一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种烟气处理和废水处理系统，具体涉及一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统，属于资源环境保护和余热利用领域。

背景技术：

烧结过程烧结机会产生大量热废气，含有大量的热能，烧结机产生的烟气经过各风箱通过主抽风机汇于大烟道，并进行烟气净化后外排。各风箱中废气温度不同，其热量分布特征为机头风箱废气温度低，机尾风箱废气温度高。一般的，机尾风箱废气温度可达到200℃以上，目前常用的废气利用方式多用于蒸汽锅炉的发电或者进行点火，这些方法对于废气热量利用率不高，且投资成本较高。此外，由于烧结机尾部风箱的热废气中含有浓度较高的粉尘、二氧化硫、氟化物、氯化物等污染物，在常规烧结高温热废气用于余热发电时，大量的粉尘会磨损蒸汽锅炉等设备，造成设备破损，而烟气中的二氧化硫、氟化物、氯化物会加剧设备腐蚀。因此，为避免蒸汽锅炉破损，一般对防腐防磨要求较高，从而增加了蒸汽锅炉的成本。

另外，钢铁冶炼及其他生产过程中会产生大量含盐废水，如烟气湿法脱硫脱硝废水、活性炭解吸气制酸洗涤废水等，采用传统逐级处理技术存在成本高、流程长的不足。目前，采用废水蒸发结晶实现废水“零排放”，是一种简捷、成本低的技术。由于废水蒸发过程结晶产物的形成为典型均相成核长大过程，导致结晶产物较细小，从而增大了结晶产物除尘回收难度，可能造成结晶盐进入后续系统。

例如，活性炭srg气体洗涤除杂，会产生大量酸性洗涤废水。其成分复杂，且为新出现的废水，国内外没有可借鉴的技术。针对该废水，早前本公司通过自主研发，开发了废水零排放技术，专利名称：一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法及其装置。

目前将二氧化硫转化为硫酸的工艺主要为采用固体吸附剂或液体将低浓度二氧化硫吸附后，再通过解析使二氧化硫富集为高浓度二氧化硫，用于制备硫酸。为保证硫酸品质及制酸系统的稳定性，常常采用洗涤法对解析气体进行洗涤除杂，由此产生了大量的酸性烟气洗涤废水。

由于解析气往往含有大量的二氧化硫，在洗涤过程中会溶解进入水中，使得洗涤废水一般呈酸性。由于洗涤废水成分易受二氧化硫烟气、吸附剂及解析工艺的影响，其种类较为繁多，且由于解析气中的杂质往往较为复杂、浓度高，这样导致了洗涤废水成分特别复杂。

通过前期研究，确定制酸废水主要为含单质硫、悬浮物、金属、氨氮、氟氯、有机污染物的复杂废水。但目前，该废水并未得到有效处理，国内外尚无可借鉴的技术。

此外，现有技术中处理含金属离子的高氨氮废水，均先将溶液调节至高碱性，以使金属离子全部发生沉淀，然后再处理氨氮。但是在高碱条件时，金属阳离子易与氨氮形成稳定的络合物，从而降低金属阳离子和氨氮的去除率。另外，溶液处于高碱状态，虽然能沉淀金属阳离子，但由于氨氮在高碱性会转变为游离氨，有利于从液相中析出，会导致大量氨气逃逸。然而调节溶液至较低碱性，则不利于金属阳离子的全部沉淀。为有效解决上述矛盾，实现金属阳离子和氨氮的有效去除，急需开发一种新型的清洁处理技术。

综上，考虑到烧结工序中机尾热废气热能浪费严重及废水“零排放”蒸发结晶热需求，开发一种烧结机机尾烟气净化及余热利用系统，可有效解决烧结废水能源回收利用、减少废气量及实现废水“零排放”。

技术实现要素：

针对现有技术中，烧结机机尾烟气具有较高温度，且目前机尾烟气中由于二氧化硫、氟化物、氯化物等污染物的存在，烧结机机尾烟气在余热利用过程中存在设备磨损、腐蚀严重的问题；同时，酸性洗涤废水为含单质硫、悬浮物、金属、氨氮、氟氯、有机污染物的复杂废水的特点。本实用新型提出一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统，同时实现烧结机机尾烟气中废物的处理系统。采用烧结机尾高温热废气作为热源处理含盐废水，相对采用大烟道中温热废气作为热源，具有蒸发设备投资省、占地小、热利用率高、运行可靠的优点。同时，通过含有污染物的烟气与含盐废水接触，可降低烟气中污染物浓度，降低后续烟气净化处理负荷，含盐废水通过蒸发获得结晶盐，实现废水“零排放”。

