脱硝催化剂再生高尘高钒废水的处理及中水回用系统及方法与流程

本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其是涉及脱硝催化剂再生高尘高钒废水处理及中水回用系统及方法。

背景技术：

《火电厂大气污染物排放标准》(gb13223-2011)的实施对燃煤电厂氮氧化物排放浓度提出了更高要求，为实现达标排放，燃煤电厂普遍加装了选择性催化还原(scr)烟气脱硝装置，scr技术占燃煤电厂烟气脱硝项目的95％以上。作为scr技术的核心，催化剂主要为v2o5-tio2体系(添加wo3或moo3作为助剂)，其使用周期为3年左右。脱硝催化剂在燃煤电厂使用期间，烟气中大量铬、铍、砷和汞等重金属会对催化剂造成二次污染，使催化剂成为富含各类重金属成分的危险废物。scr脱硝催化剂再生技术可以延长催化剂的使用寿命,降低电厂的运行成本,減少废弃催化剂的处理处置成本以及可能带来的环境污染同题,因此,脱硝催化剂再生是当前行业发展的必然需求。

脱硝催化剂再生工艺单元主要包括初始评估、预处理、物理清洗、化学清洗、活性组分植入、干燥、煅烧等步骤，由于涉及到用水工艺，因此，会产生大量的工业废水。物理清洗过程中产生的主要污染物为含有高浓度悬浮物的清洗废水，化学清洗工序中主要产生含有钒、铅、汞、砷、镉、铬、铜、铁、六价铬等重金属和有机物的废水。

scr烟气脱硝催化剂再生生产过程产生的废水治理重点是物理、化学清洗及活性植入过程产生的清洗或活化废水，根据废水特征分类进行收集、集中处理，优先处理废水中的重金属离子、氨氮和有机物等。采用投加沉淀剂和絮凝剂进行沉淀的方法可有效脱除废水中的重金属离子，废水中的氨氮处理方法主要有折点氯化法、吸附法和生物法，目前生物法仍然是针对废水中有机物的治理最稳定有效的方法。

目前部分scr烟气脱硝催化剂再生过程中产生的废水，钒含量高达200-500mg/l；粉煤灰进入废水中，导致废水中的悬浮物含量高达5000-20000mg/l，废水中的悬浮物含量高造成后续投加氧化剂的无效分解，无法发挥过硫酸根自由基或羟基自由基的氧化能力，导致废水中低价态的金属离子氧化不彻底，金属离子去除效率不能达到理论设计值；与此同时，废水中的悬浮物含量高也会造成混凝剂和助凝剂用药量增加。

技术实现要素：

本发明的目的是提供脱硝催化剂再生高尘高钒废水处理及中水回用系统及方法，经过一体化废水处理设备处理后的废水进入回用水池，通过泵输送至脱硝催化剂再生工序中的湿法冲洗池，回用于脱硝催化剂再生过程，既能够满足《钒工业污染物排放标准》(gb26452-2011)的排放要求，亦可满足脱硝催化剂再生湿法冲洗工艺的水质要求。

本发明提供脱硝催化剂再生高尘高钒废水处理及中水回用系统，包括顺次连接的第一污泥池、第一板框压滤机、调节池、一体化废水处理设备、回用水池和湿法冲洗池。

进一步，所述一体化废水处理设备包括顺次连接的一级反应区、一级沉淀池、二级反应区和二级沉淀池。

进一步，还包括顺次连接的第二污泥池和第二板框压滤机，所述第二污泥池分别与所述一级沉淀池和所述二级沉淀池的出口连接，所述第二板框压滤机与所述第二污泥池的出口连接。

本发明还提供了利用上述系统的脱硝催化剂再生高尘高钒废水处理及中水回用方法，包括以下工艺步骤：

s1、废水预处理，脱硝催化剂再生过程中产生的高尘高钒废水经过预处理后进入一体化废水处理设备；

s2、废水精处理，废水在一体化废水处理设备中进行深度精处理；

s3、精处理后废水自流至回用水池，通过泵输送至脱硝催化剂再生工序中的湿法冲洗池，回用于脱硝催化剂再生过程；

s4、整个废水处理系统产生的污泥进入到第二污泥池中，通过第二板框压滤后脱水干化。

进一步，在s1步骤中，废水首先通过管道输送至第一污泥池，第一污泥池底部铺设穿孔曝气管，通过空气搅拌防止污泥在污泥池底部沉积，后由隔膜泵输送至第一板框压滤机压滤，压滤后的出水自流至调节池，调节池底部铺设穿孔曝气管，通过空气搅拌进行水质水量的调节，后由提升泵提升进入一体化废水处理设备。

