公布日：2023.02.03
申請(qǐng)日：2022.11.23
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/50(2006.01)I;B01D53/78(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/74(2006.01)N;C02F1/76(2006.01)N;C02F1/
78(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統(tǒng)及工藝，所述系統(tǒng)包括高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)、過(guò)濾器、氧化箱、調(diào)質(zhì)池及煙氣脫硫系統(tǒng)；高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)的廢水池通過(guò)管道與過(guò)濾器的入口相連，過(guò)濾器的出口通過(guò)管道與氧化箱的入口相連，氧化箱的出口通過(guò)管道與調(diào)質(zhì)池的入口相連，調(diào)質(zhì)池的出口通過(guò)管道與煙氣脫硫系統(tǒng)的加料口相連。本發(fā)明創(chuàng)造性地將難處理的高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水回收并用于煙氣脫硫，通過(guò)以廢治廢的方式，實(shí)現(xiàn)高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水處理及再利用的同時(shí)，脫除鋼鐵企業(yè)內(nèi)部工藝設(shè)施煙氣中的SO2，實(shí)現(xiàn)超低排放；并最終實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。
權(quán)利要求書
1.一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)、過(guò)濾器、氧化箱、調(diào)質(zhì)池及煙氣脫硫系統(tǒng)；所述高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)的廢水池通過(guò)管道與所述過(guò)濾器的入口相連，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道與所述氧化箱的入口相連，所述氧化箱的出口通過(guò)管道與所述調(diào)質(zhì)池的入口相連，所述調(diào)質(zhì)池的出口通過(guò)管道與所述煙氣脫硫系統(tǒng)的加料口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣脫硫系統(tǒng)包括濕法脫硫塔、半干法脫硫塔或半干法脫硫煙道反應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述煙氣脫硫系統(tǒng)為濕法脫硫塔時(shí)，所述系統(tǒng)包括水沖渣系統(tǒng)，所述濕法脫硫塔的排液口通過(guò)管道經(jīng)由排液泵與所述水沖渣系統(tǒng)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，半干法脫硫塔或半干法脫硫煙道反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置噴嘴、噴槍或脫硫液霧化裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化箱的頂部設(shè)置頂攪拌器或設(shè)置側(cè)攪拌器；氧化箱的頂部加藥口通過(guò)加藥管線與加藥系統(tǒng)相連，和/或底部布置氧化空氣管路，所述氧化空氣管路與氧化風(fēng)系統(tǒng)相連；所述氧化箱的箱體上部設(shè)置入口及箱體下部設(shè)置出口，箱體上設(shè)置液位計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)質(zhì)池的頂部設(shè)置頂攪拌機(jī)，其調(diào)質(zhì)水進(jìn)口通過(guò)管線與調(diào)質(zhì)水系統(tǒng)相連，所述調(diào)質(zhì)池的池體上部設(shè)置入口及池體下部設(shè)置出口，池體內(nèi)設(shè)置pH計(jì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道經(jīng)由廢水泵與所述氧化箱的入口相連；所述調(diào)質(zhì)池的出口通過(guò)管道經(jīng)由加料泵與所述煙氣脫硫系統(tǒng)的加料口相連。
