专利名称：废水蒸发处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于湿法烟气脱硫的废水处理装置。
背景技术：
湿法烟气脱硫技术是我国目前应用最普遍的一种烟气脱硫技术，采用此项技术脱硫过程中会产生一定量的废水，该废水重金属含量超标，含悬浮物和呈弱酸性，直接排放会对环境造成很大的危害，必须经过处理达标后排放。目前公知的湿法烟气脱硫废水处理采用的是加药处理的工艺，该工艺包括废水中和、重金属离子和氟离子的去除、絮凝、沉淀、净水排放五个工艺步骤。该工艺所需的设备比较多，工艺复杂，而且需要投加大量的化学药剂，成本较高。同时，该废水处理工艺对废水中高浓度的氯离子(Cl-)几乎不做任何脱除， 这不利于脱硫废水的重新利用，而过量的Cl-会对环境产生不良影响。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是现有的处理工艺所需的设备较多，工艺复杂，且需要投加大量的化学药剂，不利于脱硫废水的重新利用，容易对环境产生不良影响，并成本较高。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是废水蒸发处理装置，包括废水储存系统、废水循环系统和废水计量分配系统；废水储存系统包括水箱、输送泵和废水地坑，水箱第一出水端通过管路连接废水地坑入水端，废水地坑出水端通过地坑泵及相应管路连接水箱第一入水端；输送泵的输入端通过管路连接水箱底部的第二出水端，输送泵的输出分为两路，一路通过管路连接水箱顶部的第二入水端，另一路通过管路接入废水循环系统；水箱顶部还设有与废水源相连的第三入水端；废水循环系统包括高压泵；高压泵输入端通过管路连接上述废水储存系统的输送泵的其中一路输出，其输出分为两路，一路通过管路接入废水计量分配系统，另一路通过管路与废水源相连；废水计量分配系统包括一个以上的喷嘴和第一压缩空气进气管，所述喷嘴通过进水管连接高压泵的其中一路输出， 喷嘴的进气口连接第一压缩空气进气管，第一压缩空气进气管和进水管上均设有调压阀、 流量计和调节阀。工作时，首先将待处理的废水存入水箱，并通过输送泵抽动水箱内的水，使废水在水箱内循环流动，确保回到废水箱的一路始终有废水通过，防止废水箱中出现沉淀结垢；然后，将废水、压缩空气同时通过高压泵输送至喷嘴，使废水在压缩空气的喷力下雾化并喷出喷口，高压泵经变频调速一级控制过程初步控制出水流量；由于烟气的温度越高，越利于废水中水分蒸发，负荷量越大，处理废水的速度越快，因此，烟道中烟气的温度越高、负荷量越大，水流量也越大；向烟道内注入高温烟气，使废水在高温下分解为水蒸气和固体颗粒的混合气体；在烟气的推动力下，混和气体通过连接在烟道末端的除尘器，其中，水蒸气通过除尘器过滤网，固体颗粒被过滤网吸附；非工作状态下，废水沿管道从水箱流入废水地坑中储存，放置水箱中产生沉淀结垢。本实用新型中喷嘴的个数由废水流量和烟道内烟气的温度、负荷量决定，当单位时间内需处理的废水量越大时，喷嘴的个数可相应增加。作为本实用新型的一种改进方案，废水储存系统还包括缓冲箱，输送泵的其中一路输出通过缓冲箱及相应管路与废水循环系统的高压泵输入端相连，缓冲箱同时通过管路还与废水地坑相连。由于废水处理系统中待处理的废水量不稳定，当废水流入水箱的量超过处理装置的工作负荷时，可先将废水存入缓冲箱中。为保证喷嘴正常稳定的工作，所述废水计量分配系统还包括第二压缩空气进气管，第二压缩空气进气管输出端连接喷嘴进气口上部，第二压缩空气进气管上设有调压阀、 流量计和调节阀。通过压缩空气对喷嘴进行反吹，可有效防止喷嘴在与高温烟气接触过程中，因废水蒸发后的固体颗粒物在喷嘴处结垢导致喷嘴堵塞。调压阀保证压缩空气压力稳定，流量计和调节阀调节压缩空气的流量与废水流量匹配。作为本实用新型的另一种改进方案，每段管路均与冲洗水源相连通。废水输送管道均设置冲洗装置，当系统停运时，冲洗水启动，避免废水输送管道结垢堵塞。为保证废水蒸发处理装置正常稳定的工作，所述高压泵、输送泵数目均为两个，且高压泵与高压泵之间、输送泵与输送泵之间均为并联设置。并联设置两个输送泵，可确保当使用一个出现故障时，另一备用泵能立即代替原使用的泵进行运作，使检修时不必停止废水处理过程；同理，两个高压泵亦采用并联设置。本实用新型的设计原理是高温烟气可使水分蒸发，并使废水中溶解的离子Ca2+、 Mg2+、Na+、Cl_、SO,等结晶，如产物为CaCl2 · 2H20、MgSO4 · H2O, NaCl等，析出后直接附着在收尘极的粉尘上，同粉尘一起被振打下来经析出固体输送管路除去，除尘后的烟气经除尘后烟气通道进入脱硫吸收塔进行下一步处理。本实用新型的优点是废水蒸发处理工艺所需的设备少、无须加药、投资省，实现了废水的零排放、而且该工艺占地面积很小、可节省空间。通过烟气流量与脱硫废水流量匹配的综合调节，控制脱硫废水喷入除尘器的极板间的时间和流量，既对除尘起到增湿效果， 提升除尘效率，同时避免脱硫废水量瞬时过大，影响除尘器运行。
