公布日：2022.01.04
申請(qǐng)日：2021.11.02
分類號(hào)：B01D53/80(2006.01)I;B01D53/50(2006.01)I;B01D53/96(2006.01)I;C02F9/08(2006.01)I;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種超低廢水排量的濕法脫硫工藝系統(tǒng)和濕法脫硫工藝方法。本發(fā)明提供的脫硫系統(tǒng)包括：石灰石制漿池、石灰石‑石膏法煙氣脫硫塔、石膏漿分離設(shè)備、石膏脫水設(shè)備、回收水池、廢水分離設(shè)備、化學(xué)沉淀設(shè)備、泡沫分離器、高級(jí)氧化反應(yīng)器和外排水管道。本發(fā)明提供的系統(tǒng)通過(guò)增設(shè)泡沫分離器和高級(jí)氧化反應(yīng)器，并將泡沫分離和高級(jí)氧化得到的除LAS脫硫廢水返回到脫硫塔中，能夠?qū)⒚摿蛩䞍?nèi)的LAS濃度控制在較低水平，從而消除脫硫塔起泡的根源因素，進(jìn)而可以使脫硫系統(tǒng)在高氯離子濃度條件下正常運(yùn)行，即實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的高濃縮倍率運(yùn)行，顯著減少脫硫廢水的排放量，兼顧良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種超低廢水排量的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，包括：石灰石制漿池；與所述石灰石制漿池的漿液出口相連的石灰石~石膏法煙氣脫硫塔；與所述石灰石~石膏法煙氣脫硫塔的石膏漿液出口相連的石膏漿分離設(shè)備；與所述石膏漿分離設(shè)備的底流口相連的石膏脫水設(shè)備；分別與所述石膏漿分離設(shè)備的溢流口和所述石膏脫水設(shè)備的排水口相連的回收水池；所述回收水池設(shè)置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口與所述石灰石制漿池相連；與所述回收水池的第二出水口相連的廢水分離設(shè)備；所述廢水分離設(shè)備的底流口連回所述回收水池；與所述廢水分離設(shè)備的溢流口相連的化學(xué)沉淀設(shè)備；與所述化學(xué)沉淀設(shè)備的清液出口相連的泡沫分離器和外排水管道；所述泡沫分離器的凈水出口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連；與所述泡沫分離器的泡沫水出口相連的高級(jí)氧化反應(yīng)器；所述高級(jí)氧化反應(yīng)器的出水口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述泡沫分離器為蛋白質(zhì)分離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述泡沫分離器為二級(jí)蛋白質(zhì)分離器；所述二級(jí)蛋白質(zhì)分離器包括第一蛋白質(zhì)分離器和第二蛋白質(zhì)分離器，所述第一蛋白質(zhì)分離器的進(jìn)水口與所述化學(xué)沉淀設(shè)備的清液出口相連，所述第一蛋白質(zhì)分離器的凈水出口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連，所述第一蛋白質(zhì)分離器的泡沫水出口與所述第二蛋白質(zhì)分離器的進(jìn)水口相連，所述第二蛋白質(zhì)分離器的凈水出口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連，所述第二蛋白質(zhì)分離器的泡沫水出口與所述高級(jí)氧化反應(yīng)器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