑,促使水中的懸浮物快速、 完全沉淀。吸收廢氣中的NOx,對(duì)廢氣脫硝。S3中的廢氣通入燃燒室再次燃燒的作用是因?yàn)?廢氣中的粉塵、CO2、SO2等大部分氣體被溶液吸收,只有少量的有害氣體難以被溶液處理, 這些有害氣體進(jìn)入燃燒室被C、H2、CO還原處理,有害物在還原氣氛下被分解,實(shí)現(xiàn)無(wú)害處 理。(該流程見(jiàn)圖5、圖6)
步驟S4的作用是:熱空氣將氨氮以氨氣的形式吹出;并且熱空氣可以帶動(dòng)更多的水蒸氣 進(jìn)入爐膛產(chǎn)生水煤氣,提高燃燒的熱效率;熱空氣加快亞硫酸鈣生成硫酸鈣,加速沉淀;熱 空氣用來(lái)干燥硫酸鈣。水中的溶解的各種鹽均以結(jié)晶鹽的形式去除。
本發(fā)明還提供一種利用電廠廢氣處理脫硫廢水的系統(tǒng),包括廢氣冷凝系統(tǒng)、熱空氣吹脫 系統(tǒng),廢氣回用系統(tǒng);
脫硫廢水中加入石灰,待處理;
廢氣冷凝系統(tǒng)接到燃燒爐排氣口,利用空氣通過(guò)熱交換部件對(duì)高溫廢氣冷凝,冷凝后的 廢氣通入已經(jīng)加入石灰的脫硫廢水,產(chǎn)生沉淀,廢水待熱空氣吹脫工藝處理;換熱后的空氣 進(jìn)入熱空氣吹脫系統(tǒng);
熱空氣吹脫系統(tǒng)接到廢氣冷凝系統(tǒng)的熱空氣出口,添加廢水處理劑到廢水中,利用熱空 氣對(duì)廢水吹脫;吹脫后產(chǎn)生的吹脫廢氣和水蒸氣進(jìn)入廢氣回用系統(tǒng);
廢氣回用系統(tǒng)接到熱空氣吹脫系統(tǒng)的廢氣出口,把吹脫廢氣和水蒸氣通入燃燒爐中再次 燃燒,持續(xù)吹脫至水分蒸發(fā)完,燃燒產(chǎn)生的廢氣進(jìn)入廢氣冷凝系統(tǒng)。
本發(fā)明所述的廢氣冷凝系統(tǒng)包括:熱交換部件、石灰水;熱空氣吹脫系統(tǒng)包括:熱空氣 管道、接觸器;廢氣回用系統(tǒng)包括:接觸器排氣管道(水蒸氣、空氣、吹脫廢氣)、燃燒爐。
本發(fā)明所述的利用電廠廢氣處理脫硫廢水的系統(tǒng)還包括:所述廢氣冷凝系統(tǒng)的熱交換部 件設(shè)置與燃燒室相連的熱廢氣進(jìn)口,設(shè)置與石灰石水相連通的冷廢氣出口,熱交換部件設(shè)置 出料口(用于排除水蒸氣、硫化物、硫氧化合物、氯化物、氟化物、硝酸鹽等和粉煤灰聚集 成的固體),設(shè)置冷空氣進(jìn)口,設(shè)置與熱空氣吹脫系統(tǒng)進(jìn)氣口相連接的熱空氣出口;所述熱 空氣吹脫系統(tǒng)的接觸器設(shè)置與所述廢氣冷凝系統(tǒng)熱空氣出口相連接的熱空氣進(jìn)氣口,設(shè)置將 吹脫廢氣、水蒸氣和用于吹脫后的空氣導(dǎo)入廢氣回用系統(tǒng)的出氣口,設(shè)置用于排出鹽類結(jié)晶、 石膏等固體的出料口(該出料口也可以用于加入廢水處理劑),設(shè)置加入廢水處理劑的加料 口(也可以不設(shè)置加料口,從出料口加入廢水處理劑);所述廢氣回用系統(tǒng)還包括連接接觸 器出氣口和燃燒室的管道,將廢氣導(dǎo)入燃燒室中。
所述的廢氣冷凝系統(tǒng)接到燃燒爐排氣口,利用空氣通過(guò)熱交換部件對(duì)高溫廢氣冷凝,冷 凝后的廢氣通入已經(jīng)加入石灰的脫硫廢水,產(chǎn)生沉淀,處理后的廢氣回用于燃燒;廢水待熱 空氣吹脫工藝處理;換熱后的空氣進(jìn)入熱空氣吹脫系統(tǒng)。
所述的熱空氣吹脫系統(tǒng),空氣和廢水在接觸器中直接接觸,可以吹脫至水分完全蒸發(fā)。
所述的熱空氣吹脫系統(tǒng)的接觸器,在關(guān)閉出料口和加料口后實(shí)現(xiàn)密封,和熱空氣進(jìn)氣管 道、出氣管道形成密閉不漏氣的環(huán)境。
所述廢氣回用系統(tǒng)可以接入增壓裝置、藥劑施加裝置等。
在上述處理系統(tǒng)中,廢水也可以直接加入接觸器中進(jìn)行吹脫。因?yàn)閺U水在密閉環(huán)境中吹 脫至完全蒸發(fā),吹脫產(chǎn)物和水蒸氣回用于燃燒,無(wú)異味、無(wú)污染;廢水中的溶解物以固體的 形式去除。