图1是本实用新型废水蒸发处理工艺的废水储存系统图；图2是本实用新型废水蒸发处理工艺的废水循环系统图；图3是本实用新型废水蒸发处理工艺的废水计量分配系统图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。如图1所示，废水蒸发处理装置，包括废水储存系统、废水循环系统和废水计量分配系统；废水储存系统包括水箱1、缓冲箱2、废水地坑3和输送泵4，水箱1第一出水端9-1 通过管路连接废水地坑3入水端，废水地坑3出水端通过地坑泵11及相应管路连接水箱第一入水端10-1 ；输送泵4的输入端通过管路连接水箱底部的第二出水端9-2，输送泵4的输出分为两路，一路通过管路连接水箱顶部的第二入水端10-2，另一路通过通过缓冲箱2接入废水循环系统；缓冲箱2同时通过管路还与废水地坑3相连；水箱顶部还设有与废水源A 相连的第三入水端10-3。在废水量大于处理量时，可暂时将废水储存在缓冲箱2内；废水地坑3用于保存系统停运时水箱1和缓冲箱2内的所有废水，待系统运行时由废水地坑泵 11打回到水箱1 ；废水从废水源A流入水箱1中，在输送泵4的作用下回到水箱1上部的一路于水箱1内持续不断的循环流动，防止水箱1中出现沉淀结垢；所述输送泵4的个数为两个，两个输送泵4并联设置，两者一备一用，可确保当使用一个出现故障时，另一备用泵能立即代替原使用的泵进行运作，使检修时不必停止废水处理过程；位于缓冲箱2内的待处理的废水通过出口 D流入废水循环系统。此外，管道上设流量计m监测废水流量、调节阀η 调节废水流量大小。如图2所示，废水循环系统包括高压泵5 ；高压泵5输入端通过管路连接上述废水储存系统的输送泵4的输出，其输出分为两路，一路通过管路接入废水计量分配系统，另一路通过管路与废水源A相连；废水计量分配系统出口 E与缓存水箱进水口 I通过管路连通， 该管路上按照需要设有多个检测点，每个检测点均设置流量计m检测废水流量；该管路上还设有调节阀η调节废水流量大小；高压泵5输入端连接水箱出水端，即出口 D，输出端分别连接废水源A和废水计量分配系统的端口 F ；经由出口 D流入的废水进入高压泵5后分两路输出，一路送至废水计量分配系统的端口 F，另一路连接废水源Α。高压泵5的转速通过变频器WVF控制，变频器WVF连接流量计m由变频器根据各检测点检测的数据控制高压泵的转速高低，对废水流量进行粗调节；通过手动调节调节阀η对废水流量进行细调节。高压泵5有两个，两个高压泵5并联设置，两者一备一用，可确保当使用一个出现故障时，另一备用泵能立即代替原使用的泵进行运作，使检修时不必停止废水处理过程。如图3所示，废水计量分配系统包括喷嘴6和第一压缩空气进气管7-1，所述喷嘴 6通过进水管8连接高压泵5的输出，喷嘴6的进气口连接第一压缩空气进气管7-1，第一压缩空气进气管7-1和进水管8上均设有调压阀、流量计m和调节阀η。本实用新型采用的喷嘴6为现有的双流体喷嘴，与喷嘴6连通的管路有三条，且三条管路与喷嘴6之间均为软连接其一，进水管8。从废水计量分配系统的端口 F流入的废水经由该管道与喷嘴6进水口连接，进水管上设有用于稳压的液体调压阀i-Ι、用于监测废水流量大小的液体流量计 m-Ι及用以调节废水流量液体调节阀n-1，通过调节废水流量与喷嘴的工作流量相一致，保证喷嘴6的正常稳定工作。其二，第一压缩空气管7-1。该管连接喷嘴6进气口，其上设置气体调压阀i-2保证压缩空气压力稳定，同时在压缩空气管7-1设置气体流量计m-2和气体调节阀n-2，调节压缩空气的流量与废水流量匹配。其三，第二压缩空气管7-2。该管连接喷嘴6进气口上部，用于喷嘴6的反吹，防止喷嘴6在与高温烟气接触过程中，因废水蒸发后的固体颗粒物在喷嘴处结垢导致喷嘴6堵