8.一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟：(1)利用過(guò)濾器對(duì)高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)排放的廢水進(jìn)行過(guò)濾；(2)將步驟(1)中所得過(guò)濾后的廢水輸送至氧化箱，于氧化箱中將廢水中的HS-、S2-氧化成SO42-；(3)步驟(2)中氧化后的廢水自流進(jìn)入調(diào)質(zhì)池，于調(diào)質(zhì)池中與調(diào)質(zhì)水進(jìn)行混合調(diào)質(zhì)；(4)將步驟(3)中調(diào)質(zhì)后的廢水作為脫硫劑輸送至煙氣脫硫系統(tǒng)，于煙氣脫硫系統(tǒng)中與煙氣接觸實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，其特征在于，步驟(2)中，所述氧化包括：通過(guò)加藥系統(tǒng)向所述氧化箱中加入氧化劑，和/或通過(guò)氧化風(fēng)系統(tǒng)向所述氧化箱中輸送氧化風(fēng)，于氧化箱中廢水與氧化劑和/或氧化風(fēng)接觸后其中的HS-、S2-被氧化成SO42-；其中，所述氧化劑包括臭氧、氯氣、次氯酸鈉、高錳酸鹽及雙氧水中的一種或者幾種的組合；氧化風(fēng)包括環(huán)境空氣或廠區(qū)壓縮空氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中，所述調(diào)質(zhì)水包括堿性排污廢水和/或新水，其中，所述堿性排污廢水包括氨區(qū)廢水、鍋爐排污水及鍋爐沖渣水、高爐煉鐵沖渣水、煉鋼沖渣水中的一種或者幾種的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的工藝，其特征在于，步驟(4)中，所述煙氣包括煉鐵高爐熱風(fēng)爐煙氣、噴煤制粉加熱爐煙氣、軋鋼加熱爐或退火爐煙氣、石灰窯煙氣、鍋爐煙氣或者燒結(jié)球團(tuán)煙氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的工藝，其特征在于，步驟(4)中，當(dāng)所述煙氣脫硫系統(tǒng)采用濕法脫硫時(shí)，所述工藝還包括：當(dāng)脫硫劑失效后，通過(guò)排液泵將其排至水沖渣系統(tǒng)，用于沖渣；當(dāng)所述煙氣脫硫系統(tǒng)采用半干法脫硫時(shí)，所述工藝還包括：廢水在脫硫過(guò)程中蒸發(fā)，以及采用除塵系統(tǒng)收集粉塵。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的還在于提供一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的工藝。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)將高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水回收再利用，用于煙氣脫硫，以廢治廢的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，一方面，本發(fā)明提供了一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括：高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)、過(guò)濾器、氧化箱、調(diào)質(zhì)池及煙氣脫硫系統(tǒng)；
所述高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)的廢水池通過(guò)管道與所述過(guò)濾器的入口相連，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道與所述氧化箱的入口相連，所述氧化箱的出口通過(guò)管道與所述調(diào)質(zhì)池的入口相連，所述調(diào)質(zhì)池的出口通過(guò)管道與所述煙氣脫硫系統(tǒng)的加料口相連。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述煙氣脫硫系統(tǒng)包括濕法脫硫塔、半干法脫硫塔或半干法脫硫煙道反應(yīng)器。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述濕法脫硫塔可為本領(lǐng)域使用的常規(guī)濕法脫硫塔。如在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述濕法脫硫塔的塔內(nèi)設(shè)置多層噴淋層，多層所述噴淋層分別通過(guò)管道并經(jīng)由循環(huán)泵與所述濕法脫硫塔的漿液池相連；所述濕法脫硫塔的上部設(shè)置除霧器，中下部設(shè)置原煙氣入口，塔頂設(shè)置凈煙氣出口，塔底設(shè)置排液口。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述濕法脫硫塔的上部還可設(shè)置濕式電除塵器。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，當(dāng)所述煙氣脫硫系統(tǒng)為濕法脫硫塔時(shí)，所述系統(tǒng)包括水沖渣系統(tǒng)，所述濕法脫硫塔的排液口通過(guò)管道經(jīng)由排液泵與所述水沖渣系統(tǒng)相連。