一种高盐废水处理系统及方法_3

文档序号:9659174阅读:来源:国知局
C03,加入后使钙离子形成 Ca⑶3沉淀,并使镁离子形成溶解度较低的Mg⑶3,硫酸盐是Na2S〇4SK2S〇4,加入后使钙离子 形成溶解度较低的CaS04,并使镁离子形成溶解度较低的MgS04,通过降低高盐水中所含盐的 溶解度达到降低高盐水蒸发沸点的目的。加入的碳酸盐和硫酸盐的量没有特别限制,其量 可以适于与部分钙、镁离子发生反应,也可以适于与全部钙、镁离子发生反应。
[0041] 本发明中,高盐水的蒸发沸点是指高盐水在烟道内蒸发浓缩后达到饱和状态时的 沸点,高盐水的蒸发沸点取决于其中所含的盐的种类,例如主要含有NaCl的高盐水的蒸发 沸点基本上等于饱和NaCl溶液的沸点,S卩106°C。
[0042] 浓缩减量通常是指浓缩以减少体积的过程,在浓缩减量的同时可以回收清水。用 于浓缩减量的技术和/或设备是本领域技术人员众所周知的,包括但不限于膜浓缩系统、多 效强制循环蒸发系统(强制MED)、立管降膜机械蒸汽压缩蒸发系统(立管MVC)、卧式喷淋机 械蒸汽压缩蒸发系统(卧式MVC)、正渗透系统(MBC)、低温蒸发系统(CWT)等。
[0043] 将高盐废水进行浓缩减量时,浓缩倍数可以根据浓缩系统的实际浓缩能力确定, 例如为浓缩系统的可浓缩倍数,也可以根据实际情况确定浓缩倍数。在优选的实施方案中, 所述根据实际情况确定浓缩倍数是指根据燃煤机组产生的脱硫废水量和空气预热器至除 尘器之间的烟道内可蒸发水量确定浓缩倍数。其中燃煤机组产生的脱硫废水量可以是燃煤 机组在各种工况(例如100%负荷、75%负荷或50%负荷或上述各种负荷的组合)下产生的 脱硫废水量。确定燃煤机组在各种工况下产生的脱硫废水量属于本领域的常规技术。其中 空气预热器至除尘器之间的烟道内可蒸发水量是指在空气预热器至除尘器之间的烟道内 可以完全蒸发的高盐水量,在不同的工况(例如燃煤机组100%负荷、75%负荷或50%负荷 或上述各种负荷的组合)下该水量也不同,随着机组负荷百分比越大,空气预热器至除尘器 之间的烟道内的烟气温度越高,空气预热器至除尘器之间的烟道内的可蒸发水量也越大, 该水量可以根据机组参数,如负荷值、烟温、雾化喷嘴参数等估算,也可通过试验确定,这些 均属于本领域的常规技术。在优选的实施方案中,根据实际情况计算确定的浓缩倍数大于 或等于运行期间燃煤机组产生的总脱硫废水量与空气预热器至除尘器之间的烟道内总可 蒸发水量之比,或者大于或等于单位时间内燃煤机组产生的脱硫废水量与空气预热器至除 尘器之间的烟道内可蒸发水量之比,在这种情况下,燃煤机组产生的脱硫废水经浓缩后可 以全部喷入空气预热器至除尘器之间的烟道内并完全蒸发,从而实现脱硫废水的零排放。 此外,在一些实施方案中,由于所使用的浓缩系统可能不能满足根据实际情况确定的浓缩 倍数,此时,如果根据实际情况确定的浓缩倍数大于或等于所使用的浓缩系统的最大浓缩 倍数,则选择所使用的浓缩系统的最大浓缩倍数作为本发明方法中的浓缩倍数,如果根据 实际情况确定的浓缩倍数小于所使用的浓缩系统的最大浓缩倍数,则可以选择根据实际情 况确定的浓缩倍数至所使用的浓缩系统的最大浓缩倍数范围内的任意浓缩倍数作为本发 明方法中的浓缩倍数。
[0044] 本发明中,浓缩高盐水可以喷入到炉膛至除尘器之间的一段或多段烟道内和/或 炉膛内,根据烟气温度分别调节喷入每一段烟道或炉膛的喷水量。
[0045] 在优选的实施方案中,将全部浓缩高盐水喷入空气预热器至除尘器之间烟道内, 根据空气预热器至除尘器之间烟道内的烟气温度调节喷入空气预热器至除尘器之间烟道 内的喷水量。
[0046] 在其它优选实施方案中,将一部分浓缩高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间的 烟道内,将其余浓缩高盐水喷入到炉膛至空气预热器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛 内,喷入到空气预热器至除尘器之间烟道内的浓缩高盐水的喷水量单独调节,喷入到其它 烟道内和/或炉膛内的浓缩高盐水的喷水量统一调节或分别单独调解。
[0047] 在优选的实施方案中,根据实际情况调节浓缩高盐水喷入空气预热器至除尘器之 间烟道的喷水量。例如,当该段烟道内的烟气温度较高时,由于烟道内可蒸发水量较大,因 此可以喷入较多的浓缩高盐水;当该段烟道内的烟气温度较低时,由于烟道内的可蒸发水 量较小,因此喷入较少的浓缩高盐水;当该段烟道内的烟气温度低于高盐水的蒸发沸点时, 由于烟道内无法蒸发高盐水,因此不喷入浓缩高盐水,例如当空气预热器至除尘器之间烟 道内的烟气温度低于饱和NaCl溶液的沸点,S卩106°C时,不向该段烟道内喷入浓缩高盐水。