述高級(jí)氧化反應(yīng)器為臭氧氧化反應(yīng)器、UV~Ti光催化氧化反應(yīng)器、UV~H2O2光催化氧化反應(yīng)器或芬頓反應(yīng)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，所述化學(xué)沉淀設(shè)備包括廢水處理三聯(lián)箱和沉淀池；所述廢水處理三聯(lián)箱包括串聯(lián)設(shè)置的中和池、反應(yīng)池和絮凝池，所述中和池的進(jìn)水口與所述廢水分離設(shè)備的溢流口相連；所述沉淀池的進(jìn)水口與所述絮凝池的出水口相連，所述沉淀池的清液出口分別與所述泡沫分離器的進(jìn)水口和所述外排水管道相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，還包括工藝水輸送管道；所述工藝水輸送管道的出水端分別與所述脫硫吸收塔和石膏脫水設(shè)備相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，還包括廢水收集池；所述廢水收集池設(shè)置在所述廢水分離設(shè)備的溢流口和所述化學(xué)沉淀設(shè)備的進(jìn)水口之間，所述廢水收集池的進(jìn)水口與所述廢水分離設(shè)備的溢流口相連，所述廢水收集池的出水口與所述化學(xué)沉淀設(shè)備的進(jìn)水口相連。
8.一種超低廢水排量的濕法脫硫工藝方法，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)中進(jìn)行，包括以下步驟：將石灰石粉在石灰石制漿池中制成石灰石漿液，然后將所石灰石漿液作為脫硫吸收劑輸送至石灰石~石膏法煙氣脫硫塔中；原煙氣從原煙氣入口進(jìn)入到石灰石~石膏法煙氣脫硫塔，與塔頂噴淋的漿液逆流接觸；逆流接觸的過(guò)程中，漿液對(duì)原煙氣中的二氧化硫進(jìn)行吸收，隨后落入塔底，脫硫后的凈煙氣從塔頂?shù)膬魺煔獬隹谂懦�；落入塔底的漿液與通過(guò)空氣入口鼓入塔內(nèi)的空氣進(jìn)行反應(yīng)，使?jié){液中的亞硫酸鈣氧化為石膏；一部分塔底漿液通過(guò)漿液循環(huán)管道送到塔頂再次噴出，另一部分塔底漿液通過(guò)設(shè)置在塔底的石膏漿液出口排出；排出的所述塔底漿液進(jìn)入石膏漿分離設(shè)備進(jìn)行分離，分別得到濕石膏和石膏漿分離廢水；所述濕石膏通過(guò)石膏漿分離設(shè)備的底流口排出，進(jìn)入石膏脫水設(shè)備中進(jìn)行脫水，分別得到干石膏和脫出水；所述石膏漿分離廢水通過(guò)石膏漿分離設(shè)備的溢流口排出，與所述石膏脫水設(shè)備排出的脫出水匯流至回收水池中，回收水池水一部分作為回收水返回到石灰石制漿池中參與制漿；另一部分輸送至廢水分離設(shè)備進(jìn)行分離，分離得到底流返回到回收水池中，分離得到的溢流進(jìn)入化學(xué)沉淀設(shè)備中；來(lái)自所述廢水分離設(shè)備的溢流在化學(xué)沉淀設(shè)備中進(jìn)行化學(xué)沉淀，得到清液；所述清液通過(guò)化學(xué)沉淀設(shè)備的清液口排出，一部分所述清液作為排外廢水進(jìn)入外排水管道；另一部分所述清液進(jìn)入到泡沫分離器中進(jìn)行泡沫分離，分別得到泡沫分離凈水和泡沫水；所述泡沫分離凈水返回到石灰石制漿池中參與制漿，或返回到石灰石~石膏法煙氣脫硫塔中參與脫硫；所述泡沫水進(jìn)入高級(jí)氧化反應(yīng)器中繼續(xù)處理，處理后得到的出水返回到石灰石制漿池中參與制漿，或返回到石灰石~石膏法煙氣脫硫塔中參與脫硫；期間，定期向所述濕法脫硫工藝系統(tǒng)補(bǔ)加工藝水，以維持石灰石~石膏法煙氣脫硫塔內(nèi)漿液的物質(zhì)平衡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濕法脫硫工藝方法，其特征在于，所述泡沫分離凈水的直鏈烷基苯磺酸鈉濃度為≤4mg/L；所述高級(jí)氧化反應(yīng)器出水的直鏈烷基苯磺酸鈉濃度為≤0.5mg/L。