根据本实用新型提供的第一种实施方案，提供一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统。

一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统，该系统包括：烧结机、含盐废水输送管道、除尘器。烧结机底部的风箱出口与烟气支管连接。其中：将与烧结机尾部风箱连接的烟气支管连接至旁路烟气管道，与烧结机剩余的(尾部以外的)风箱连接的烟气支管连接至烟气大管道。含盐废水输送管道与旁路烟气管道汇合后连接至除尘器的进气口。除尘器的排气口连接至烟气大管道。

作为优选，该系统还包括干燥塔，干燥塔内设有雾化器。含盐废水输送管道连接至干燥塔内雾化器，旁路烟气管道连接至干燥塔的进气口。干燥塔的排气口连接除尘器的进气口。除尘器的排气口连接至烟气大管道。

作为优选，该系统还包括湿法洗涤装置、酸性过滤装置、絮凝沉淀装置。酸性烟气输送至湿法洗涤装置的进气口。湿法洗涤装置的排液口连接至酸性过滤装置的进液口。酸性过滤装置的液体出口与絮凝沉淀装置的进料口连接。含盐废水输送管道连接絮凝沉淀装置的液体出口与干燥塔内的雾化器。

作为优选，与烧结机尾部风箱连接的烟气支管上设有三通切换阀。烟气支管通过三通切换阀分别连接至旁路烟气管道和烟气大管道。

在本实用新型中，所述烧结机尾部风箱是指靠近烧结机机尾的1-10个风箱，优选为2-8个风箱，更优选为3-6个风箱。

作为优选，该系统还包括金属回收装置。絮凝沉淀装置的固体出口与金属回收装置连接。

作为优选，该系统还包括氧化装置。酸性过滤装置的排液口连接至氧化装置的进料口。氧化装置的排料口连接至絮凝沉淀装置的进液口。

在本实用新型中，通过三通切换阀，调节进入旁路烟气管道的烟气的量；具体为：

1)计算处理废水所需热量：检测含盐废水与碱液的混合液的量为m水，m³/h；检测混合液的初始温度为t水，℃；由此，处理混合液所需要吸收的热量q水为：

q水＝m水×c水×δt水+m水×r水＝m水×(r水+c水×(100-t水))(1)

式(1)中：r水为混合液的汽化热，j/m³；c水为水的比热容，j/(m³·℃)；

2)计算旁路烟气管道所需的烟气量：设进入旁路烟气管道的烟气的量为m烟，m³/h；由此，进入旁路烟气管道的烟气所释放的热量q烟为：

q烟＝c烟×m烟×δt烟＝c烟×m烟×(t烟-t设)(2)，

式(2)中：t烟为进入旁路烟气管道中烟气的温度，℃；t设为设定蒸发后烟气温度，℃；c烟为烟气的比热容，j/(m³·℃)；

由进入旁路烟气管道的烟气所释放的热量q烟用于蒸发流量为m水的含盐废水与碱液的混合液，可得：

k×c烟×m烟×(t烟-t设)＝m水×(r水+c水×(100-t水))(3)，

即得：

其中：k为换热系数，取值为0.1-1，优选为0.5-0.99，更优选为0.7-0.98；

调节与烧结机尾部风箱连接的烟气支管通过三通切换阀，使得进入旁路烟气管道的烟气的量为m烟。

在本实用新型中，所述t设为100-160℃、优选在110-140℃范围内取值。

作为优选，所述除尘器为电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器或陶瓷除尘器，优选旋风除尘器。

根据本实用新型提供的第二种实施方案，提供一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理的方法。

一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理的方法，该方法包括以下步骤：

1)烧结机底部的风箱出口与烟气支管连接，其中：将与烧结机尾部风箱连接的烟气支管连接至旁路烟气管道，与烧结机剩余的(尾部以外的)风箱连接的烟气支管连接至烟气大管道；

2)将含盐废水与旁路烟气管道内的烟气混合，含盐废水吸收旁路烟气管道内烟气中的污染物，旁路烟气管道内的烟气蒸发含盐废水，形成含有结晶盐的低温烟气；

3)将含有结晶盐的低温烟气经过除尘器进行除尘处理，实现结晶盐和低温烟气的分离，获得结晶盐和低温烟气；将低温烟气输送至烟气大管道。

在本实用新型中，所述含盐废水为酸性烟气洗涤废水；优选含盐废水为烟气湿法脱硫脱硝废水、活性炭srg富硫气制酸洗涤废水、全厂膜浓缩废水中的一种或多种。

作为优选，烟气大管道中的烟气经过净化处理后排放。

在本实用新型中，步骤2)具体为：

201)湿法洗涤：将酸性烟气通过湿法洗涤装置经过湿法洗涤，得到酸性烟气洗涤废水；

202)酸性过滤：将酸性烟气洗涤废水通过酸性过滤装置进行酸性过滤，获得悬浮物沉淀和清液；

203)清液絮凝：在步骤202)中获得的清液导入絮凝沉淀装置中，加入混合碱，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水；