[0048] 在进一步优选的实施方案中,根据空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量确 定该段烟道内喷入的浓缩高盐水的量,其中喷入的浓缩高盐水量小于等于空气预热器至除 尘器之间烟道内可蒸发水量。其中空气预热器至除尘器之间烟道内的可蒸发水量是指在空 气预热器至除尘器之间烟道内可以完全蒸发的高盐水量,在不同的工况(例如燃煤机组 100%负荷、75%负荷或50%负荷或上述各种负荷的组合)下该水量也不同,,随着机组负荷 百分比越大,空气预热器至除尘器之间的烟道内的烟气温度越高,空气预热器至除尘器之 间的烟道内的可蒸发水量也越大,该水量可以根据机组参数,如负荷值、烟气温度、雾化喷 嘴参数等估算,也可通过试验确定,这些均属于本领域的常规技术。
[0049] 在进一步优选的实施方案中,当浓缩高盐水的量小于或等于空气预热器至除尘器 之间烟道内可蒸发水量时,将全部浓缩高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间的烟道内, 或者,当浓缩高盐水的量大于空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量时,将尽可能多 的浓缩高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间的烟道内,优选地,所述尽可能多的浓缩高 盐水基本上等于空气预热器至除尘器之间的烟道内的可蒸发水量,同时将其余的浓缩高盐 水喷入到炉膛至空气预热器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛内。例如,计算的浓缩倍数 是大于或等于运行期间燃煤机组产生的总脱硫废水量与空气预热器至除尘器之间烟道内 总可蒸发水量之比,或者大于或等于为单位时间内燃煤机组产生的脱硫废水量与空气预热 器至除尘器之间烟道内可蒸发水量之比,如果浓缩系统实际浓缩能力可满足计算的浓缩倍 数,可以按照计算的浓缩倍数对高盐水进行减量浓缩,并将全部浓缩高盐水喷入空气预热 器至除尘器之间烟道内,如果浓缩系统实际浓缩能力不能满足计算的浓缩倍数,则按照浓 缩系统的最大浓缩倍数对高盐水进行减量浓缩,此时,浓缩高盐水量大于空气预热器至除 尘器之间的烟道内的可蒸发水量,则将空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量的浓缩 高盐水喷入到空气预热器至除尘器之间烟道内蒸发,将其余浓缩高盐水喷入到炉膛至空气 预热器之间的一段或多段烟道内和/或炉膛内蒸发。
[0050] 在本发明中,运行期间燃煤机组产生的总脱硫废水量是指运行期间燃煤机组在所 运行的各种工况下产生的脱硫废水量的总和,单位时间内燃煤机组产生的脱硫废水量是指 单位时间内燃煤机组在所运行的各种工况下产生的脱硫废水量的总和,运行期间空气预热 器至除尘器之间烟道内总可蒸发水量是指运行期间在所运行的各种工况下空气预热器至 除尘器之间烟道内可蒸发水量的总和,单位时间内空气预热器至除尘器之间烟道内总可蒸 发水量是指单位时间内在所运行的各种工况下空气预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水 量的总和。
[0051] 各种工况下空气预热器至除尘器之间烟道内的可蒸发水量的确定在本领域技术 人员的能力范围之内,例如可以这样确定:通常,雾化喷嘴喷出的液滴大部分为小粒径液 滴,小部分是大粒径液滴,当这些液滴喷入空气预热器至除尘器之间烟道后,当烟气温度高 于液滴沸点温度时,短时间(例如约〇. 3秒)内大部分小粒径液滴快速蒸发,烟温从原始烟温 T0快速下降到某一温度值T1,之后的较长时间烟温保持相对稳定,使剩余的大粒径液滴蒸 发,其中原始烟温T0在不同的工况下是不同的,因此,首先确定在特定工况下使大粒径液滴 在空气预热器至除尘器之间烟道内完全蒸发的T1温度值,然后确定各种工况下使空气预热 器至除尘器之间烟道内的烟气温度从T0下降至T1可喷入的最大水量,即为各种工况下空气 预热器至除尘器之间烟道内可蒸发水量。优选地,所述特定工况是最恶劣工况,即100%负 荷工况,在最恶劣工况下,烟温较高,可喷入水量较大,大粒径液滴
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