一种石灰法处理硫酸镁废水的方法与流程

本发明主要涉及废水处理领域，具体是一种石灰法处理硫酸镁废水的方法。

背景技术：

镁法脱硫是利用镁化合物(常用的是氧化镁和氢氧化镁)中和燃煤锅炉烟气中的二氧化硫，然后经过空气氧化，形成硫酸镁溶液的方法。这种方法具有脱硫效率高、设备投资小等优点而被广泛应用。脱硫后的母液主要成分为硫酸镁，高浓度硫酸镁废水直接排放对土壤和水域影响很大；排入污水处理系统又会杀死活性污泥中的细菌。

目前对硫酸镁废水主流的处理方法是蒸馏法，即利用热能将脱硫废水中的水分蒸发掉，最后得到硫酸镁或者水合硫酸镁固体。由于脱硫废水中含有饱和的硫酸钙，且硫酸钙的溶解度在大于60℃以后随温度升高而降低。所以在蒸馏升温过程中会有部分硫酸钙固体析出并附着在换热设备表面，这样会严重影响设备热效率，生产中不得不因为经常清洗设备而造成装置停车。

近些年，国内开始出现用化学方法处理脱硫废水的有益尝试。专利cn201110226023.0刘宝树等将硫酸镁和石灰乳在一定条件下反应,生成氢氧化镁和硫酸钙混合沉淀，对混合物调ph值，添加抑制剂和捕收剂进行浮选，将浮选分离后的氢氧化镁和硫酸钙进行过滤、干燥。这种工艺缺点是过程复杂、操作要求高，且有机的抑制剂和捕收剂的使用对环境也会造成污染。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种石灰法处理硫酸镁废水的方法，它可彻底解决镁法脱硫产生的硫酸镁废水处理难题，不存在结垢及运行周期长的问题，并且更加环保，成本更低。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种石灰法处理硫酸镁废水的方法，其步骤如下：

步骤1：将生石灰用化灰机消化处理，得到浓度为5-15％的石灰乳；

步骤2：将来自脱硫系统中的硫酸镁废水按照1-25m³/h的流量加入到反应釜中，控制反应温度为20-80℃，然后加入步骤1中制好的石灰乳进行反应，得到含有氢氧化镁和二水硫酸钙ph值在9-11.5的浆料；

步骤3：将步骤2中反应完成的浆料放入设备缓存或者直接泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.12-0.35mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为5-10:1，由于反应产生的氢氧化镁和二水硫酸钙比重差别较大，大部分氢氧化镁从水力旋流器溢流口出来，进入到一次分离溢流液贮槽，大部分二水硫酸钙从水力旋流器底流口出来进入到一次分离底流液贮槽储存；

步骤4：将步骤3中进入到一次分离溢流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.12-0.35mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为7-15:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤5：将步骤3中进入到一次分离底流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.12-0.35mpa,溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为2-5:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤6：将二次分离溢流液贮槽中的氢氧化镁浆料重新泵入脱硫系统使用，二次分离底流液贮槽中的二水硫酸钙浆料经过过滤干燥得到硫酸钙产品；

步骤7：将步骤6中过滤后的母液收集起来，作为消化生石灰使用。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

本发明将石灰乳配制成规定的浓度，和硫酸镁废水在一定的条件反应，反应后的二水硫酸钙和氢氧化镁的混合物通过水力旋流器进行分离，经过两级分离后使得氢氧化镁和二水硫酸钙得到有效分离，氢氧化镁返回脱硫系统继续脱硫，二水硫酸钙经过过滤烘干制成硫酸钙产品出售，整个处理工艺只需补入少量一次水、无废水排放，即可彻底解决镁法脱硫产生的硫酸镁废水处理难题，该方法与蒸馏法相比，解决了设备结垢、运行周期长的问题，并且设备简单投资小，更加节约能源；与浮选法相比，该工艺不会加入各种有机辅料，工艺更加环保，运行成本更低。

附图说明

附图1是本发明石灰法处理硫酸镁废水的工艺流程图；

附图2是本发明石灰法处理硫酸镁废水的装置图。

附图中所示标号：1、脱硫系统；2、化灰机；3、水力旋流器；4、干燥系统；g、反应釜；p、一次分离溢流液贮槽；q、一次分离底流液贮槽；r、二次分离溢流液贮槽；s、二次分离底流液贮槽。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1