204)将含盐废水与碱液混合，然后将含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道内的烟气混合，含盐废水与碱液的混合液吸收旁路烟气管道内烟气中的污染物，旁路烟气管道内的烟气蒸发含盐废水与碱液的混合液，形成含有结晶盐的低温烟气。

作为优选，与烧结机尾部风箱连接的烟气支管通过三通切换阀分别连接至旁路烟气管道和烟气大管道。其中：烧结机尾部风箱是指靠近烧结机机尾的1-10个风箱，优选为2-8个风箱，更优选为3-6个风箱。

作为优选，该方法还包括：步骤4)旁路烟气管道中烟气流量的调节，具体为：

401)计算处理废水所需热量：检测含盐废水与碱液的混合液的量为m水，m³/h；检测混合液的初始温度为t水，℃；由此，处理混合液所需要吸收的热量q水为：

q水＝m水×c水×δt水+m水×r水＝m水×(r水+c水×(100-t水))(1)

式(1)中：r水为混合液的汽化热，j/m³；c水为水的比热容，j/(m³·℃)；

402)计算旁路烟气管道(l2)所需的烟气量：设进入旁路烟气管道(l2)的烟气的量为m烟，m³/h；由此，进入旁路烟气管道(l2)的烟气所释放的热量q烟为：

q烟＝c烟×m烟×δt烟＝c烟×m烟×(t烟-t设)(2)

式(2)中：t烟为进入旁路烟气管道(l2)中烟气的温度，℃；t设为设定蒸发后烟气温度，℃；c烟为烟气的比热容，j/(m³·℃)；

由进入旁路烟气管道(l2)的烟气所释放的热量q烟用于蒸发流量为m水的含盐废水与碱液的混合液，可得：

k×c烟×m烟×(t烟-t设)＝m水×(r水+c水×(100-t水))(3)

即得：

其中：k为换热系数，取值为0.1-1，优选为0.5-0.99，更优选为0.7-0.98；

调节与烧结机尾部风箱连接的烟气支管通过三通切换阀，使得进入旁路烟气管道的烟气的量为m烟。

作为优选，t设为100-160℃、优选在110-140℃范围内取值。

在本实用新型中，所述将含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道内的烟气混合为：将含盐废水与碱液的混合液经过雾化，喷入旁路烟气管道；或者，将含盐废水与碱液的混合液输送在干燥塔，含盐废水与碱液的混合液在干燥塔内雾化，同时将旁路烟气管道连接至干燥塔，含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道内的烟气在干燥塔混合。

作为优选，该方法还包括：5)金属回收：将步骤203)获得的含金属污泥经过金属回收装置，回收金属。

作为优选，步骤203)中还包括氧化工序。具体为：将步骤202)获得的清液通过氧化装置进行氧化处理，然后再导入絮凝沉淀装置中，加入混合碱，经过弱碱絮凝沉淀工序，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水。

在本实用新型中，所述氧化处理采用化学氧化、电化学氧化、紫外催化氧化、空气氧化或药剂氧化中的一种或多种。

在本实用新型中，所述酸性烟气为含有so2、nox、粉尘、氟化物、氯化物、vocs、重金属中的一种或多种组成的混合烟气。

作为优选，所述酸性烟气来源于钢铁、电力、有色、石化、化工或建材行业产生的含二氧化硫的复杂气体。

作为优选，所述酸性烟气中二氧化硫的体积含量为0.01％～10％，优选为0.03％～8％，更优选0.05％～5％。

作为优选，所述酸性烟气的温度为100～300℃，优选为120～250℃，更优选130～200℃。

在本实用新型中，步骤201)中，所述湿法洗涤采用的溶液为酸性溶液。

作为优选，酸性溶液的ph值为0～7，优选1～6，更优选为2～5。

作为优选，所述酸性溶液为稀硫酸或稀盐酸；湿法洗涤过程中，酸性烟气与酸性溶液的体积流量比为1:10～100，优选为1:20～80，更优选1:30～60。

在本实用新型中，步骤202)中，所述酸性过滤具体为：利用废水中悬浮物自身重力沉降作用或过滤器拦截作用去除悬浮物。

作为优选，酸性过滤后的清液中悬浮物浓度为0～100mg/l，优选1～80mg/l，更优选2～50mg/l。

作为优选，酸性烟气洗涤废水中包括悬浮物、金属离子、氨氮、氟氯、有机污染物中的一种或多种。

作为优选，所述金属离子铁、铜、铅、钙、锌、镉、钴、镍、铝中的一种或多种。

在本实用新型中，步骤203)中，所述絮凝沉淀具体为：在清液中加入混合碱，调节ph值至弱碱性，使得清液弱碱絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水。

作为优选，调节清液的ph至7-10，优选为7.2-9，更优选为7.5-8.5。

作为优选，混合碱为易溶氢氧化物和易溶碳酸盐组成的混合物，或易溶氢氧化物和易溶碳酸氢盐组成的混合物；更优选，混合碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种，与碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种的混合物。