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述水沖渣系統(tǒng)為高爐煉鐵水沖渣系統(tǒng)或者煉鋼水沖渣系統(tǒng)。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，半干法脫硫塔或者半干法脫硫煙道反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置噴嘴、噴槍或脫硫液霧化裝置。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述氧化箱的頂部設(shè)置頂攪拌器或設(shè)置側(cè)攪拌器；氧化箱的頂部加藥口通過(guò)加藥管線與加藥系統(tǒng)相連，和/或底部布置氧化空氣管路，所述氧化空氣管路與氧化風(fēng)系統(tǒng)相連；
所述氧化箱的箱體上部設(shè)置入口及箱體下部設(shè)置出口，箱體上設(shè)置液位計(jì)。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述氧化箱為金屬罐體或者混凝土結(jié)構(gòu)的池子。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述調(diào)質(zhì)池的頂部設(shè)置頂攪拌機(jī)，其調(diào)質(zhì)水進(jìn)口通過(guò)管線與調(diào)質(zhì)水系統(tǒng)相連，所述調(diào)質(zhì)池的池體上部設(shè)置入口及池體下部設(shè)置出口，池體內(nèi)設(shè)置pH計(jì)。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述調(diào)質(zhì)池為混凝土結(jié)構(gòu)的池子。
作為本發(fā)明以上所述系統(tǒng)的一具體實(shí)施方式，其中，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道經(jīng)由廢水泵與所述氧化箱的入口相連；所述調(diào)質(zhì)池的出口通過(guò)管道經(jīng)由加料泵與所述煙氣脫硫系統(tǒng)的加料口相連。
另一方面，本發(fā)明還提供了一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的工藝，其中，所述工藝包括以下步驟：
(1)利用過(guò)濾器對(duì)高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)排放的廢水進(jìn)行過(guò)濾除渣，避免磨損或堵塞后續(xù)管路和設(shè)備；
(2)將步驟(1)中所得過(guò)濾后的廢水輸送至氧化箱，于氧化箱中將廢水中的HS-、S2-氧化成SO42-；
(3)步驟(2)中氧化后的廢水自流進(jìn)入調(diào)質(zhì)池，于調(diào)質(zhì)池中與調(diào)質(zhì)水進(jìn)行混合調(diào)質(zhì)，以將pH值或堿度調(diào)節(jié)至煙氣脫硫系統(tǒng)所需參數(shù)；
(4)將步驟(3)中調(diào)質(zhì)后的廢水作為脫硫劑輸送至煙氣脫硫系統(tǒng)，于煙氣脫硫系統(tǒng)中與煙氣接觸實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(2)中，所述氧化包括：通過(guò)加藥系統(tǒng)向所述氧化箱中加入氧化劑，和/或通過(guò)氧化風(fēng)系統(tǒng)向所述氧化箱中輸送氧化風(fēng)，于氧化箱中廢水與氧化劑和/或氧化風(fēng)接觸后其中的HS-、S2-被氧化成SO42-；
其中，所述氧化劑包括臭氧、氯氣、次氯酸鈉、高錳酸鹽及雙氧水等強(qiáng)氧化劑中的一種或者幾種的組合；
氧化風(fēng)包括環(huán)境空氣或廠區(qū)壓縮空氣。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(2)中，通過(guò)風(fēng)機(jī)向所述氧化箱中鼓入環(huán)境空氣。
其中，步驟(2)中，氧化箱內(nèi)的氧化作用，可以通過(guò)氧化風(fēng)系統(tǒng)向所述氧化箱中鼓入氧化空氣實(shí)現(xiàn)，亦可以通過(guò)加藥系統(tǒng)向所述氧化箱中添加強(qiáng)氧化劑實(shí)現(xiàn)，或同時(shí)作用，從而避免廢水中的HS-、S2-帶入后續(xù)煙氣脫硫系統(tǒng)，在進(jìn)入水沖渣系統(tǒng)時(shí)再次氣化排入大氣。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(3)中，所述調(diào)質(zhì)水包括堿性排污廢水和/或新水，其中，所述堿性排污廢水包括氨區(qū)廢水、鍋爐排污水及鍋爐沖渣水、高爐煉鐵沖渣水、煉鋼沖渣水等中的一種或者幾種的組合。