本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶幚矸椒ê拖到y(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)廢水零排放,廢氣經(jīng)過(guò)三道工藝處理,完全消除 臭味,幾乎零排放。吹脫工藝產(chǎn)生的廢氣和熱空氣用于再次燃燒,熱量利用率高、凈化率高。 熱空氣吹脫帶動(dòng)水蒸氣進(jìn)入燃燒室,和燃煤反應(yīng)產(chǎn)生水煤氣,水煤氣用于燃燒,提高熱效率, 節(jié)約能耗;水蒸氣遇到爐壁、爐排上熾熱的燃煤結(jié)焦,瞬間降溫使結(jié)焦破裂崩解,水蒸氣分 解成H2和CO在結(jié)焦表層細(xì)微爆燃爆炸,產(chǎn)生細(xì)小的爆炸沖擊,使結(jié)焦脫落、破碎成粉末隨廢 氣排出,防治、根治爐膛結(jié)焦;爐膛不結(jié)焦,燃料利用率更高。熱空氣吹脫工藝中,吹脫效率 高,凈化率高,水以水蒸氣的形式進(jìn)入燃燒室,和煤粉發(fā)生水煤氣反應(yīng),煤粉連續(xù)破碎成極 細(xì)小微粒,燃燒效率更高。廢氣回用工藝產(chǎn)生的H2在煤和結(jié)焦表面細(xì)微爆燃爆炸,在微觀環(huán) 境中,局部溫度、壓力驟變,驟然集中釋放大量能量,破壞NOx的分子鍵,NOx變得極不穩(wěn) 定,部分NOx和金屬陽(yáng)離子形成硝酸鹽、亞硝酸鹽,部分NOx和氫轉(zhuǎn)化成氮?dú)夂蚇Hx,釋放 出氧自由基與羥自由基與C、CO反應(yīng)生成CO2,消除NOx,抑制氮氧化物的產(chǎn)生,同時(shí)還原 性氣體的參與極大的抑制氮氧化物的合成,從根源避免NOx污染,防止對(duì)設(shè)備腐蝕;然后廢氣 經(jīng)過(guò)步驟S1驟冷脫硝,再經(jīng)過(guò)石灰水脫硝,經(jīng)過(guò)三步處理,根治NOx污染。熱空氣可以對(duì)廢 水進(jìn)行高溫消毒、殺滅細(xì)菌、病毒。把水蒸氣吹入燃燒室,可以第二次高溫徹底殺滅細(xì)菌病 毒。
廢氣處理工藝步驟中,首先對(duì)廢氣驟然降溫,水蒸氣、刺鼻氣體、NOx、氯化物和鹽類等 污染物得到冷凝,被吸附到粉煤灰中去除,避免產(chǎn)生臭味和腐蝕;然后廢氣通入石灰水或廢 水中再次吸收,避免未吸附完的污染物和臭味外泄;再用熱空氣對(duì)廢水進(jìn)行吹脫,吹脫后的 廢氣回用于燃燒,徹底消除廢氣和臭味。因此,本工藝具有三次消除廢氣和臭味的環(huán)節(jié),并 且把污染物循環(huán)燃燒盡,根治廢氣和臭味污染環(huán)境,具有極高的安全性。首先去除水蒸氣、 刺激性氣體、NOx、氯化物和鹽類,防止對(duì)管道的腐蝕和提高石膏質(zhì)量。吹脫工藝末期CaSO4開(kāi)始聚集,廢氣帶入少量的粉煤灰防止CaSO4結(jié)垢,特別是防止鈣離子結(jié)成硬垢,便于清除。
有關(guān)研究表明氯在煤的裂解和燃燒過(guò)程中是以氯化氫的形式從煤中析出的,吹脫廢氣回用 工藝帶動(dòng)水蒸氣和煤灰中的CaO防止氯化物對(duì)管道及炭化室壁的腐蝕,水煤氣中的CO抑制 氯化氫的析出和產(chǎn)生,氯離子以氯化鈣的形式去除,減少因腐蝕造成的工業(yè)損耗。熱空氣吹 脫廢水工藝,吹出的氨氣抑制氯化氫的形成,減少腐蝕。熱空氣吹脫工藝把廢水完全蒸發(fā)回 用于燃燒,廢水廢氣中的Ca2+、Cl-、K+、Na+、SO42-、NO3-等都留在干燥的沉淀物中,得以完 全去除,因此本申請(qǐng)對(duì)污染物中的各種鹽類、堿類、重金屬離子等可溶物的去除率達(dá)到百分 之百。對(duì)廢水的去除率達(dá)到百分之百,不產(chǎn)生廢水。
