专利名称：一种处理脱硫废水的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种处理脱硫废水的方法及系统，特别适于处理石灰石-石膏 湿法烟气脱硫产生的废水，也适于对高含盐量废水的处理。
背景技术：
国际上研究过的脱硫技术达200余种，分三种形式，分别是燃烧前脱硫、 燃烧中脱硫、燃烧后脱硫，只有第三种是世界上唯一大规模商业化应用的技术。 第三种形式，按脱硫剂形态分有湿法、干法、半干法；而湿法中最主要的烟气脱 硫技术是美国湿式石灰石/石灰法和日本的湿式石灰石/石膏法。
中国电厂烟气脱硫技术起步于1961年，科研院所和高等院校相继投入，进 行干法、湿法和半干法等的烟气脱硫的探索研究，国家科技部(原国家科委)"七 五""八五"和"九五"的脱硫专项支持取得极好进展。但目前我国自行开发 的烟气脱硫工程，尚处在小试、中试阶段，工业化、产业化技术不多。目前，火 力发电厂锅炉用的较多的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术中，为控制脱硫浆液中cr浓度，必须定期排
出部分经过石膏水力旋流站浓缩所得的溢流液，即脱硫废水，因废水中含有大量 溶解盐、固体悬浮物及少量氟离子、重金属离子等有害污染物，不能排放。通常 的化学法达标处理效果有限，而且由于环境条件限制，即便对其中有害物质进行 了净化处理，由于其中中性盐含量高，难以回收利用也不能对外排放。已有技术 最彻底的处理方法就是固化处理。当前脱硫废水的固化处理，主要是把废水通过 曝晒蒸发或加热蒸发，使废水中的水份挥发进入大气，盐、固体悬浮物及少量氟 离子、重金属离子等有害污染物形成固定物质，处理收集起来。但这两种处理方
式存在的问题是1、 曝晒固化脱硫废水，需要较大的场地，并且受气候条件限制；
2、 采用加热器蒸发固化脱硫废水，存在严重的腐蚀、结垢问题，需要昂 贵的防腐材料，并且运行控制难度大；
3、 加热蒸发固化处理需要消耗大量电能或其它热能源；
4、 加热蒸发固化还需要添加化学试剂；
5、 上述两种处理方式，成本都高，时间长；
6、 上述两种处理方式，都不能对原石灰石-石膏湿法烟气脱硫处理工艺带 来任何帮助。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理脱硫废水的系统及其处理方法，其直接利用火 电厂烟气对脱硫废水，或其它难以回收利用的高含盐量废水，进行蒸发浓縮处理， 同时对烟气进行降温增湿，回收废水为石灰石-石膏湿法烟气脱硫处理工艺提供 帮助，实现石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术废水零排放。
本发明目的是这样实现的 一种脱硫废水的处理方法，其是
第一步，脱硫废水导入循环废水池，通过废水喷淋装置进入干燥塔内；
第二步，热烟气通过烟气输入管道进入干燥塔内；
第三步，热烟气与由废水喷淋装置喷出的雾状脱硫废水在干燥塔内直接接 触换热，使雾状脱硫废水蒸发浓縮，其中溶解物质形成结晶体；
第四步，与雾状脱硫废水接触后的热烟气变为湿烟气，由干燥塔排出； 第五步，与热烟气接触后的雾状脱硫废水变为部分结晶的浓縮液，降落到 浓縮废料箱；
第六步，浓缩液进入压滤分离装置进行固液分离，固体物排出；液体进入 循环废水池；
第七步，循环废水池的废水进入废水喷淋装置。
在第二步中，热烟气来自电除尘器后温度在120 15(TC的烟气，所引热烟 气量占总烟气量的5% 15%;所述热烟气的一部分可以进入浓缩废料箱进行鼓 泡搅拌，另一部分进入干燥塔下部。
在第二步中，热烟气通过烟气输入管道由干燥塔下部进入；在第一步中，脱硫废水通过废水喷淋装置由干燥塔内上部进入；在第三步中，热烟气与由废水 喷淋装置喷出的雾状脱硫废水在干燥塔内逆流直接接触换热；在第六步中，浓縮 液通过输送泵送入压滤分离装置；在第七步中，循环废水池的废水通过循环泵进 入废水喷淋装置。
随着脱硫废水及循环液处理量的变化，通过监控循环废水池的液位变化或压 滤分离装置固体物的产出量，动态调节烟气输入管道的热烟气进气量。
