申请日2017.02.27

公开(公告)日2017.08.18

IPC分类号C02F9/10; B01D53/78; B01D53/64; B03C3/017; C02F103/18

摘要

本发明属于烟气湿法脱硫废水处理技术领域，涉及一种脱硫废水处理系统及方法，在锅炉和静电除尘器之间的入口烟道喷入一定温度和压力的混有粉尘团聚助剂的脱硫废水，利用入口烟道的较低压力使热的脱硫废水在入口烟道内减压闪蒸，废水蒸发后粉尘团聚剂促进烟气中PM2.5颗粒团聚，使其粒径增大便于后续静电除尘器捕获收集;其次，废水中的大量氯化物可与二价汞反应，形成氯化汞并随烟气中粉尘被除尘器捕获，从而脱除烟气中二价汞。本发明利用现有烟道，通过对混有粉尘团聚助剂的脱硫废水加热，然后用泵打入烟道喷雾装置中，使脱硫废水在低压烟道内全部蒸发，达到废水零排放，并可协同脱除烟气中的PM2.5和汞离子，实现以废治废。

权利要求书

1.一种脱硫废水处理系统，包括锅炉、静电除尘器、脱硫塔、水力旋流器、沉降澄清装置、污泥脱水装置、废水收集箱、换热器、除盐水箱、烟道喷雾装置，其特征是：锅炉的烟道连接静电除尘器的进气口，静电除尘器的出气口连接脱硫塔的进气口，脱硫塔的脱硫浆液出口连接水力旋流器，水力旋流器的上清液废水出口连接沉降澄清装置，沉降澄清装置的泥浆出口连接污泥泵，污泥泵连接污泥脱水装置，污泥脱水装置的废水出口连接废水收集箱，沉降澄清装置的上清液废水出口连接废水收集箱，废水收集箱通过废水泵连接换热器的进水口，换热器的进水口还连接除盐水箱烟道粉尘甲烷检测仪，蒸汽换热器的出水口连接设置在锅炉烟道中的烟道喷雾装置。

2.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征是：沉降澄清装置上安装有助凝剂加药装置。

3.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征是：废水收集箱上安装有粉尘团聚助剂加药装置。

4.根据权利要求1所述的一种脱硫废水处理系统，其特征是：所述换热器为蒸汽换热器。

5.根据权利要求4所述的一种脱硫废水处理系统，其特征是：蒸汽换热器的蒸汽入口管道设有调节阀，蒸汽换热器中废水出口温度与蒸汽入口管道调节阀联锁。

6.根据权利要求4所述的一种脱硫废水处理系统，其特征是：烟道内的烟道喷雾装置为两套，蒸汽换热器为两套，两套烟道喷雾装置分别连接一套蒸汽换热器，两套蒸汽换热器的进水口均连接除盐水箱和废水收集箱。

7.一种脱硫废水处理方法，其特征是：基于权利要求1所述的脱硫废水处理系统，先向脱硫废水中加入助凝剂，沉降澄清后混入粉尘团聚助剂，混合均匀后由泵泵入换热器加热，加热后由喷嘴雾化喷入静电除尘器前的烟道中，热废水在低压烟道中全部蒸发，废水中的大量氯化物与烟气中二价汞反应脱去二价汞，粉尘团聚助剂使大量PM2.5团聚变大，便于后续静电除尘器捕获，其余废水蒸发产生的污染物粉尘随烟气粉尘一起被静电除尘器收集。

8.根据权利要求7所述的一种脱硫废水处理方法，其特征是：废水收集箱中的废水添加一定量的助凝剂去除悬浮物，以减少后续粉尘团聚助剂的添加量。

9.根据权利要求7所述的一种脱硫废水处理方法，其特征是：换热器中废水出口温度大于废水在烟道压力下的沸点，换热器中除盐水出水温度大于除盐水在烟道压力下的沸点。

10.根据权利要求7所述的一种脱硫废水处理方法，其特征是：脱硫废水加热喷入烟道的管路压力应大于烟道内烟气压力，使废水在加热至高于烟道压力下沸点时依然保持液态不汽化;除盐水加热喷入烟道的管路压力应大于烟道内烟气压力，使废水在加热至高于烟道压力下沸点时依然保持液态不汽化。

说明书

一种脱硫废水处理系统及方法

技术领域

本发明属于烟气湿法脱硫废水处理技术领域，尤其涉及一种可协同脱除PM2.5和二价汞离子的脱硫废水处理系统。

背景技术

湿法脱硫技术是目前广泛采用的烟气脱硫技术，该技术具有脱硫效率高、系统成熟稳定等优点。然而，烟气湿法脱硫装置在运行过程中会产生大量的废水，该废水呈弱酸性并含有大量的氯离子、氟离子、重金属离子、悬浮物等其他杂质，具有一定的腐蚀性，如果不能有效处理会造成水资源浪费和环境污染。因此，有必要对脱硫废水进行科学处理。

目前广泛采用的废水处理工艺主要有化学沉降处理工艺、烟道直接喷雾蒸发工艺、蒸发结晶工艺等。化学沉降处理工艺是目前湿法脱硫行业应用最广的废水处理工艺。该工艺的主要设备为三联箱，通用的处理方法为向脱硫废水中添加中和剂、絮凝剂和助凝剂，并不断曝气，使重金属、悬浮物等杂质从废水中絮凝沉降下来，最终达到国家允许的排放标准。该工艺在操作过程中需要使用大量化学助剂，运行设备占地面积大，能耗大。烟道直接喷雾蒸发工艺是一种新兴工艺，其具体方法为将废水直接雾化喷入静电除尘器前的烟道内，利用烟道内的高温烟气使废水蒸发，废水蒸发后产生的结晶粉尘被静电除尘器捕获，最终实现废水零排放。但该方法的使用条件非常苛刻，需要雾滴与烟气有足够的接触时间、平直的烟道、精细的雾化和喷入量。而实际烟道中烟气流动往往不均匀、不流畅，若采用此工艺将会产生蒸发不彻底、腐蚀烟道等问题。蒸发结晶工艺是一种较为成熟的工艺烟道粉尘，其方法为对脱硫废水加热臭氧检测仪，使其蒸发结晶，蒸发后水蒸汽冷凝回用，产生的结晶盐类被收集储存。该工艺具有废水零排放、废水可回收利用、技术成熟等优点，但其能耗巨大，运行费用高。