在本实用新型中，步骤204)中，所述将含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道内的烟气混合具体为：含盐废水和碱液的混合液经过雾化器将混合液分散为小雾滴，其粒径为10～100μm，优选15～80μm，更优选20～50μm。

作为优选，所述碱液为易溶氢氧化物、易溶碳酸盐、易溶碳酸氢盐中的一种或多种，优选为氢氧化钠。

作为优选，碱液的加入量为清液量的0～0.5倍，优选为0.01～0.25倍，更优选0.05～0.1倍。

在本实用新型中，步骤3)中的除尘处理采用的是干法除尘。除尘器优选为电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器、陶瓷除尘器，优选旋风除尘器。

作为优选，除尘处理后，结晶盐从除尘器的固体出口排出。

在本实用新型中，利用烧结机机尾的烟气处理含盐废水，含盐废水经过调碱处理，含盐废水为碱性，可以很好的吸收机尾风箱排出废气中的粉尘、二氧化硫、氟化物、氯化物等污染物，通过含盐废水对机尾烟气的处理，脱除带有腐蚀性的污染物，便于后续的余热利用，避免粉尘对蒸汽锅炉等设备的破损，同时避免二氧化硫、氟化物、氯化物等腐蚀性污染物对设备的腐蚀。

此外，利用烧结机机尾风箱排出的高温烟气，利用该烟气的热量，用于蒸发含盐废水，实现废水中盐分的回收利用，得到结晶盐；蒸发后的烟气变为低温烟气，输送回至烟气大管道，合并进行余热利用和净化处理。此外，利用烧结机机尾风箱排出的高温烟气中的粉尘，粉尘在含盐废水蒸发结晶过程中作为“核”，有利于结晶盐的形成和长大。

在本实用新型中，钢铁、电力、有色、石化、化工或建材等行业中，由于使用的原料种类多，往往会产生含多种污染物的烟气，烟气中包括如so2、nox、粉尘、vocs、重金属等杂质。多污染物烟气经过吸附处理，吸附了多污染物的吸附剂(例如活性炭)经过解析处理，循环使用；解析过程中，产生的解析气体，解析气体通过洗涤处理，洗涤过程中产生大量的废水，解吸气体洗涤废水未能有效处理，严重的污染环境。本实用新型利用烧结机机尾风箱排出的烟气的热量，处理在解析、解析气体处理等过程产生的废水。该方法具有烟气和废水协同处理、运行成本低、设备投资省、清洁处理、二次污染有效控制的优势，实现废水零排放。在本实用新型中，将需要处理的全部废水通过烧结机机尾风箱排出的烟气的余热进行蒸发，然后除尘，再输送至净化处理系统进行处理，实现了废水的零排放。

在本实用新型中，本实用新型将输送烧结机产生的烟气分为两部分，烧结机机尾风箱排出的烟气进入旁路烟气管道，其余风箱排出的烟气通过烟气大管道输送。废水通过旁路烟气管道中的烟气进行干燥和结晶，然后将该部分废水和烟气混合后的烟气和废水混合气体通过除尘处理再输送至烟气大管道进行后续处理。

本实用新型提出一种烧结机尾烟气净化及余热利用的方法，其工艺过程与技术原理简述如下：

1)高温热废气调控：根据热废气温度特征及蒸发水量热量需求分析计算，确定所需热废气量，并调节机尾风箱烟气管道上三通切换阀，从而获得后续所需烟气。

2)废水调碱：由于高盐废水一般含有大量的氟氯，而烧结机尾烟气呈弱酸性，为防止废水蒸发过程中产生氟化氢、氯化氢等，需调节废水至碱性。另外，调节废水至碱性还有利于降低废水硬度及去除重金属，避免后续设备结垢及实现重金属沉淀的富集。

3)废水雾化及干燥：由于小液滴易被蒸发干燥，可采用空压机对废水加压后，也可以采用高速离心机对废水雾化，雾化为10～100μm小粒径雾滴再与热废气接触，由于粒径小，其比表面积大和传质速率高，会快速吸收烟气热量实现干燥结晶。废水与热废气接触的方式有设置单独的干燥塔或直接在热废气烟道中接触。

4)机尾烟气污染物净化：由于废水在干燥之前需调节至碱性，机尾烟气中的粉尘、二氧化硫、氟化物、氯化物等污染物会与碱液发生反应而被脱除。而机尾烟气中的粉尘，则可以通过后续的结晶回收，被除尘器捕获而去除。降低机尾烟气的后续处理难度。

5)结晶成核长大：机尾烟气中的粉尘可为废水干燥结晶析出过程提供晶核，根据结晶成核原理，异相成核长大程度普遍大于均相成核。因此，在粉尘的诱导下，废水干燥结晶形成的结晶盐颗粒会增大，利于后续除尘回收。