O当从端口 F流入的废水量超过废水处理量时，喷嘴6来不及喷出的废水将从出口 E流入废水循环系统；管道上设置的流量计m和调节阀η均与控制机构G连通，所述控制机构G采用现有的模糊控制器，控制机构G根据各流量计m和调节阀η输出的信号，与设定值进行比较，并根据差值重新调节喷嘴6中水流量、气流量的比值大小，消除差度。为保证所有喷嘴6均有足够的废水喷出，前述高压泵5的出水量一般均保持一定的余量，因高压泵5 出口只有两个流向，一个是去喷嘴6处，一个是回到水箱1，当余量过大时，来不及处理的废水即通过废水源A回到水箱1中。 如图1-3所示，上述三部分中每段管路均与冲洗水源B相连通，当系统停运时，冲洗水源B启动，通过冲洗水冲洗所有废水流经过的管道，清洗废水残留物，避免管道结垢堵塞。废水经雾化喷嘴的雾化后均勻喷至烟道内与锅炉产生的原烟气相混合，利用烟气的热量使水分蒸发，废水中溶解的离子Ca2+、Mg2+、Na+、Cl_、S042_等结晶(产物为CaCl2 · 2H20、 MgSO4 · H2O, NaCl等)析出后直接附着在除尘器收尘极的粉尘上，同粉尘一起被振打下来经析出固体输送管路除去，除尘后的烟气经除尘后烟气通道进入脱硫吸收塔进行下一步处理。
权利要求1.废水蒸发处理装置，其特征是，包括废水储存系统、废水循环系统和废水计量分配系统；废水储存系统包括水箱(1)、输送泵(4)和废水地坑(3)，水箱(1)第一出水端(9-1) 通过管路连接废水地坑(3)入水端，废水地坑(3)出水端通过地坑泵(11)及相应管路连接水箱第一入水端(10-1)；输送泵(4)的输入端通过管路连接水箱(1)底部的第二出水端 (9-2)，输送泵(4)的输出分为两路，一路通过管路连接水箱(1)顶部的第二入水端(10-2)， 另一路通过管路接入废水循环系统；水箱(1)顶部还设有与废水源相连的第三入水端 (10-3)；废水循环系统包括高压泵(5 )；高压泵(5 )输入端通过管路连接上述废水储存系统的输送泵(4)的其中一路输出，其输出分为两路，一路通过管路接入废水计量分配系统，另一路通过管路与废水源(A)相连；废水计量分配系统包括一个以上的喷嘴(6)和第一压缩空气进气管(7-1)，所述喷嘴 (6 )通过进水管(8 )连接高压泵(5 )的其中一路输出，喷嘴(6 )的进气口连接第一压缩空气进气管(7-1)，第一压缩空气进气管(7-1)和进水管(8)上均设有调压阀、流量计和调节阀。
2.根据权利要求1所述的废水蒸发处理装置，其特征是，废水储存系统还包括缓冲箱， 输送泵的其中一路输出通过缓冲箱及相应管路与废水循环系统的高压泵输入端相连，缓冲箱同时通过管路还与废水地坑相连。
3.根据权利要求1或2所述的废水蒸发处理装置，其特征是，所述废水计量分配系统还包括第二压缩空气进气管(7-2)，第二压缩空气进气管(7-2)输出端连接喷嘴(6)进气口上部，第二压缩空气进气管(7-2)上设有调压阀、流量计(m)和调节阀(η)。
4.根据权利要求1或2所述的废水蒸发处理装置，其特征是，每段管路均与冲洗水源 (B)相连通。
5.根据权利要求1或2所述的废水蒸发处理装置，其特征是，所述高压泵(5)、输送泵 (4)数目均为两个，且高压泵(5)与高压泵(5)之间、输送泵(4)与输送泵(4)之间均为并联设置。
专利摘要本实用新型公开了一种废水蒸发处理装置，包括废水储存系统、废水循环系统和废水计量分配系统；废水储存系统包括水箱、输送泵和废水地坑，废水循环系统包括高压泵；废水计量分配系统包括一个以上的喷嘴和第一压缩空气进气管，所述喷嘴通过进水管连接高压泵的其中一路输出，喷嘴的进气口连接第一压缩空气进气管，第一压缩空气进气管和进水管上均设有调压阀、流量计和调节阀。本实用新型的优点是废水蒸发处理工艺所需的设备少、无须加药、投资省，实现了废水的零排放、而且该工艺占地面积很小、可节省空间。通过烟气流量与脱硫废水流量匹配的综合调节，控制脱硫废水喷入除尘器的极板间的时间和流量，既对除尘起到增湿效果，提升除尘效率，同时避免脱硫废水量瞬时过大，影响除尘器运行。
文档编号B01D50/00GK202046908SQ20112014161
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者吴怡卫, 吴斌, 周长城, 唐兆芳, 徐海涛, 朱勇, 李文平, 江蛟, 沈凯, 游晓宏, 王志斌, 葛小丰, 高嘉梁 申请人:东南大学, 江苏省电力设计院