一种石灰法处理硫酸镁废水的方法，其步骤如下：

步骤1：将生石灰用化灰机消化处理，得到石灰乳；

步骤2：将来自锅炉烟气脱硫系统中含硫酸镁含量11.2％的硫酸镁废水按照1m³/h的流量加入到反应釜中，控制反应温度为20℃，然后加入步骤1中制好的5％含量的石灰乳进行反应，得到含有氢氧化镁和二水硫酸钙ph值在9的浆料；

步骤3：将步骤2中反应完成的浆料放入设备缓存或者直接泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.12mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为5:1，大部分氢氧化镁从水力旋流器溢流口出来，进入到一次分离溢流液贮槽，大部分二水硫酸钙从水力旋流器底流口出来进入到一次分离底流液贮槽储存；

步骤4：将步骤3中进入到一次分离溢流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.12mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为5:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤5：将步骤3中进入到一次分离底流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.12mpa,溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为2:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤6：将二次分离溢流液贮槽中的氢氧化镁浆料重新泵入脱硫系统使用，二次分离底流液贮槽中的二水硫酸钙浆料经过滤、150℃烘干4小时，分析硫酸钙含量93.2％；

步骤7：将步骤6中过滤后的母液收集起来，作为消化生石灰使用。

实施例2

一种石灰法处理硫酸镁废水的方法，其步骤如下：

步骤1：将生石灰用化灰机消化处理，得到浓度为15％的石灰乳；

步骤2：将来自锅炉烟气脱硫系统中含硫酸镁含量13.6％的硫酸镁废水按照25m³/h的流量加入到反应釜中，控制反应温度为80℃，然后加入步骤1中制好的石灰乳进行反应，得到含有氢氧化镁和二水硫酸钙ph值在11.5的浆料；

步骤3：将步骤2中反应完成的浆料放入设备缓存或者直接泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.35mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为10:1，大部分氢氧化镁从水力旋流器溢流口出来，进入到一次分离溢流液贮槽，大部分二水硫酸钙从水力旋流器底流口出来进入到一次分离底流液贮槽储存；

步骤4：将步骤3中进入到一次分离溢流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.35mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为15:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤5：将步骤3中进入到一次分离底流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.35mpa,溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为5:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤6：将二次分离溢流液贮槽中的氢氧化镁浆料重新泵入脱硫系统使用，二次分离底流液贮槽中的二水硫酸钙浆料经过滤、150℃烘干4小时，分析硫酸钙含量94.6％；

步骤7：将步骤6中过滤后的母液收集起来，作为消化生石灰使用。

实施例3

一种石灰法处理硫酸镁废水的方法，其步骤如下：

步骤1：将生石灰用化灰机消化处理，得到石灰乳；

步骤2：将来自锅炉烟气脱硫系统中含硫酸镁含量12.5％的硫酸镁废水按照3m³/h的流量加入到反应釜中，控制反应温度为40℃，然后加入步骤1中制好的10％含量的石灰乳进行反应，得到含有氢氧化镁和二水硫酸钙ph值在9.5的浆料；

步骤3：将步骤2中反应完成的浆料放入设备缓存或者直接泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.25mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为7:1，大部分氢氧化镁从水力旋流器溢流口出来，进入到一次分离溢流液贮槽，大部分二水硫酸钙从水力旋流器底流口出来进入到一次分离底流液贮槽储存；

步骤4：将步骤3中进入到一次分离溢流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.25mpa，溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为11:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤5：将步骤3中进入到一次分离底流液贮槽的浆料泵入水力旋流器进行分离，水力旋流器进口的压力控制0.25mpa,溢流口和底流口出料的比列按照体积流量控制为3:1，从溢流口出来的氢氧化镁浆料进入到二次分离溢流液贮槽储存，从底流口出来的二水硫酸钙浆料进入到二次分离底流液贮槽储存；

步骤6：将二次分离溢流液贮槽中的氢氧化镁浆料重新泵入脱硫系统使用，二次分离底流液贮槽中的二水硫酸钙浆料经过滤、150℃烘干4小时，分析硫酸钙含量95.4％；

步骤7：将步骤6中过滤后的母液收集起来，作为消化生石灰使用。