6)结晶回收及处置：溶液蒸发后固体主要以硫酸盐、氯盐、氟盐为主，为常规的无机盐，可采用常规除尘器即可进行回收去除。另外，由于废水已预先去除了重金属，干燥后的结晶盐不含重金属，降低了结晶盐的危害性。

在本实用新型中，针对现有技术中酸性洗涤废水为含单质硫、悬浮物、金属、氨氮、氟氯、有机污染物的复杂废水的特点；通过酸性过滤，除去废水中的悬浮物；通过絮凝沉淀，除去金属离子；再通过干燥回收氟氯等物质、除去有机物；本实用新型的方法能够有效处理酸性洗涤废水，实现重金属危废的减量化、避免了单质硫堵塞设备、废水的零排放、粉尘粘度低、无糊袋现象；资源回收并重复利用，保护环境。

本实用新型中，1)将酸性烟气洗涤废水通过酸性过滤，得到悬浮物沉淀和清液；2)取过滤后的上清液加入混合碱，将废水的ph调节至弱碱性，金属离子形成沉淀；过滤，得到含金属离子沉淀物的滤渣和含盐废水；3)含盐废水通过雾化器与旁路烟道中烧结机机尾风箱排出的烟气混合，利用烟气余热实现干燥结晶，同时，向雾化器中加入一定量的碱液，调节废水雾滴为高碱性；4)干燥后生成的结晶盐采用除尘器回收，并从系统中排出。

在本实用新型中，酸性沉淀/酸性过滤：利用悬浮物自身易沉降的性质，在酸性条件下，通过重力作用和酸性过滤器，实现悬浮物在酸性过滤。通过酸性过滤，防止炭粉堵塞；防止硫胶体溶解形成硫代硫酸钠，并在干燥时分解。

在本实用新型中，絮凝弱碱沉淀：采用混合碱将废水调节至弱碱性，ph≤10；金属阳离子会与oh^-、co3^2-或hco3^-等发生沉淀反应，形成难溶物质。并通过外加絮凝剂，使沉淀沉降，实现废水中金属阳离子的去除，并同时降低废水的硬度。使得重金属形成重金属沉淀，防止重金属进入结晶盐，实现危废减量化；同时，絮凝沉淀工序采用混合碱，保证弱碱环境，避免氨挥发和形成金属氨氮络合物。

在本实用新型中，废水雾化及调碱：由于小液滴易被蒸发干燥，采用空压机对废水加压后，雾化为10～100μm的粒径，提高废水干燥速率。同时，由于高碱下氨极易从废水中逃逸，造成车间环境恶化及氨氮回收率低。采用雾化调碱的目的在于将雾化后的废水小液滴，在密闭空间实现快速调节ph≥10，实现氨氮转化为游离氨，同时避免了敞开式调碱造成的氨逃逸。利用烟道中烟气的余热干燥；采用的是高碱雾化，有利于回收氨气；碱性干燥，防止形成高粘度的硫酸氢铵等副产物。

在本实用新型中，结晶回收：溶液蒸发后固体主要以硫酸盐、氯盐、氟盐为主，为常规的无机盐，可采用滤径小于1μm的除尘材料即可进行回收去除。常用的除尘材料包括布袋、陶瓷、金属膜等。废水通过酸性过滤去除悬浮物后，通过雾化器变为小颗粒的酸性雾滴，由于粒径小，其比表面积大和传质速率高，会快速与雾化后的碱液接触并发生中和反应，形成碱性液滴，并快速吸收烟气热量实现干燥结晶。由于已通过弱碱絮凝沉淀去除了重金属，干燥后的结晶盐不含重金属，降低了结晶盐的危害性，实现氟氯无害化处置。

在本实用新型中，氟氯无害化：烟气中的氟氯易被活性炭吸附，然后在高温下解吸，进而进入洗涤废水中。由于氟氯盐在水中的溶解度随着温度的降低而降低，本方法在废水中重金属及氨氮均被去除后，采用降低溶液温度使氟氯盐结晶析出。避免了与重金属共同析出及铵盐难结晶的问题，降低了结晶盐的危害性，实现氟氯无害化处置。