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的濕法脫硫工藝方法，其特征在于，所述排外廢水的氯離子濃度≥30000mg/L。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種超低廢水排量的濕法脫硫工藝系統(tǒng)和濕法脫硫工藝方法，本發(fā)明提供的脫硫系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高濃縮倍率運(yùn)行，從而有效降低脫硫廢水的排放量；此外，該系統(tǒng)的運(yùn)行成本較低，排外廢水COD值較小，兼顧良好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
本發(fā)明提供了一種超低廢水排量的濕法脫硫工藝系統(tǒng)，包括：
石灰石制漿池；
與所述石灰石制漿池的漿液出口相連的石灰石~石膏法煙氣脫硫塔；
與所述石灰石~石膏法煙氣脫硫塔的石膏漿液出口相連的石膏漿分離設(shè)備；
與所述石膏漿分離設(shè)備的底流口相連的石膏脫水設(shè)備；
分別與所述石膏漿分離設(shè)備的溢流口和所述石膏脫水設(shè)備的排水口相連的回收水池；所述回收水池設(shè)置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口與所述石灰石制漿池相連；
與所述回收水池的第二出水口相連的廢水分離設(shè)備；所述廢水分離設(shè)備的底流口連回所述回收水池；
與所述廢水分離設(shè)備的溢流口相連的化學(xué)沉淀設(shè)備；
與所述化學(xué)沉淀設(shè)備的清液出口相連的泡沫分離器和外排水管道；所述泡沫分離器的凈水出口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連；
與所述泡沫分離器的泡沫水出口相連的高級(jí)氧化反應(yīng)器；所述高級(jí)氧化反應(yīng)器的出水口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連。
優(yōu)選的，所述泡沫分離器為蛋白質(zhì)分離器。
優(yōu)選的，所述泡沫分離器為二級(jí)蛋白質(zhì)分離器；
所述二級(jí)蛋白質(zhì)分離器包括第一蛋白質(zhì)分離器和第二蛋白質(zhì)分離器，所述第一蛋白質(zhì)分離器的進(jìn)水口與所述化學(xué)沉淀設(shè)備的清液出口相連，所述第一蛋白質(zhì)分離器的凈水出口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連，所述第一蛋白質(zhì)分離器的泡沫水出口與所述第二蛋白質(zhì)分離器的進(jìn)水口相連，所述第二蛋白質(zhì)分離器的凈水出口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連，所述第二蛋白質(zhì)分離器的泡沫水出口與所述高級(jí)氧化反應(yīng)器相連。
優(yōu)選的，所述高級(jí)氧化反應(yīng)器為臭氧氧化反應(yīng)器、UV~Ti光催化氧化反應(yīng)器、UV~H2O2光催化氧化反應(yīng)器或芬頓反應(yīng)器。
優(yōu)選的，所述石膏漿分離設(shè)備為石膏旋流器。
優(yōu)選的，所述石膏脫水設(shè)備為真空皮帶機(jī)。
優(yōu)選的，所述廢水分離設(shè)備為廢水旋流器。
優(yōu)選的，所述化學(xué)沉淀設(shè)備包括廢水處理三聯(lián)箱和沉淀池；