进一步，步骤s2细分为以下工艺：

s21、废水一级反应，废水进入一级反应区反应；

s22、废水一级沉淀，沉淀后的污泥排入第二污泥池；

s23、废水二级反应，一级沉淀分离出的废水进入二级反应区；

s24、废水二级沉淀，沉淀后的污泥排入第二污泥池。

进一步，在步骤s21中，首先将废水的ph值调整至弱碱性状态，后投加硫酸亚铁，聚丙烯酰胺进行混凝。

进一步，在步骤s22中，一级沉淀池内进行第一级沉淀，将反应后的混合液进行泥水分离，沉淀后的污泥排入第二污泥池。

进一步，在步骤s23中，废水首先调节ph值，然后投加氧化剂，接着投加硫酸亚铁；完成氧化反应后，投加液碱回调ph值，最后投加聚丙烯酰胺絮凝。

进一步，在步骤s24中，二级沉淀池内进行第二级沉淀，将反应后的混合液进行泥水分离，沉淀后的污泥排入第二污泥池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：脱硝催化剂再生过程中产生的高尘高钒废水首先通过管道输送至第一污泥池，后由隔膜泵输送至第一板框压滤机压滤，压滤后的出水自流至调节池，依次通过一体化废水处理设备。其中，污泥进入污泥池；废水进入回用水池，通过泵输送至脱硝催化剂再生工序中的湿法冲洗池，回用于脱硝催化剂再生过程，既能够满足的排放要求，亦可满足脱硝催化剂再生湿法冲洗工艺的水质要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明工艺流程框图；

图2为本发明一级反应区结构示意图；

图3为本发明二级反应区结构示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1至图3所示，本发明提供了脱硝催化剂再生高尘高钒废水处理及中水回用系统，包括顺次连接的第一污泥池、第一板框压滤机、调节池、一体化废水处理设备、回用水池和湿法冲洗池。一体化废水处理设备包括顺次连接的一级反应区、一级沉淀池、二级反应区和二级沉淀池。还包括顺次连接的第二污泥池和第二板框压滤机，第二污泥池分别与一级沉淀池和二级沉淀池的出口连接，第二板框压滤机与第二污泥池的出口连接。

表1：

实施例2

如图1所示，本发明提供了利用实施例1系统的脱硝催化剂再生高尘高钒废水处理及中水回用方法，包括以下工艺步骤：

s1、废水预处理，脱硝催化剂再生过程中产生的高尘高钒废水首先通过管道输送至第一污泥池，第一污泥池底部铺设穿孔曝气管，通过空气搅拌防止污泥在污泥池底部沉积，后由隔膜泵输送至第一板框压滤机压滤，压滤后的出水自流至调节池，调节池底部铺设穿孔曝气管，通过空气搅拌进行水质水量的调节，后由提升泵提升进入一体化废水处理设备。

s2、废水精处理，在s1步骤中通过空气搅拌混合均匀的废水提升至一体化废水处理设备，为钢制组合设备，在其内部进行深度处理。具体分为以下4个步骤：

s21、废水一级反应，分为3个反应阶段，首先调整ph至9.5-10.5，后依次投加硫酸亚铁(投加量：废水中的硫酸亚铁浓度控制在1000mg/l)、聚丙烯酰胺(投加量：废水中的聚丙烯酰胺浓度控制在5mg/l)，进行混凝沉淀。

s22、废水一级沉淀，一级沉淀池内进行第一级沉淀，将反应后的混合液进行泥水分离，沉淀后的污泥排入第二污泥池。

s23、废水二级反应，一级沉淀分离出的废水进入二级反应区；二级反应区共分为5个反应单元，首先投加硫酸调节ph值至3.0-3.5，反应时间45min，在第二单元投加双氧水(投加量：废水中的双氧水浓度控制在500-2000mg/l)，在第三单元投加硫酸亚铁(投加量：废水中的硫酸亚铁浓度控制在1500-3000mg/l)通过机械搅拌确保药剂与废水充分混合。完成氧化反应后，在第四单元投加液碱回调ph值至6.8-7.2，最后在第五单元投加聚丙烯酰胺(pam)絮凝(投加量：废水中的pam浓度控制在5-10mg/l)，便于沉淀分离。

s24、废水二级沉淀，将反应后的混合液进行泥水分离，沉淀后的污泥排入第二污泥池。

s3、精处理后废水自流至回用水池，通过泵输送至脱硝催化剂再生工序中的湿法冲洗池，回用于脱硝催化剂再生过程；

s4、整个废水处理系统产生的污泥进入到第二污泥池中，通过第二板框压滤后脱水干化。

经处理后的废水达到《钒工业污染物排放标准》(gb26452-2011)。

经处理后的废水满足脱硝催化剂再生湿法冲洗工艺的水质要求，见表2所示。

表2：

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。