本发明涉及脱硫废水处理领域,具体是指一种脱硫废水烟气余热浓缩减量系统及其工艺。
背景技术:
随着2015年1月颁布的新环保法,2015年4月颁布的《水污染防治行动计划》,以及2017年1月颁布《火电行业排污许可证申请与核发技术规范》的正式施行,电力企业实现全厂废水零排放的需求越来越迫切。在电厂废水零排放背景下,为了提高水的综合利用率,循环水排污水、反渗透浓水、化水车间排水等电厂废水都汇集到脱硫系统,脱硫废水水质最为恶劣,其高含盐量、高腐蚀性等属性对环境造成严重影响,实现脱硫废水浓缩刻不容缓。
目前脱硫废水浓缩技术主要分为三个单元,分别是:预处理单元、浓缩减量单元、固化单元;预处理单元主要是去除悬浮固体颗粒(SS)和重金属等,并充分软化水质,降低后续浓缩减量系统的结垢风险,是零排放技术的基础;浓缩减量单元主要是降低脱硫废水水量,减小后续系统的水量负荷,包括热法浓缩(MED、MVR等)和膜法浓缩(MF/RO、UF/RO、 UF/NF、UF/RO/ED、UF/RO/FO、UF/RO/MD等),是零排放的关键;固化单元主要是将浓缩后的浓水进行蒸发结晶固化,是实现零排放的核心,主要包括蒸发结晶、旁路烟道喷雾蒸发等。
由于现有的固化单元的投资、运行成本及运行稳定性受水量影响较大,浓缩减量单元在整个零排放工艺中发挥着重要作用。而现有的热法浓缩和膜法浓缩技术对进水水质要求较高,相应增加预处理成本;且热法浓缩和膜法浓缩投资、运行成本较高,不利于脱硫废水浓缩技术的推广应用,如中国专利CN201510955608公开了一种基于烟气余热蒸发脱硫废水浓缩处理方法,该方法处理的过程步骤复杂、废水浓缩处理的成本高。
为攻克上述技术瓶颈,本专利提供了一种脱硫废水烟气余热浓缩减量系统和利用该装置实现浓缩减量的工艺:该系统利用脱硫岛前的烟气余热,实现脱硫废水的浓缩,相对于现有的膜法浓缩和热法浓缩是一种经济适用的脱硫废水浓缩减量装置和工艺。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种经济节约的,能够实现脱硫废水浓缩、且处理单元简单的脱硫废水烟气余热浓缩减量系统。
本发明的另一个目的在于提供一种经济节约的,能够实现脱硫废水浓缩,且工艺流程简单的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺。
本发明通过下述技术方案实现:一种脱硫废水烟气余热浓缩减量系统,该系统包括依次导通连接的除尘器、引风机、烟道、脱硫岛、集水池、固液分离器和中间水池;
其中所述烟道内设置有喷淋装置,所述喷淋装置与中间水池导通连接;
所述脱硫岛导通连接有烟囱;
所述烟道靠近脱硫岛的一端导通连接有用于收集未蒸发的脱硫废水的浓缩池;所述浓缩池与所述中间水池导通连接。
为了更好地实现本发明的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺,进一步地,所述浓缩池内设置有用于将SO32-氧化为SO42-的曝气装置。
为了更好地实现本发明的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺,进一步地,所述烟道的内壁设置有防腐层。
为了更好地实现本发明的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺,进一步地,所述烟道的下部靠近脱硫岛处,为用于收集液体的锥形腔体;所述锥形腔体的底部与所述浓缩池导通连接。
为了更好地实现本发明的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺,进一步地,所述喷淋装置包括若干个喷嘴,且均为单流体喷嘴,且均匀地围绕烟道环形 布置。
为了更好地实现本发明的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺,进一步地,所述固液分离器为板框压滤机或带式压滤机。
