干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统的制作方法

本发明属于环保行业干法活性焦/炭脱硫脱硝富气资源化工程技术领域，特别是涉及一种干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水处理系统。

背景技术：

干法活性焦/炭脱硝脱硫富气的原理是：在一定温度条件下，活性焦/炭吸附烟气中so2、氧和水蒸气，在活性焦/炭表面活性点的催化作用下so2氧化为so3，so3与水蒸汽反应生成硫酸，吸附在活性焦/炭的表面上；当活性焦/炭加热到300-600℃时，吸附在活性焦/炭表面的硫酸与活性焦/炭表面的炭发生化学反应，生成so2、co2和h2o等，气体中so2含量20％-40％可以根据需要加工为硫酸、单质硫等化工产品，脱附so2的活性焦循环使用。

干法活性焦/炭脱硫脱硝产生的富气(即脱硫脱硝后活性炭/焦再生而得到的高浓度so2)可以进行资源化，但是富气中杂质成分较多，比如参见下表1。为了更好地回收富气，需要对其进行预处理降温、除杂。

表1某项目干法活性焦/炭脱硫脱硝产生的富气成分

要从富气预处理得到的废水中回收得到纯度较高的铵盐，需要将富气用工艺水进行预处理去杂质。预处理主要设备(再生气净化预处理装置)包括：洗涤塔、一级洗涤泵、污水排出泵、二级洗涤槽、二级洗涤泵、板式换热器、电除雾等设备组成。该预处理一般是将解析出的富so2气体通过喷水洗涤降温，使温度降至40℃以下，杂质留在水中，产生成分复杂的废水，同时为后续的合成工段提供合格的原料气。干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理产生的废水具有如下特点：呈酸性；悬浮物高；nh3-n高；含hg、pb等重金属离子等。其复杂的特点导致处理效果不理想，废水排放不达标。

废水零排放是社会发展的新要求新标准，随着国家环保要求的不断提高，干法活性焦脱硫脱硝富气产生的废水也需要满足《钢铁工业水污染物排放标准》(gb13456-2012)中直接排放标准，但是此类废水中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。对于此类废水目前也没有成熟的处理方法，因此急需开发干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理所产生废水的处理系统

技术实现要素：

本发明目的是为克服现有技术的不足而提供的一种干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，该系统通过首先将废水中杂质去除，然后将废水蒸发铵盐浓缩，产生硫酸铵和氯化铵农用肥，进而实现废水零排放。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，包括预处理单元和铵盐回收单元，其中，

所述预处理单元包括：

ph调节池，用于接收废水原水并对所述废水原水进行调ph处理和除氟处理；

絮凝反应池，入口与所述ph调节池连接，用于降低废水硬度并进行絮凝反应；

沉淀池，入口与所述絮凝反应池连接，所述沉淀池的清液出口与所述铵盐回收单元连接，所述沉淀池的污泥出口与污泥泵连接；

污泥泵，入口与所述沉淀池的污泥出口；

板框压滤机，与所述污泥泵出口连接，用于实现所述沉淀池底部污泥脱水；

所述铵盐回收单元包括：

蒸发结晶装置，入口与所述沉淀池的清液出口连接，用于使预处理单元产出的清液蒸发结晶；

旋流器，入口通过旋流器给料泵与所述蒸发结晶装置连接，用于对所述蒸发结晶装置产生浆液的脱水作业；

离心机，入口与所述旋流器的出口连接，用于进一步分离铵盐结晶和水分；

干燥机，入口与所述离心机的出口连接，用于干燥铵盐，产出铵化肥干料。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，作为一种优选实施方式，

所述板框压滤机的滤液出口与所述沉淀池的入口连接；

所述旋流器的液体出口与所述絮凝反应池的入口连接；

所述离心机的液体出口与所述絮凝反应池的入口连接。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，作为一种优选实施方式，

所述预处理单元中，所述絮凝反应池包括第一絮凝反应池和第二絮凝反应池，所述沉淀池包括第一沉淀池和第二沉淀池，其中，

所述第一絮凝反应池的入口与所述ph调节池的出口连接，所述第一沉淀池的入口与所述第一絮凝反应池的出口连接；

所述第二絮凝反应池的入口与所述第一沉淀池的清液出口连接，所述第二沉淀池的入口与所述第二絮凝反应池的出口连接；

所述污泥泵包括第一污泥泵和第二污泥泵，所述板框压滤机分别通过所述第一污泥泵、所述第二污泥泵与所述第一沉淀池、所述第二沉淀池连接；

优选地，所述旋流器的液体出口与所述第二絮凝反应池的入口连接；所述离心机的液体出口与所述第二絮凝反应池的入口连接。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，作为一种优选实施方式，所述沉淀池为竖流式沉淀池；更优选地，所述沉淀池为澄清池。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，作为一种优选实施方式，所述预处理单元还包括清液槽，用于存放经所述沉淀池处理后得到的清液。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，作为一种优选实施方式，所述蒸发结晶装置为三效蒸发器。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，作为一种优选实施方式，所述铵盐回收单元还包括：螺旋输送机，所述干燥机与所述离心机通过所述螺旋输送机连接。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，作为一种优选实施方式，所述铵盐回收单元还包括：中间槽，入口与所述蒸发结晶装置连接，出口与所述旋流器连接，内设有搅拌器。