本发明还包括一种处理脱硫废水的系统，它包括干燥塔、烟气输入管道、烟 气输出管道、压滤分离装置、循环废水池、循环管道；其中，干燥塔顶部通烟气 输出管道，废水喷淋装置安装在干燥塔内上部，烟气输入管道通干燥塔下部，干 燥塔底部是浓縮废料箱，浓縮废料箱通过浓縮液输出管道接压滤分离装置，压滤 分离装置上开有液体出口和固体出口 ，压滤分离装置的液体出口接循环废水池， 待处理脱硫废水也导入循环废水池，循环废水池通过循环管道接废水喷淋装置。
浓縮废料箱上装有烟气鼓泡搅拌装置，烟气鼓泡搅拌装置的进气端接烟气 输入管道，引用部分热烟气。
烟气输入管道上游装有鼓风装置。
循环废水池可以是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的脱硫废水池。 烟气输出管道与石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的待脱硫烟气输入管道连接。
浓縮液输出管道上装有输送泵，循环管道上装有循环泵。 压滤分离装置形成的固体物可外运进行无害化填埋处置。 烟气输入管道上安装有自控阀，接收循环废水池里液位计的反馈信号，动
态调节热烟气的进气量。
干燥塔、废水喷淋装置、烟气输入管道、烟气输出管道、浓縮废料箱、浓
缩液输出管道、压滤分离装置、循环废水池、循环管道、输送泵、循环泵的内壁
都涂有防腐层或采用防腐材料制备。
本发明的优点是本发明与已有脱硫废水处理技术相比，由于本系统及其处 理方法的选择，是利用火电厂烟气与脱硫废水直接进行接触换热，不需要消耗其它热源，耗能少，占地少，运行成本低，降低脱硫系统的工艺水消耗量。
本发明与已有脱硫废水处理技术相比，脱硫废水在本系统内形成闭合式循 环，没有废水排出，只有固体物产生，实现了石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术废 水零排放；压滤机形成的滤饼可外运进行无害化填埋处置，排出的液体(可称为 母液)由循环泵输送回干燥塔继续处理。
本发明与己有脱硫废水处理技术相比，本系统中不存在间接传热部件，免去 了已有脱硫废水处理技术中昂贵的防腐金属材料，并且不需要特别的防垢处理； 从干燥塔排出的湿烟气温度降低，有利于后续烟气脱硫处理;湿烟气携带的水分， 相应减少后续脱硫系统的水分蒸发，降低脱硫系统水量消耗，相当于回收了废水 中的全部量；能够对原石灰石-石膏湿法烟气脱硫处理工艺提供帮助；
即本发明还可以作为脱硫岛前置烟气处理，热烟气在此得到加湿降温，代替 脱硫吸收塔入口的喷水降温处理。
本发明还可以同时处理其它难回收的高含盐量废水，达到废水回收利用目 的；电厂化学水处理车间排出的高含盐量酸碱废水，由于缺乏盐分输出条件，这 部份废水通常难以回收利用。采用本发明后，高含盐量废水就可以进入脱硫岛循 环利用，其中盐分可以通过本发明形成固体结晶排出。
由于烟气中含有二氧化硫等酸性气体，通过喷淋洗涤作用，部份酸性气体溶 于浓縮液中，使浓缩液呈弱酸性，不仅可以避免系统内形成碳酸钙结垢，而且对 中性盐的结晶影响甚微；
本发明的利用可以解决火电厂废水零排放的根本性难题，同时也是提高废水 回用率，节约水资源的可靠手段。
除了风机、水泵电耗外，本发明没有其它能源消耗，由于所使用的热烟气量 小，故对脱硫岛运行没有不利影响。
本发明结构简单，易于实施；干燥塔内壁可采取普通涂料防腐，管道、喷嘴 等可选用防腐材料；由于没有传热部件，从而避免了由于传热造成的腐蚀与结街 问题，不需要添加任何化学药品。
图1是本发明系统的结构示意图中，l是干燥塔、2是废水喷淋装置、3是烟气输入管道、4是烟气鼓泡搅拌装置、5是浓縮液输出管道、6是输送泵、7是压滤分离装置、8是固体出口、 9是液体出口、 IO是循环废水池、ll是循环泵、12是循环管道、13是烟气输出 管道、14是浓縮废料箱、15是鼓风装置、16是进气端、17是排出口。
具体实施例方式