在本实用新型中，通过湿法洗涤后，产生的酸性洗涤废水包括悬浮状态的炭粉、含有金属离子的废水溶液；将该部分酸性洗涤废水通过酸性过滤，将废水中的悬浮物(例如炭粉)分离出来，获得炭粉，该部分炭粉可以通过炭粉资源化工序进行回收利用，例如采用再造粒工序获得大颗粒活性炭，然后循环至吸附塔。将悬浮物分离后的废水中含有金属离子(或者金属盐)，为清液；将清液经过絮凝沉淀工序，在清液中加入混合碱，使得清液中的绝大部分重金属离子都形成沉淀物，进入含金属污泥，然后对含金属污泥进行金属回收，获得纯净的金属回收物，可以出售或者将其用于其他用途。经过絮凝沉淀工序后获得的含盐废水，在含盐废水中加入碱溶液，经过雾化后，利用烧结机机尾风箱排出的烟气的热量进行干燥，通过絮凝沉淀工序没有沉淀下来的金属离子在含盐废水中通过干燥后结晶，与废水中的氯离子、氟离子、硫酸根离子等，通过在含盐废水中加入碱液形成清液与碱液混合物通过烟气输送管道散发出来的热量进行干燥的过程中，挥发的是水分，形成结晶盐。挥发的为无污染物质。该结晶盐可以出售或者将其用作其他用途，产生经济价值。所述结晶盐为硫酸盐、氯盐、氟盐。

在本实用新型中，所述srg气体是指解吸塔解析后排出的富集烟气。srg气体(或称为srg烟气)具有温度高、含尘高、so2含量高、含水率高、烟气杂物成分复杂等特点。在本领域中，srg气体也简称为富硫气体；用于输送至制酸系统进行制酸。

本实用新型根据需要处理的废水量，精确控制烧结机机尾风箱进入旁路烟气管道内烟气的量，使得进入旁路烟气管道内的烟气刚好能够处理该部分废水。如果引入旁路烟气管道的烟气过少，将使得废水处理不完全，失去本实用新型的意义；如果引入旁路烟气管道的烟气过多，将使得旁路烟气管道内烟气过剩，处理废水不需要过剩的烟气，由于旁路烟气管道内的烟气均需通过除尘器进行处理，因此，引入旁路烟气管道的烟气过多将增加除尘的工作量，对除尘器的要求也更加严格，增大了投入成本。本实用新型通过精确控制引入旁路烟气管道的烟气量，使得该部分烟气刚好能够处理待处理的废水，又不会额外增加除尘的工作量。除去引入旁路烟气管道的烟气，剩余部分的烟气继续通过烟气大管道输送至余热利用装置和/或净化装置。

在本实用新型中，废水通过旁路烟气管道与该管道内的烟气混合，使得废水与烟气混合，形成烟气和废水混合气体；达到处理废水的目的。由于废水中含有金属离子、氯离子、氟离子、硫酸根离子等物质，废水输送到旁路烟气管道后，可以利用旁路烟气管道内的烟气进行干燥，使得废水中的离子形成结晶盐；例如氯盐、氟盐、硫酸盐等；混合后的烟气和废水混合气体中，由于之前的废水中含有离子，形成结晶盐后，通过除尘处理，结晶盐从除尘器的固体出口排出；回收结晶盐，可以出售或者用作其他用途，产生经济价值。因此，本实用新型的技术方案即处理了含有杂质的废水，又可以回收副产物结晶盐，产生经济价值；此外，喷入旁路烟气管道的废水还起到了脱除烧结机机尾风箱排出烟气中腐蚀性污染物的作用。

在本实用新型中，根据需要处理的废水量、废水的温度、旁路烟气管道内烟气的温度、废水蒸发所需的温度(根据工艺经验的设定温度)，计算处理废水所需热量。处理废水所需的热量由旁路烟气管道内的烟气提供，根据原始烟气的温度，可以精确计算进入旁路烟气管道内的烟气量；从而通过调节和控制，使得进入旁路烟气管道的烟气量刚好可以完全处理废水，又不会存在过剩的情况，从而不会额外增加除尘处理的负荷；此外，通过精确控制，还可以保证进入吸附塔内的烟气的温度控制在适合活性炭吸附处理的温度范围内。

在本实用新型中，废水来自于活性炭热再生产生的srg气体通过湿法洗涤装置进行湿法洗涤，获得高硫气体和酸性洗涤废水。其中：高硫气体通过硫资源化工序回收硫资源。作为优选，酸性洗涤废水通过酸性过滤，获得清液和炭粉。清液输送至旁路烟气管道。

作为优选，获得的清液中加入碱液，通过雾化器雾化，雾化后的清液和碱液混合物输入烟气输送管道内被烟气进行干燥，然后结晶，烟气通过除尘器进行除尘，同时获得(截留的)结晶盐。

在本实用新型中，所述酸性烟气洗涤废水中包括悬浮物、金属离子、氨氮、氟氯、有机污染物中的一种或多种。作为优选，所述金属离子为铁、铜、铅、钙、锌、镉、钴、镍、铝中的一种或多种。

在本实用新型中，解析气体，也就是srg气体，通过湿法洗涤，使得srg气体中附带的一部分炭粉会随着解吸气进入废水中，金属离子也溶于水中。含硫气体依然为气态，收集高硫气体，通过硫资源化工序，回收硫资源，剩余极少部分的含硫尾气输送至烟气输送管道，再经过吸附塔进行处理。实现污染气体的零排放。