一种干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理方法，包括如下步骤：

步骤一，往废水中加入石灰浆液，调节废水ph，生成caf2沉淀除氟；

步骤二，往经步骤一处理后的所述废水中加入絮凝剂和碳酸盐，以降低所述废水的硬度并使所述废水中具有絮凝性能的颗粒聚集形成较大的絮凝体；

步骤三，对经步骤二处理后的所述废水进行沉淀处理，去除其中的所述絮凝体，得到清液和污泥；

步骤四，将步骤三得到的所述污泥泵送至板框压滤机处理得到滤饼和滤液，所述滤液返回进行沉淀处理；

步骤五，对步骤三得到的所述清液进行蒸发结晶处理，达到一定固含量后进行固液分离处理，最后再经干燥处理得到铵化肥。

上述干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理方法，，作为一种优选实施方式，步骤五中，所述固含量为80％以上；

优选地，所述固液分离处理是将所述蒸发结晶处理得到的固液混合物依次经旋流器、离心机进行，分离出的液体返回进行絮凝处理；

优选地，所述蒸发结晶处理过程中所述清液蒸发得到的蒸汽，一部分继续加热产生高温蒸汽，另一部分经冷凝排出进入再生气净化预处理装置使用。

本发明与现有技术相比其显著优点在于：

本发明提供的干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统通过将废水中杂质去除，然后将废水蒸发铵盐浓缩，产生硫酸铵和氯化铵农用肥，进而实现废水零排放和资源回收。

附图说明

图1为本发明提出的干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统的流程示意图；

图2为本发明提出的干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统的预处理单元流程示意图；

图3为本发明提出的干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统的铵盐回收单元流程示意图；

附图标记说明如下：1-ph调节池，2-第一絮凝反应池，3-第一沉淀池，4-第一污泥泵，5-第二絮凝反应池，6-第二沉淀池，7-第二污泥泵，8-板框压滤机，9-蒸发结晶装置，10-中间槽，11-旋流器给料泵、12-旋流器、13-离心机、14-干燥机，15-螺旋输送机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以是两个装置内部的连通。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。

结合图1、图2、图3，本发明提供一种干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统，该系统包括预处理单元和铵盐回收单元，其中，预处理单元用于对废水(又称原水)进行预处理，其主要功能包括：去除有害的f-离子，去除原水中大量的粉尘，降低原水中的总硬度，对于沉淀下的污泥进行污泥浓缩，为后续工段提供清液；铵盐回收单元用于从经预处理后的废水中回收铵盐。下面对上述两个单元一一进行说明。

上述废水处理系统的预处理单元包括ph调节池1、絮凝反应池、沉淀池、污泥泵、板框压滤机8。

ph调节池1，用于接收废水原水并对废水原水进行调ph处理和除氟处理。具体地，通过废水输送泵将原水从废水缓冲罐中输送至ph调节池1，添加石灰浆液，经过搅拌充分反应后，生成caf2沉淀后废水自流至絮凝反应池。

絮凝反应池，其入口与ph调节池1连接，出口与沉淀池连接，用于使废水中具有絮凝性能的颗粒聚集形成较大的絮凝体，同时，降低废水硬度；具体地，ph调节池1出水进入絮凝反应池后，往絮凝反应池中添加絮凝剂如pac和pam，经过适当搅拌，形成大颗粒的絮凝物后自流至沉淀池；同时，并通过添加碳酸盐比如na2co3去除硬度。

沉淀池，用于絮凝物和水的分离，其入口与絮凝反应池连接，其清液出口与后续的铵盐回收单元连接，其污泥出口与污泥泵连接；具体地，在沉淀池中，絮凝反应形成的颗粒物(絮凝物)在水中由于重力大于浮力而下沉，进而与水分离，沉淀池内的絮凝物往底部沉积形成污泥，由污泥泵吸出，被输送至板框压滤机处理，而上清液则被输送至后续的铵盐回收单元进行进一步的处理。考虑到固含量较大，优选采用沉淀较好且不宜堵塞的竖流式沉淀池。所述沉淀池优选为澄清池。