下面通过附图结合实施例对本发明做进一步说明 一种处理石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水的系统，包括有
干燥塔l、废水喷淋装置2、烟气输入管道3、浓縮废料箱14、浓縮液输出 管道5、压滤分离装置7、循环废水池IO、循环管道12;
其中，干燥塔1顶部接烟气输出管道13，烟气输出管道13与石灰石-石膏 湿法烟气脱硫系统中的待脱硫烟气输入管道连接。废水喷淋装置2固定安装在干 燥塔l内部上方，废水喷淋装置2可以是一个长管，长管上开有很多小孔，也可 以采用螺旋喷头，也可以是通用技术中的成熟的各种喷淋装置，脱硫废水经过废 水喷淋装置2喷淋成细小雾滴落下；
烟气输入管道3通干燥塔1下方，使热烟气从干燥塔1下方进入后上升，与 由上而落的细小脱硫废水充分接触换热；
热烟气降温变成湿烟气由烟气输出管道13排出，进入石灰石-石膏湿法烟气 脱硫技术系统中的待脱硫烟气输入管道，这对原石灰石-石膏湿法烟气脱硫处理 工艺提供帮助。
脱硫废水小雾滴的水份受热蒸发随烟气带出，浓縮液落在干燥塔1的底部浓 縮废料箱14内；
浓缩废料箱14内可装有烟气鼓泡搅拌装置4，烟气鼓泡搅拌装置4可以是 一根或一排管道一端插入浓縮废料箱14内，另一端与烟气输入管道3连接，利 用部份升压烟气通过鼓泡搅拌装置进气端16进入，由另一端排出口 17排出，对 降落在浓縮废料箱14内的浓縮液进行鼓泡处理；用于鼓泡的热烟气不仅有助于 浓縮液的进一步浓縮，还能有效防止浓縮液沉降结垢在浓縮废料箱底部；
烟气输入管道3可以装有鼓风装置15，鼓风装置15有助于将热烟气分别 送入干燥塔1内和鼓泡搅拌装置4中；
浓縮废料箱14通过浓縮液输出管道5接压滤分离装置7，浓縮液输出管道5上装有输送泵6，以利于将含有结晶物质的浆液输送至压滤分离装置7;
压滤分离装置7可以是常用的压滤机，其上开有液体出口 9和固体出口 8 ， 压滤分离装置7的液体出口 9接循环废水池10，循环废水池10可以是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的脱硫废水池；利用原石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统 中的脱硫废水池可以提高整个系统的利用率，降低运行成本；
循环废水池10通过循环泵11接循环管道12，循环管道12接废水喷淋装置 2;将脱硫废水进行循环处理。
本发明系统可以建在与石灰石-石膏湿法烟气脱硫吸收塔相邻处，成为脱硫 岛前置烟气处理工艺，热烟气在此得到加湿降温，代替脱硫吸收塔入口的喷水降 温处理，由于烟气中含有一定水分，使脱硫吸收塔内的水分蒸发损失降低，相应 节省部份脱硫用水量，相当于回收了废水中的全部水分。 实施例
一台330MW机组采用石灰石/石膏法脱硫工艺进行烟气脱硫，脱硫废水量 约6T/h，固含量5000 10000 mg /L， Cl—1000 20000 mg /L;电除尘器后的 烟气温度平均130°C，烟气量(湿基)125万Nm"h,引8%的烟气，即10万Nm"h (湿基)进入干燥塔，其中小部分进入鼓泡搅拌装置，其余的进入干燥塔下部， 系统运转正常，当循环废水池液位达到一定高度时，加大热烟气的输入量，最高 可达15%。本系统的运行没有影响脱硫岛的工作。
另外，电厂化学水处理车间排出的高含盐量酸碱废水，由于缺乏盐分输出条 件，这部份废水通常难以回收利用。在本发明系统中，该高含盐量废水可以进入 循环废水池，与脱硫废水共同处理，其中盐分可以通过形成固体结晶排出，水分 进入烟气，使脱硫塔的蒸发水量减少。
权利要求
1、一种处理脱硫废水的方法，其特征在于第一步，脱硫废水导入循环废水池，通过废水喷淋装置(2)进入干燥塔(1)内；第二步，热烟气通过烟气输入管道(13)进入干燥塔(1)内；第三步，热烟气与由废水喷淋装置(2)喷出的雾状脱硫废水在干燥塔(1)内直接接触换热，使雾状脱硫废水蒸发浓缩，其中溶解物质形成结晶体；第四步，与雾状脱硫废水接触后的热烟气变为湿烟气，由干燥塔(1)排出；第五步，与热烟气接触后的雾状脱硫废水变为部分结晶的浓缩液，降落到干燥塔底部的浓缩废料箱(14)；第六步，浓缩液进入压滤分离装置(7)进行固液分离，固体物排出，液体进入循环废水池(10)；第七步，循环废水池(10)的废水进入废水喷淋装置(2)。