丙酸鈣—水分子、SiO2—水分子、TiO2--水分子的結(jié)構(gòu)比水分子--水分子的結(jié)構(gòu)更容易讓 水分子脫離,即便在溶液內(nèi)部也可以被通入內(nèi)部的熱空氣直接吹脫,隨氣泡排出;SiO2、TiO2 粉末微粒成幾何倍擴(kuò)大了蒸發(fā)面積,使其接觸的水分子易脫離,提高蒸發(fā)速率。液體蒸發(fā)要 吸熱,就液體本身來(lái)說(shuō),液體表面的溫度因?yàn)檎舭l(fā)吸熱會(huì)低于液體被加熱部位的溫度。丙酸 鉀、SiO2、TiO2分子吸收熱量后在溶液內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和水分子產(chǎn)生碰撞,丙酸鉀分子在 溶液中形成立體網(wǎng)狀,而SiO2、TiO2微粒粘附填充在網(wǎng)格中,SiO2、TiO2微粒振動(dòng)時(shí)通過(guò) 網(wǎng)格擴(kuò)大振動(dòng)專遞范圍和效率,因此丙酸鉀溶液有利于傳遞SiO2、TiO2分子勢(shì)能,及時(shí)將熱 量快速傳遞到液體表面避免表面因?yàn)檎舭l(fā)而降溫過(guò)快,減少蒸發(fā)表面和液體受熱部位的溫差, 維持液體表面溫度則能保證液體表面水分子的動(dòng)能,加快水分蒸發(fā);丙酸鉀網(wǎng)絡(luò)吸附水中的 臭味離子,防治擴(kuò)散到空氣中產(chǎn)生臭味;二氧化鈦、丙酸鈣碰撞脫離出去的水分子動(dòng)能大, 不易被空氣中的分子碰撞反彈回液體,加速水分蒸發(fā)。以將液體噴灑到熱空氣中的方式蒸發(fā) 液體時(shí),相對(duì)于液滴,因丙酸鈣、肉桂酸鉀可以加速汽化和丙酸鈣-水分子、TiO2-水分子的 結(jié)構(gòu)易分離,汽化從液滴內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行,以TiO2、肉桂酸鉀、丙酸鈣分子為核心爆裂成更小 的液滴、液滴的數(shù)量成幾何倍數(shù)遞增直至完全蒸發(fā),因此在生產(chǎn)中可以提高液滴的體積,即 提高噴灑量和噴灑速度,從而提高生產(chǎn)效率;減小霧化率,從而減少設(shè)備投入。
丙酸鉀、丙酸鈣、肉桂酸鉀通過(guò)降低水-水相互作用降低需要用于蒸發(fā)水分子的能量,加 快蒸發(fā)速率。蒸發(fā)末期,水分快要蒸發(fā)完,固體多于液體,此時(shí)極易結(jié)垢結(jié)塊,固體顆粒極 易被吹散吹出,造成粉塵污染。丙酸鈣、肉桂酸鉀可以減少蒸發(fā)后結(jié)垢結(jié)塊,避免結(jié)成硬垢 硬塊,各種鹽的結(jié)晶容易剝離去除。廢水處理劑在蒸發(fā)過(guò)程中,丙酸鈣先析出部分,在固體 表面形成一透水隔離層,避免固體粉末被吹散。因此,本發(fā)明提供的廢水處理劑可以降低蒸 發(fā)水分需要消耗的能量,節(jié)約能耗,提高蒸發(fā)速率,避免粉塵污染。
本發(fā)明提供的處理方法適合于各行業(yè)的燃煤爐,本發(fā)明提供的廢水處理劑適合于各行業(yè)的 水分蒸發(fā),應(yīng)用前景廣闊。
本發(fā)明的有益效果:
1、通過(guò)抑制氯化氫和NOx產(chǎn)生,減少鹽、堿、氧化物等污染物的傳輸距離,限制了結(jié)垢 和腐蝕。
2、廢水蒸發(fā)速度快,提高蒸發(fā)速率,降低需要用于蒸發(fā)水分子的能量,減少能耗。廢水 完全回用燃燒,完全不產(chǎn)生廢水污染,零排放。
3、廢氣經(jīng)過(guò)三道處理工藝,安全系數(shù)高,防止廢氣泄露或處理不完全,完全處理廢氣, 無(wú)臭味污染。
4、節(jié)約能源,燃料綜合利用率高:利用廢氣熱量加熱空氣,熱空氣吹脫工藝,蒸發(fā)廢氣 和水蒸氣,不需要新能耗。消除結(jié)焦、利用水煤氣、廢熱回用,熱效率高,節(jié)約燃料。
5、不用設(shè)置調(diào)節(jié)池,投入少、工藝簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性強(qiáng);