所述廢水處理三聯(lián)箱包括串聯(lián)設(shè)置的中和池、反應(yīng)池和絮凝池，所述中和池的進(jìn)水口與所述廢水分離設(shè)備的溢流口相連；
所述沉淀池的進(jìn)水口與所述絮凝池的出水口相連，所述沉淀池的清液出口分別與所述泡沫分離器的進(jìn)水口和所述外排水管道相連。
優(yōu)選的，還包括工藝水輸送管道；
所述工藝水輸送管道的出水端分別與所述脫硫吸收塔和石膏脫水設(shè)備相連接。
優(yōu)選的，還包括廢水收集池；
所述廢水收集池設(shè)置在所述廢水分離設(shè)備的溢流口和所述化學(xué)沉淀設(shè)備的進(jìn)水口之間，所述廢水收集池的進(jìn)水口與所述廢水分離設(shè)備的溢流口相連，所述廢水收集池的出水口與所述化學(xué)沉淀設(shè)備的進(jìn)水口相連。
本發(fā)明提供了一種超低廢水排量的濕法脫硫工藝方法，在上述技術(shù)方案所述的濕法脫硫工藝系統(tǒng)中進(jìn)行，包括以下步驟：
將石灰石粉在石灰石制漿池中制成石灰石漿液，然后將所石灰石漿液作為脫硫吸收劑輸送至石灰石~石膏法煙氣脫硫塔中；
原煙氣從原煙氣入口進(jìn)入到石灰石~石膏法煙氣脫硫塔，與塔頂噴淋的漿液逆流接觸；逆流接觸的過(guò)程中，漿液對(duì)原煙氣中的二氧化硫進(jìn)行吸收，隨后落入塔底，脫硫后的凈煙氣從塔頂?shù)膬魺煔獬隹谂懦�；落入塔底的漿液與通過(guò)空氣入口鼓入塔內(nèi)的空氣進(jìn)行反應(yīng)，使?jié){液中的亞硫酸鈣氧化為石膏；一部分塔底漿液通過(guò)漿液循環(huán)管道送到塔頂再次噴出，另一部分塔底漿液通過(guò)設(shè)置在塔底的石膏漿液出口排出；
排出的所述塔底漿液進(jìn)入石膏漿分離設(shè)備進(jìn)行分離，分別得到濕石膏和石膏漿分離廢水；
所述濕石膏通過(guò)石膏漿分離設(shè)備的底流口排出，進(jìn)入石膏脫水設(shè)備中進(jìn)行脫水，分別得到干石膏和脫出水；
所述石膏漿分離廢水通過(guò)石膏漿分離設(shè)備的溢流口排出，與所述石膏脫水設(shè)備排出的脫出水匯流至回收水池中，回收水池水一部分作為回收水返回到石灰石制漿池中參與制漿；另一部分輸送至廢水分離設(shè)備進(jìn)行分離，分離得到底流返回到回收水池中，分離得到的溢流進(jìn)入化學(xué)沉淀設(shè)備中；
來(lái)自所述廢水分離設(shè)備的溢流在化學(xué)沉淀設(shè)備中進(jìn)行化學(xué)沉淀，得到清液；
所述清液通過(guò)化學(xué)沉淀設(shè)備的清液口排出，一部分所述清液作為排外廢水進(jìn)入外排水管道；另一部分所述清液進(jìn)入到泡沫分離器中進(jìn)行泡沫分離，分別得到泡沫分離凈水和泡沫水；
所述泡沫分離凈水返回到石灰石制漿池中參與制漿，或返回到石灰石~石膏法煙氣脫硫塔中參與脫硫；
所述泡沫水進(jìn)入高級(jí)氧化反應(yīng)器中繼續(xù)處理，處理后得到的出水返回到石灰石制漿池中參與制漿，或返回到石灰石~石膏法煙氣脫硫塔中參與脫硫；
期間，定期向所述濕法脫硫工藝系統(tǒng)補(bǔ)加工藝水，以維持石灰石~石膏法煙氣脫硫塔內(nèi)漿液的物質(zhì)平衡。
優(yōu)選的，所述泡沫分離器的凈水直鏈烷基苯磺酸鈉濃度為≤4mg/L。
優(yōu)選的，所述高級(jí)氧化反應(yīng)器出水的直鏈烷基苯磺酸鈉濃度為≤0.5mg/L。
優(yōu)選的，所述排外廢水的氯離子濃度≥30000mg/L。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種超低廢水排量的濕法脫硫工藝系統(tǒng)和濕法脫硫工藝方法。