2、 如权利要求1所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于在第二步中，热烟气来自电除尘器后温度在120 15(TC的烟气，所述热烟气量占总烟气量的5% 15%;所述热烟气的一部分进入浓縮废料箱进行鼓泡搅拌， 一部分进入干燥塔下部。
3、 如权利要求1或2所述的一种处理脱硫废水的方法，其特征在于在第 一步中，脱硫废水通过废水喷淋装置(2)由干燥塔(1)内上部喷入；在第三步中，热烟气与由废水喷淋装置(2)喷出的雾状脱硫废水在干燥塔(1)内逆流直 接接触换热；在第六步中，浓缩液通过输送泵(6)送入压滤分离装置(7);在 第七步中，循环废水池(10)的废水通过循环泵(11)进入废水喷淋装置(2)。
4、 一种应用权利要求1一3所述脱硫废水处理方法处理脱硫废水的系统，其特征在于它包括干燥塔(1)、烟气输入管道(3)、烟气输出管道(13)、浓縮液输出管道(5)、压滤分离装置(7)、循环废水池(10)、循环管道(12);其中， 废水喷淋装置(2)安装在干燥塔(1)内上部，烟气输入管道(3)通干燥塔(1)下部，干燥塔(1)顶部通烟气输出管道(13)，干燥塔(1)底部是浓缩废料箱 (14)，浓縮废料箱(14)通过浓缩液输出管道(5)接压滤分离装置(7)，压滤 分离装置(7)上开有液体出口 (9)和固体出口 (8)，液体出口 (9)接循环废 水池(10)，待处理脱硫废水也导入循环废水池(10)，循环废水池(10)通过循 环管道(12)接废水喷淋装置(2)。
5、 如权利要求4所述的一种处理脱硫废水的系统，其特征在于浓縮废料 箱(14)内装有烟气鼓泡搅拌装置(4)。
6、 如权利要求4或5所述的一种处理脱硫废水的系统，其特征在于烟气 输入管道(3)上游装有鼓风装置(15)，烟气鼓泡搅拌装置(4)的进气端(16) 连接烟气输入管道，引一部分热烟气。
7、 如权利要求4或5或6所述的一种处理脱硫废水的系统，其特征在于 循环废水池(10)是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的脱硫废水池。
8、 如权利要求4一7任一所述的一种处理脱硫废水的系统，其特征在于 烟气输出管道(13)与石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中的待脱硫烟气输入管道 连接。
9、 如权利要求4一8任一所述的一种处理脱硫废水的系统，其特征在于 浓縮液输出管道(5)上装有输送泵(6)，循环管道(12)上装有循环泵(11)。
10、 如权利要求4一9任一所述的一种处理脱硫废水的系统，其特征在于 干燥塔(1)、废水喷淋装置(2)、烟气输入管道(3)、浓縮废料箱(14)、烟气 输出管道(13)、浓縮液输出管道(5)、压滤分离装置(7)、循环废水池(10)、 循环管道(12)、输送泵(6)、循环泵(11)的内壁都涂有防腐层或釆用防腐材 料制备。
全文摘要
本发明公开了一种处理脱硫废水的方法及系统，适于处理石灰石-石膏湿法烟气脱硫后产生的废水及其他含盐量高的废水，系统包括干燥塔、循环喷淋装置、烟气搅拌装置、压滤机，其是在干燥塔内，利用热烟气与脱硫废水对流接触换热，使废水蒸发浓缩产生结晶，采用压滤机进行固液分离，母液继续回流进行处理，具有成本低、不占地、耗能低、实现石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术废水零排放及提高出力的优点。
文档编号C02F1/10GK101417826SQ200710188080
公开日2009年4月29日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年10月26日
发明者乐 余 申请人:乐 余