一种脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺,包括以下步骤:
(1)烟气除尘:使用除尘器将待处理的烟气除尘;
(2)烟气和水的作用过程:使用引风机将除尘后的烟气导入烟道,同时在烟道内喷淋来自中间水池中脱硫废水,一部分脱硫废水被烟气蒸发成水蒸汽,未蒸发的脱硫废水在浓缩池进行收集;
浓缩池中脱硫废水含盐量在10%以下时重新导入中间水池进行下一步的浓缩;浓缩池中脱硫废水含盐量在10%以上时,称为浓缩后的脱硫废水,最终进行固化处理实现零排放,所述固化处理包括蒸发结晶、旁路烟道喷雾蒸发等。其中用于喷淋的脱硫废水一部分来源是依次被脱硫岛、集水池和经过固液分离器后回收至中间水池中的脱硫废水;另一部分来源是在烟道中喷淋后,浓缩池中含盐量在10%以下的脱硫废水;
(3)脱硫岛内冷凝:步骤(2)中的水蒸汽随烟气进入脱硫岛,在脱硫岛被冷凝用于补充脱硫岛工艺用水;
(4)脱硫废水的后处理:将脱硫废水依次经过集水池、固液分离器和中间水池处理;
其中集水池用于收集脱硫废水,并将其匀质匀量,固液分离器将脱硫废水分离成污泥和水,其中水进入中间水池循环利用,用于步骤(2)中的喷淋。
为了更好地实现本发明的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺,进一步地,所述步骤(2)中喷淋时脱硫废水被雾化为粒径150μm-200 μm的液滴。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
本发明涉及的脱硫废水浓缩减量系统和利用本系统实现浓缩减量的工艺,本系统包括依次导通连接的除尘器、引风机、烟道、脱硫岛、集水池、固液分离器和中间水池;烟道内设置有喷淋装置,所述喷淋装置与中间水池导通连接;脱硫岛导通连接有烟囱;烟道靠近脱硫岛的一端导通连接有用于收集未蒸发的脱硫废水的浓缩池;浓缩池与中间水池导通连接,本发明能够利用带有大量热量的烟气,除尘后用引风机将热烟气导入脱硫岛前的烟道内,烟道内中的喷淋装置将待浓缩处理的水喷淋到烟道内,水高温蒸发实现浓缩,蒸发后的水进入后续的脱硫岛中;本发明中烟气的热量一方面实现脱硫废水的蒸发浓缩,减小进入固化单元的水量负荷,降低脱硫废水浓缩技术的投资、运行成本;另一方面由于烟气温度的降低,降低了脱硫岛内的水耗,间接补充脱硫工艺用水,是一种经济适用的脱硫废水浓缩工艺。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显:
图1为本发明脱硫废水烟气余热浓缩减量系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此,在不脱离本发明上述技术思想情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的范围内。
本发明的目的在于提供一种经济节约的,能够实现脱硫废水浓缩、且处理单元简单的脱硫废水烟气余热浓缩减量系统。
本发明的另一个目的在于提供一种经济节约的,能够实现脱硫废水浓缩,且工艺流程简单的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺。
实施例:
本实施例公开了一种脱硫废水烟气余热浓缩减量系统,该系统经济节约,能够实现脱硫废水浓缩、且处理单元简单,具体如下:
一种脱硫废水烟气余热浓缩减量系统,该系统包括依次导通连接的除尘器、引风机、烟道、脱硫岛、集水池、固液分离器和中间水池;
其中所述烟道内设置有喷淋装置,所述喷淋装置与中间水池导通连接;
所述脱硫岛导通连接有烟囱;
所述烟道靠近脱硫岛的一端导通连接有用于收集未蒸发的脱硫废水的浓缩池;所述浓缩池与所述中间水池导通连接。
利用上述的脱硫废水烟气余热浓缩减量系统实现的脱硫废水烟气余热浓缩减量工艺过程,具体包括以下步骤:
(1)烟气除尘:将待处理的烟气除尘;
(2)烟气和水的传质和传热过程:将除尘后的烟气经引风机导入烟道,同时在烟道内喷淋废水,废水与热烟气传质、传热,实现部分蒸发,未蒸发的废水在浓缩池进行收集;随着废水的不断蒸发,浓缩池内废水含盐量逐渐升高;
浓缩池中脱硫废水含盐量在10%以下时导入中间水池进行下一步的浓缩;浓缩池中脱硫废水含盐量在10%以上时,称为浓缩后的脱硫废水,最终进行固化处理实现零排放,所述固化处理包括蒸发结晶、旁路烟道喷雾蒸发等;
其中用于喷淋的水一部分来源是依次被脱硫岛、集水池和经过固液分离器后回收至中间水池中的水;另一部分来源是在烟道中喷淋后,浓缩池中含盐量在10%以下的脱硫废水。
(3)脱硫岛内冷凝:步骤(2)中的水蒸汽随烟气进入脱硫岛,在脱硫岛被冷凝用于补充脱硫工艺用水;
(4)脱硫废水的后处理:将脱硫废水依次经过集水池、固液分离器和中间水池;
本工艺能实现经济节约和脱硫废水浓缩的目的,且处理过程简单高效。
本发明的工作原理和工作过程具体如下:本实施例中的脱硫废水烟气余热浓缩减量系统能够实现脱硫废水的高效浓缩,高温烟气经除尘器除尘后进入烟道,由于烟道中安装有喷淋装置,而喷淋装置喷出的水的来源为中间水池中的待浓缩的脱硫废水,脱硫废水呈成细小的水滴分散在烟道内,热烟气和水滴在此过程中实现热交换,也就是说带有大量热的烟气进入烟道后会将分散后的水滴蒸发成水蒸汽,由于水分的蒸发,所以脱硫废水在此过程中被浓缩;为了让水滴更好的分散,增加脱硫废水的蒸发效果,优选为,喷淋装置包括若干个喷嘴,均为单流体喷嘴,且均匀地围绕烟道周向环形布置,此时脱硫废水被雾化为粒径在150-200 μm左右的液滴,液滴与烟气进行迅速的传质、传热;
另一方面为了更有效的收集烟道内未蒸发的、经过浓缩后的脱硫废水,在烟道的下部靠近脱硫岛处设置收集液体的锥形腔体;所述锥形腔体的底部与所述浓缩池导通连接;浓缩池中的溶质中硫元素的状态还有很多是处于亚价状态的,不稳定,且容易被氧化,因此在浓缩池内设置有将SO32-氧化为SO42-的曝气装置,增加脱硫废水稳定性。随时检测浓缩池中脱硫废水的含盐量,含盐量达到10%后进行排水;排出的含盐量为10%的脱硫废水最终进行固化处理实现零排放,所述固化处理包括蒸发结晶、旁路烟道喷雾蒸发等;若含盐量低于10%则将浓缩池的废水重新用泵打入中间水池进行再次浓缩,直到达到限定的含盐量。
蒸发后的水蒸汽随烟气进入脱硫岛,在脱硫岛内被冷凝下来间接补充脱硫岛的工艺用水;其中脱硫岛是电厂固有的必备装置,为实现硫氧化物(SOX)的去除,在脱硫岛内加入硫氧化物(SOX)吸收剂,在不断吸收过程中,烟气中的(SOX)逐渐在水中富集,所得废水叫做脱硫废水,经脱硫岛处理过的烟气达标后经过烟囱排出;
从脱硫岛出来的脱硫废水经集水池收集后,经固液分离器去除脱硫废水中的悬浮物质(产生的污泥委外处理),优选的固液分离器为板框压滤机或带式压滤机;经分离后的脱硫废水进入中间水池中,而中间水池中的水为喷淋装置中用水;本系统的烟道、脱硫岛、集水池、固液分离器和中间水池形成回路,这是实现废水逐渐浓缩的基础。
值得注意的一点是,经喷淋装置后,利用烟气所含的热量实现对废水的蒸发浓缩;为避免废水蒸发过程中对烟道的腐蚀,将烟道进行防腐处理,即在烟道的内壁设置有防腐层。
本发明的脱硫废水烟气余热浓缩减量系统效能高,且浓缩单元简单,
利用烟气热量实现对脱硫废水的浓缩,该部分热量一方面实现脱硫废水的蒸发浓缩,以减小进入固化单元的水量负荷,降低脱硫废水浓缩技术的投资、运行成本;另一方面由于烟气温度的降低,降低了脱硫岛内的水耗,间接补充脱硫工艺用水,是一种经济适用的脱硫废水浓缩工艺,上述过程既达到了烟气热量的充分利用,又节约了脱硫岛内的用水量,经此蒸发浓缩系统后,可将脱硫废水浓缩至原来的50%以下,减少了脱硫废水后续处理的复杂程度,具有良好的实用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。