污泥泵，入口与沉淀池底部的污泥出口连接，出口与板框压滤机8连接，用于将沉淀池底部沉积的絮凝物输送至板框压滤机8；

板框压滤机8，用于实现沉淀池底部污泥脱水，使污泥水分被强制通过过滤介质形成滤液，而固体颗粒被截留在介质上形成泥饼。优选地，板框压滤机8与沉淀池的入口连接，滤液可以被输送至沉淀池再进行处理。

为了更好地去除悬浮物，保证后期回收盐的品质，本发明提供的一种优选实施方式中，采用两级絮凝沉淀工艺。即，预处理单元中，絮凝反应池包括第一絮凝反应池2和第二絮凝反应池5，沉淀池包括第一沉淀池3和第二沉淀池6，其中，第一絮凝反应池2的入口与ph调节池1的出口连接；第一沉淀池3的入口与第一絮凝反应池2的出口连接；第二絮凝反应池5的入口与第一沉淀池3的清液出口连接，第二沉淀池6的入口与第二絮凝反应池5的出口连接。经过两级絮凝沉淀工艺能更好地去除废水中的悬浮物等物质，得到质量更好的清液，为后续的铵化肥制备奠定良好的基础。

优选地，预处理单元中，污泥泵包括第一污泥泵4和第二污泥泵7，板框压滤机8分别通过第一污泥泵4、第二污泥泵7与第一沉淀池3、第二沉淀池6连接。

优选地，所述预处理单元还包括清液槽，用于存放经沉淀池处理后得到的清液。清夜槽起到缓冲作用，方便废水泵入铵盐回收单元进行后续处理。

上述废水处理系统的铵盐回收单元包括，蒸发结晶装置9、旋流器给料泵11、旋流器12、离心机13、干燥机14。

蒸发结晶装置9，其入口与沉淀池的清液出口(也可直接与清液槽出口)连接，用于使预处理单元产出的清液蒸发结晶，具体地，蒸发结晶装置9通过蒸汽强制加热清液使水分蒸发，产生硫酸铵和氯化铵结晶物。优选地，所述蒸发结晶装置9为三效蒸发器。蒸发出来的蒸汽可以是，一部分继续加热产生高温蒸汽(用之蒸发清液，相当于蒸汽二次再利用)，另一部分冷凝排出进入再生气净化预处理装置使用。

旋流器12，其入口通过旋流器给料泵11与蒸发结晶装置9连接，用于对蒸发结晶装置9产生浆液的脱水作业；具体地，当蒸发结晶装置9内的浆液达到一定固含量后(一般为85％左右)，通过旋流器给料泵11送入旋流器12进行初步的固液分离；分离出的液体可回流至絮凝反应池中进行处理，既可以回流至第一絮凝反应池2，也可以回流至第二絮凝反应池5，优选回流至第二絮凝反应池5进行处理；分离出的硫酸铵和氯化铵的混合盐结晶(仍然含相当量的水份)进入后续装置即离心机13内进行进一步的固液分离处理。

离心机13，入口与旋流器12出口连接，出口与干燥机14连接，用于进一步分离铵盐结晶和水分；分离出的液体可回流至絮凝反应池中进行处理，既可以回流至第一絮凝反应池2，也可以回流至第二絮凝反应池5，优选回流至第二絮凝反应池5进行处理；分离出的铵盐结晶(仍然一定的水份)进入后续装置即干燥机14内进行干燥处理。

干燥机14，入口与离心机13连接，用于干燥铵盐，进一步降低物料含水率，产出铵化肥干料，含水率低于1％，可用于农用化肥。本发明的优选实施例中，干燥机14与离心机13通过螺旋输送机15连接，离心机13得到的铵盐结晶通过螺旋输送机15送入干燥机14进行干燥处理。

优选地，上述废水处理系统的铵盐回收单元还包括中间槽10，其入口与蒸发结晶装置9连接，其出口与旋流器12连接，其内设有搅拌器；用于接收蒸发结晶装置9排出的浆液；中间槽10能起到缓冲作用，有利于系统的稳定运行。

干燥尾气采用尾气洗涤装置，出口尘含量低于10mg/nm³后直接排放大气。为得到铵化肥，在干燥机14中需要蒸汽进行加热进一步降低铵盐含水率，由此产生的尾气为干燥尾气。洗涤所产生的废水量较少，可以直接返还ph调节池1中处理。