其中，步驟(3)中，調(diào)質(zhì)過(guò)程為將低品位的堿性排污廢水或者新水補(bǔ)充至高爐煤氣精脫硫系統(tǒng)或高爐煤氣噴堿脫氯系統(tǒng)排出的廢水中，通過(guò)pH值或堿度調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)脫硫劑的均質(zhì)穩(wěn)定供給，避免引起煙氣脫硫系統(tǒng)內(nèi)水平衡較大波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)處理，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了低品質(zhì)堿性排污廢水的合理利用和處置。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，所述煙氣可以是鋼鐵企業(yè)多種類的低SO2濃度或小煙氣量的煙氣，包括煉鐵高爐熱風(fēng)爐煙氣、噴煤制粉加熱爐煙氣、軋鋼加熱爐或退火爐煙氣、石灰窯煙氣、鍋爐煙氣(如自備電廠鍋爐煙氣)，甚至SO2濃度較高的燒結(jié)球團(tuán)煙氣等。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當(dāng)所述煙氣脫硫反應(yīng)器系統(tǒng)采用濕法脫硫時(shí)，所述工藝包括：步驟(3)中調(diào)質(zhì)后的廢水作為脫硫劑通過(guò)加料泵二次提升，泵送入濕法脫硫塔，通過(guò)循環(huán)泵將脫硫劑從塔底提升至多層噴淋層進(jìn)行噴灑，并與進(jìn)入濕法脫硫塔的煙氣(溫度可為180℃以下)逆流接觸，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫，脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器脫水后排出。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當(dāng)所述煙氣脫硫反應(yīng)器系統(tǒng)采用濕法脫硫塔時(shí)，所述工藝還包括：當(dāng)脫硫劑失效后，通過(guò)排液泵將其排至水沖渣系統(tǒng)，用于沖渣，從而實(shí)現(xiàn)廢水零排放。其中，濕法脫硫?yàn)闈{液強(qiáng)制循環(huán)脫硫。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當(dāng)所述煙氣脫硫反應(yīng)器系統(tǒng)為半干法脫硫塔或者半干法脫硫煙道反應(yīng)器時(shí)，此時(shí)煙氣脫硫反應(yīng)器系統(tǒng)不設(shè)置循環(huán)泵，所述工藝包括：
步驟(3)中調(diào)質(zhì)后的廢水作為脫硫劑通過(guò)加料泵二次提升，直接泵送入半干法脫硫塔或者半干法脫硫煙道反應(yīng)器，經(jīng)噴嘴、噴槍或脫硫液霧化裝置霧化后，脫硫劑在高溫?zé)煔?/span>(如溫度為75-180℃)中迅速吸收SO2實(shí)現(xiàn)脫硫，同時(shí)液滴蒸發(fā)，脫硫后的凈煙氣為干煙氣。此時(shí)，系統(tǒng)亦無(wú)廢水排放，同樣實(shí)現(xiàn)了廢水零排放與煙氣超低排放。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當(dāng)所述煙氣脫硫系統(tǒng)采用半干法脫硫時(shí)，所述工藝還包括：廢水脫硫后直接在煙氣脫硫系統(tǒng)蒸發(fā)，亦實(shí)現(xiàn)廢水零排放，以及采用除塵系統(tǒng)收集粉塵。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所能達(dá)成的有益技術(shù)效果包括：
本發(fā)明創(chuàng)造性地將難處理的高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水回收并用于煙氣脫硫，由于高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水的堿性較強(qiáng)，直接排放會(huì)造成環(huán)境污染，其中含有的NaOH、NaHCO3、Na2CO3等均為有效的脫SO2脫硫劑成分，因而將廢水處理與煙氣脫硫有機(jī)結(jié)合，通過(guò)以廢治廢的方式，實(shí)現(xiàn)高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水處理及再利用的同時(shí)，脫除鋼鐵企業(yè)內(nèi)部工藝設(shè)施煙氣中的SO2，徹底解決了目前高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水沒(méi)有有效利用途徑，增加廠區(qū)污水處理負(fù)荷的問(wèn)題，同時(shí)完成了鋼鐵企業(yè)煙氣凈化，達(dá)到廢水零排放及廢氣的超低排放要求以及充分利用了廢水中未反應(yīng)的有效脫硫劑成分，節(jié)約了脫硫劑，并可省去脫硫劑制備系統(tǒng)和副產(chǎn)物及廢水處理系統(tǒng)，從而可節(jié)省投資，顯著降低傳統(tǒng)煙氣脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
（發(fā)明人：王建華;牛得草;董艷蘋;李加旺;郝景章;王亞楠;史光）