作为优选，在获得的清液中加入混合碱，将清液的ph调节至弱碱性，通过弱碱絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水。作为优选，调节清液的ph至7-10，优选为7.2-9，更优选为7.5-8.5。

在本实用新型中，所述混合碱为含oh^-和co3^2-组成的混合物，或者为含oh^-和hco3^-组成的混合物。作为优选，混合碱为易溶氢氧化物和易溶碳酸盐组成的混合物，或易溶氢氧化物和易溶碳酸氢盐组成的混合物。更优选，混合碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种，与碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种的混合物。

一般的，烧结机下部设有18-48个风箱，优选20-36个风箱，更优选为24-32个风箱。

在本实用新型中，混合液的汽化热r水为(2.0～2.5)×10⁵j/m³；一般工艺上取值为2.25×10⁵j/m³。水的比热容c水为4.2×10⁶j/(m³·℃)。烟气的比热容c烟为(300～350)j/(m³·℃)；一般工艺上取值为330.36j/(m³·℃)。

在本实用新型中，进入旁路烟气管道中烟气的温度t烟一般为200-300℃，优选为210-260核例如220℃。

本实用新型的技术方案与现有技术相比较，具有以下有益技术效果：

1、本实用新型针对烧结风箱热废气及废水各自特点，进行了合理设计，实现了余热高效利用及废水“零排放”。

2、烧结机机尾风箱排出的烟气经过余热利用，烟气温度会大幅降低，因此，热废气量会大幅减少，根据气体状态方程(pv＝nrt)可知，有效减少烧结排放的废气总量，有效降低后期除尘、脱硫脱硝净化工段建设费用和运行费用。

3、烧结机机尾风箱排出的热废气在与废水接触时，热废气中粉尘、二氧化硫、氟化物、氯化物等污染物会与废水中的物质发生反应而被协同去除，如二氧化硫、氟化物、氯化物可被碱液吸收而粉尘可通过本方法中所用的除尘器进行去除，从而有利于降低烟气中污染物浓度，减轻后续处理难度及压力。

4、通过本实用新型中所用热废气中的粉尘为大颗粒的氧化铁粉尘，可为废水结晶产物形成提供晶核，使结晶过程由均相成核长大变为异相成核长大，利于提高结晶盐的颗粒，提高后续结晶产物除尘回收效率。

5、采用烧结机尾高温热废气作为热源，相对采用大烟道中温热废气作为热源，具有蒸发设备投资省、占地小、热利用率高、运行可靠的优点。

附图说明

图1为本实用新型一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理的方法的流程图；

图2为本实用新型一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理的方法中含盐废水处理流程图；

图3为本实用新型一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理的方法包括含盐废水处理的工艺流程图；

图4为本实用新型一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统的流程图；

图5为本实用新型一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统的结构示意图。

附图标记：

1：烧结机；101：风箱；2：除尘器；3：湿法洗涤装置；4：酸性过滤装置；5：絮凝沉淀装置；6：干燥塔；7：金属回收装置；8：氧化装置；l1：烟气支管；l2：旁路烟气管道；l3：含盐废水输送管道；l0：烟气大管道。

具体实施方式

根据本实用新型提供的第一种实施方案，提供一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统。

一种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统，该系统包括：烧结机1、含盐废水输送管道l3、除尘器2。烧结机1底部的风箱101出口与烟气支管l1连接。其中：将与烧结机1尾部风箱101连接的烟气支管l1连接至旁路烟气管道l2，与烧结机剩余的(尾部以外的)风箱101连接的烟气支管l1连接至烟气大管道l0。含盐废水输送管道l3与旁路烟气管道l2汇合后连接至除尘器2的进气口。除尘器2的排气口连接至烟气大管道l0。

作为优选，该系统还包括干燥塔6，干燥塔6内设有雾化器。含盐废水输送管道l3连接至干燥塔6内雾化器，旁路烟气管道l2连接至干燥塔6的进气口。干燥塔6的排气口连接除尘器2的进气口。除尘器2的排气口连接至烟气大管道l0。

作为优选，该系统还包括湿法洗涤装置3、酸性过滤装置4、絮凝沉淀装置5。酸性烟气输送至湿法洗涤装置3的进气口。湿法洗涤装置3的排液口连接至酸性过滤装置4的进液口。酸性过滤装置4的液体出口与絮凝沉淀装置5的进料口连接。含盐废水输送管道l3连接絮凝沉淀装置5的液体出口与干燥塔6内的雾化器。