蒸发冷凝水，即蒸发结晶装置9内蒸汽冷凝产生的水份可返回再生气净化预处理装置使用，如此，整套系统可实现无废水外排。

本发明经反复试验验证，取得了满意的试用效果。

本发明还提供一种干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理方法，包括如下步骤：

步骤一，往废水中加入石灰浆液，调节废水ph，生成caf2沉淀除氟；

步骤二，往经步骤一处理后的所述废水中加入絮凝剂和碳酸盐，以降低所述废水的硬度并使所述废水中具有絮凝性能的颗粒聚集形成较大的絮凝体；

步骤三，对经步骤二处理后的所述废水进行沉淀处理，去除其中的所述絮凝体，得到清液和污泥；

步骤四，将步骤三得到的所述污泥泵送至板框压滤机处理得到滤饼和滤液，所述滤液返回进行沉淀处理；

步骤五，对步骤三得到的所述清液进行蒸发结晶处理，达到一定固含量后进行固液分离处理，最后再经干燥处理得到铵化肥，即硫酸铵和氯化铵的混合物，纯度可达98％。

上述处理方法中，作为一种优选实施方式，步骤五中，所述固含量为80％以上，所述固液分离处理是将所述蒸发结晶处理得到的固液混合物(即浆液)依次经旋流器、离心机进行；分离出的液体返回进行絮凝处理。

上述处理方法中，作为一种优选实施方式，步骤五中，所述蒸发结晶处理过程中所述清液蒸发得到的蒸汽，一部分继续加热产生高温蒸汽，另一部分冷凝排出进入再生气净化预处理装置使用。

上述处理方法可以达到同时实现铵盐化肥回收和废水零排放的目的。上述方法可以通过上文中描述的处理系统实施。

实施例

如图1、图2、图3所示，本实施例中干法活性焦/炭脱硫脱硝富气预处理废水的处理系统包括预处理单元和铵盐回收单元。

预处理单元包括ph调节池1、第一絮凝反应池2、第一沉淀池3、第一污泥泵4、第二絮凝反应池5、第二沉淀池6、第二污泥泵7、板框压滤机8。其中，第一絮凝反应池2的入口与ph调节池1的出口连接，第一沉淀池3的入口与第一絮凝反应池2的出口连接，第二絮凝反应池5的入口与第一沉淀池3的清液出口连接，第二沉淀池6的入口与第二絮凝反应池5的出口连接，第一沉淀池3、第二沉淀池6的底部的污泥出口分别通过第一污泥泵4、第二污泥泵7与板框压滤机8连接，板框压滤机8的滤液出口与第一沉淀池3的入口连接。本实施例中，第一沉淀池3和第二沉淀池6都采用竖流式沉淀池。

铵盐回收单元包括蒸发结晶装置9、中间槽10、旋流器给料泵11、旋流器12、离心机13、干燥机14。其中，蒸发结晶装置9的入口与第二沉淀池6的清液出口连接，蒸发结晶装置9的出口与中间槽10连接，旋流器12入口通过旋流器给料泵11与中间槽10的出口连接，旋流器12的液体出口与第二絮凝反应池5入口连接，离心机13的入口与旋流器12的出口(初步固液分离得到的铵盐结晶浆液出口)连接，离心机13的液体出口与第二絮凝反应池5入口连接，离心机13的出口(铵盐结晶出口)通过螺旋输送机15与干燥机14连接。本实施例中，蒸发结晶装置9采用三效蒸发器。

系统运行时，通过废水输送泵将原水从废水缓冲罐中输送至ph调节池1，添加石灰浆液，经过搅拌充分反应后，生成caf2沉淀后废水自流至第一絮凝反应池2。ph调节池1出水进入第一絮凝反应池2后，往絮凝反应池中添加碳酸盐比如na2co3以去除硬度，同时添加絮凝剂如pac和pam，经过适当搅拌，形成大颗粒的絮凝物后自流至第一沉淀池3，在第一沉淀池3内，絮凝反应形成的颗粒物(絮凝物)在水中由于重力大于浮力而下沉，进而脱离来水，絮凝物往底部沉积形成污泥，由第一污泥泵4吸出，被输送至板框压滤机8处理，而上清液则被输送至第二絮凝反应池5进行第二次絮凝处理。往第二絮凝反应池5中添加絮凝剂如pac和pam，经过适当搅拌，形成大颗粒的絮凝物后废水自流至第二沉淀池6，在第二沉淀池6内，絮凝反应形成的颗粒物(絮凝物)在水中由于重力大于浮力而下沉，进而脱离来水，絮凝物往底部沉积形成污泥，由第二污泥泵7吸出，被输送至板框压滤机8处理，而上清液则被输送至蒸发结晶装置9进行进一步的处理。

经过预处理后的废水进入蒸发结晶装置9通过蒸汽强制加热使水分蒸发并产生硫酸铵和氯化铵结晶物，当蒸发结晶装置9内的浆液达到一定固含量(80％以上)后，送入中间槽10，并通过旋流器给料泵11送入旋流器12进行初步的固液分离，再输送至离心机13进一步分离铵盐结晶和水分，最后通过螺旋输送机15输送至干燥机14进行干燥，得到铵盐化肥，该化肥含水率低于1％，纯度可达98％，可农用；旋流器12和离心机13分离得到的液体都回流至第二絮凝反应池5进行处理，实现系统的无废水外排。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。