发明内容

针对现有技术的以上问题，本发明提供了一种脱硫废水处理系统及方法，该系统不增加现有烟道阻力，将混有粉尘团聚助剂的脱硫废水加热后泵入锅炉和静电除尘器之间的烟道喷雾装置中，利用烟道的低相对压力使废水全部汽化，实现废水零排放并可协同脱除烟气中的PM2.5和二价汞，达到以废治废。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案。

一种脱硫废水处理系统，包括锅炉、静电除尘器、脱硫塔、水力旋流器、沉降澄清装置、污泥脱水装置、废水收集箱、换热器、除盐水箱、烟道喷雾装置，锅炉的烟道连接静电除尘器的进气口，静电除尘器的出气口连接脱硫塔的进气口烟道粉尘，脱硫塔的脱硫浆液出口连接水力旋流器，水力旋流器的上清液废水出口连接沉降澄清装置，沉降澄清装置的泥浆出口连接污泥泵，污泥泵连接污泥脱水装置，污泥脱水装置的废水出口连接废水收集箱，沉降澄清装置的上清液废水出口连接废水收集箱，废水收集箱通过废水泵连接换热器的进水口，换热器的进水口还连接除盐水箱，蒸汽换热器的出水口连接设置在锅炉烟道中的烟道喷雾装置。

作为优选，沉降澄清装置上安装有助凝剂加药装置，方便添加助凝剂。

作为优选，废水收集箱上安装有粉尘团聚助剂加药装置，方便添加粉尘团聚助剂。

作为优选，所述换热器为蒸汽换热器。

作为优选，蒸汽换热器的蒸汽入口管道设有调节阀，蒸汽换热器中废水出口温度与蒸汽入口管道调节阀联锁，实现废水出口温度自动控制。

作为优选，烟道内的烟道喷雾装置为两套，一用一备，正常运转时一套工作，一套清洗备用，工作和清洗可同时进行。用于废水加热的蒸汽换热器为两套，一用一备，正常运转时一套工作，一套清洗备用，工作和清洗可同时进行。两套烟道喷雾装置分别连接一套蒸汽换热器，两套蒸汽换热器的进水口均连接除盐水箱和废水收集箱。

一种脱硫废水处理方法，基于前述的脱硫废水处理系统，先向脱硫废水中加入助凝剂，沉降澄清后混入粉尘团聚助剂，混合均匀后由泵泵入换热器加热，加热后由喷嘴雾化喷入静电除尘器前的烟道中，热废水在低压烟道中全部蒸发，废水中的大量氯化物与烟气中二价汞反应脱去二价汞，粉尘团聚助剂使大量PM2.5团聚变大，便于后续静电除尘器捕获，其余废水蒸发产生的污染物粉尘随烟气粉尘一起被静电除尘器收集。

作为优选，废水收集箱中的废水需添加一定量的助凝剂去除悬浮物，以减少后续粉尘团聚助剂的添加量。

作为优选，所述的助凝剂为水处理常用助凝剂，粉尘团聚助剂可采用已公开专利中的单一团聚剂，如黄原胶、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等;或混合团聚剂，如黄原胶与聚合氯化铝、聚合氯化铝与海藻酸钠等。

作为优选，换热器中废水出口温度大于废水在烟道压力下的沸点，且废水出口温度越高，废水在烟道内汽化后液滴直径越小。

作为优选，换热器中除盐水出水温度要大于除盐水在烟道压力下的沸点，且除盐水出口温度越高，除盐水在烟道内汽化后液滴直径越小。

作为优选，脱硫废水加热喷入烟道的管路压力应远大于烟道内烟气压力，使废水在加热至高于烟道压力下沸点时依然保持液态不汽化。

作为优选，除盐水加热喷入烟道的管路压力应远大于烟道内烟气压力，使废水在加热至高于烟道压力下沸点时依然保持液态不汽化。

本发明在锅炉和静电除尘器之间的入口烟道喷入一定温度和压力的混有粉尘团聚助剂的脱硫废水，该温度高于废水在烟道烟气压力下的沸点，该压力高于烟道烟气压力。利用入口烟道的较低压力使热的脱硫废水在入口烟道内减压闪蒸，废水蒸发后粉尘团聚剂促进烟气中PM2.5颗粒团聚，使其粒径增大便于后续静电除尘器捕获收集;其次，废水中的大量氯化物可与二价汞反应，形成氯化汞并随烟气中粉尘被除尘器捕获，从而脱除烟气中二价汞。

本发明克服了传统直接将脱硫废水喷入烟道利用烟气余热蒸发脱硫和只向烟道喷入单一废水而不添加粉尘团聚助剂的不足，对烟道的适应性强，所喷脱硫废水在烟道内全部汽化，不降低烟气温度，废水喷入量大，对烟道喷雾装置要求低，易操作。

与此同时，粉尘团聚助剂的加入可使脱硫废水在被处理过程中辅助脱除烟气中的PM2.5，脱硫废水中的氯化物可除去烟气中的二价汞，提升了脱硫系统的整体脱汞率。本发明使脱硫废水治理工作一举多得。

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