本發(fā)明提供的脫硫系統(tǒng)包括：石灰石制漿池；與所述石灰石制漿池的漿液出口相連的石灰石~石膏法煙氣脫硫塔；與所述石灰石~石膏法煙氣脫硫塔的石膏漿液出口相連的石膏漿分離設(shè)備；與所述石膏漿分離設(shè)備的底流口相連的石膏脫水設(shè)備；分別與所述石膏漿分離設(shè)備的溢流口和所述石膏脫水設(shè)備的排水口相連的回收水池；所述回收水池設(shè)置有第一出水口和第二出水口，所述第一出水口與所述石灰石制漿池相連；與所述回收水池的第二出水口相連的廢水分離設(shè)備；所述廢水分離設(shè)備的底流口連回所述回收水池；與所述廢水分離設(shè)備的溢流口相連的化學(xué)沉淀設(shè)備；與所述化學(xué)沉淀設(shè)備的清液出口相連的泡沫分離器和外排水管道；所述泡沫分離器的凈水出口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連；與所述泡沫分離器的泡沫水出口相連的高級(jí)氧化反應(yīng)器；所述高級(jí)氧化反應(yīng)器的出水口與所述石灰石制漿池或石灰石~石膏法煙氣脫硫塔相連。本發(fā)明克服了本領(lǐng)域普遍認(rèn)為的氯離子濃度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致脫硫漿液起泡，導(dǎo)致漿液液位虛高，從而影響脫硫系統(tǒng)運(yùn)行，降低脫硫效率，增加電耗的技術(shù)偏見(jiàn)，發(fā)現(xiàn)脫硫用工藝水中不可避免存在的直鏈烷基苯磺酸鈉(LAS)才是導(dǎo)致漿液氣泡的根本原因，氯離子濃度只是側(cè)面反映了LAS濃度的高低而已�；诖耍景l(fā)明不再聚焦于脫硫漿液氯離子濃度的降低，氯離子濃度只是脫硫吸收塔濃縮倍率的標(biāo)稱參數(shù)而已，本發(fā)明提供的系統(tǒng)從降低漿液的LAS濃度出發(fā)，通過(guò)增設(shè)泡沫分離器和高級(jí)氧化反應(yīng)器，可以對(duì)脫硫廢水中的LAS進(jìn)行非破壞性分離和破壞性去除，之后再將除去LAS的脫硫廢水直接或間接返塔循環(huán)。本發(fā)明提供的系統(tǒng)通過(guò)將泡沫分離和高級(jí)氧化得到的除LAS脫硫廢水返回到脫硫塔中，能夠?qū)⒚摿蛩䞍?nèi)的LAS濃度控制在較低水平，從而消除脫硫塔起泡的根源因素，進(jìn)而可以使脫硫系統(tǒng)在高氯離子濃度條件下正常運(yùn)行，即實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的高濃縮倍率運(yùn)行，顯著減少脫硫廢水的排放量。而且，該系統(tǒng)通過(guò)采用泡沫分離器和高級(jí)氧化反應(yīng)器的組合處理方式，還可以協(xié)同發(fā)揮這兩種裝置設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，具體來(lái)說(shuō)：泡沫分離器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠有效分離濃縮廢水中的LAS，同時(shí)對(duì)廢水中的其他部分有機(jī)污染物也具有一定的分離濃縮能力，投資和運(yùn)行維護(hù)成本較低，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；而高級(jí)氧化反應(yīng)器的設(shè)置在破壞性去除泡沫分離器所產(chǎn)泡沫水中的LAS的同時(shí)，還能夠同步去除進(jìn)入到泡沫水中其他有機(jī)污染物，從而使循環(huán)漿液體系的LAS和COD均下降達(dá)并維持在一個(gè)較低的平衡值，進(jìn)而使本發(fā)明系統(tǒng)在原水COD值較高、且COD限值排放的地區(qū)，具有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；此外，由于高級(jí)氧化反應(yīng)器僅用于處理泡沫分離器產(chǎn)出的泡沫水，廢水處理量相對(duì)較小，因此高級(jí)氧化反應(yīng)器的運(yùn)行成本可控制在較低水平。
（發(fā)明人：鄭進(jìn)朗;鄭巖峰;楊丁;張仲梁;羅建山）