作为优选，与烧结机1尾部风箱101连接的烟气支管l1上设有三通切换阀。烟气支管l1通过三通切换阀分别连接至旁路烟气管道l2和烟气大管道l0。

在本实用新型中，所述烧结机1尾部风箱101是指靠近烧结机1机尾的1-10个风箱101，优选为2-8个风箱101，更优选为3-6个风箱101。

作为优选，该系统还包括金属回收装置7。絮凝沉淀装置5的固体出口与金属回收装置7连接。

作为优选，该系统还包括氧化装置8。酸性过滤装置4的排液口连接至氧化装置8的进料口。氧化装置8的排料口连接至絮凝沉淀装置5的进液口。

在本实用新型中，通过三通切换阀，调节进入旁路烟气管道l2的烟气的量；具体为：

1)计算处理废水所需热量：检测含盐废水与碱液的混合液的量为m水，m³/h；检测混合液的初始温度为t水，℃；由此，处理混合液所需要吸收的热量q水为：

q水＝m水×c水×δt水+m水×r水＝m水×(r水+c水×(100-t水))(1)

式(1)中：r水为混合液的汽化热，j/m³；c水为水的比热容，j/(m³·℃)；

2)计算旁路烟气管道l2所需的烟气量：设进入旁路烟气管道l2的烟气的量为m烟，m³/h；由此，进入旁路烟气管道l2的烟气所释放的热量q烟为：

q烟＝c烟×m烟×δt烟＝c烟×m烟×(t烟-t设)(2)，

式(2)中：t烟为进入旁路烟气管道l2中烟气的温度，℃；t设为设定蒸发后烟气温度，℃；c烟为烟气的比热容，j/(m³·℃)；

由进入旁路烟气管道l2的烟气所释放的热量q烟用于蒸发流量为m水的含盐废水与碱液的混合液，可得：

k×c烟×m烟×(t烟-t设)＝m水×(r水+c水×(100-t水))(3)，

即得：

其中：k为换热系数，取值为0.1-1，优选为0.5-0.99，更优选为0.7-0.98；

调节与烧结机1尾部风箱101连接的烟气支管l1通过三通切换阀，使得进入旁路烟气管道l2的烟气的量为m烟。

在本实用新型中，所述t设为100-160℃、优选在110-140℃范围内取值。

作为优选，所述除尘器2为电除尘器、布袋除尘器、旋风除尘器或陶瓷除尘器，优选旋风除尘器。

下面对本实用新型的技术方案进行举例说明，本实用新型请求保护的范围包括但不限于以下实施例。

实施例1

种烧结机机尾烟气净化及废水协同处理系统，该系统包括：烧结机1、含盐废水输送管道l3、除尘器2。烧结机1底部的风箱101出口与烟气支管l1连接。其中：将与烧结机1尾部风箱101连接的烟气支管l1连接至旁路烟气管道l2，与烧结机剩余的(尾部以外的)风箱101连接的烟气支管l1连接至烟气大管道l0。含盐废水输送管道l3与旁路烟气管道l2汇合后连接至除尘器2的进气口。除尘器2的排气口连接至烟气大管道l0。

实施例2

重复实施例1，只是该系统还包括干燥塔6，干燥塔6内设有雾化器。含盐废水输送管道l3连接至干燥塔6内雾化器，旁路烟气管道l2连接至干燥塔6的进气口。干燥塔6的排气口连接除尘器2的进气口。除尘器2的排气口连接至烟气大管道l0。

实施例3

重复实施例2，只是该系统还包括湿法洗涤装置3、酸性过滤装置4、絮凝沉淀装置5。酸性烟气输送至湿法洗涤装置3的进气口。湿法洗涤装置3的排液口连接至酸性过滤装置4的进液口。酸性过滤装置4的液体出口与絮凝沉淀装置5的进料口连接。含盐废水输送管道l3连接絮凝沉淀装置5的液体出口与干燥塔6内的雾化器。

实施例4

重复实施例3，只是与烧结机1尾部4个风箱101连接的烟气支管l1上设有三通切换阀。烟气支管l1通过三通切换阀分别连接至旁路烟气管道l2和烟气大管道l0。

实施例5

重复实施例3，只是与烧结机1尾部2个风箱101连接的烟气支管l1上设有三通切换阀。烟气支管l1通过三通切换阀分别连接至旁路烟气管道l2和烟气大管道l0。该系统还包括金属回收装置7。絮凝沉淀装置5的固体出口与金属回收装置7连接。该系统还包括氧化装置8。酸性过滤装置4的排液口连接至氧化装置8的进料口。氧化装置8的排料口连接至絮凝沉淀装置5的进液口。

实施例6

重复实施例4，只是所述除尘器2为旋风除尘器。

实施例7

使用实施例1的方法，该方法包括以下步骤：

1)烧结机1底部的风箱101出口与烟气支管l1连接，其中：将与烧结机1尾部风箱101连接的烟气支管l1连接至旁路烟气管道l2，与烧结机剩余的(尾部以外的)风箱101连接的烟气支管l1连接至烟气大管道l0；

2)将含盐废水与旁路烟气管道l2内的烟气混合，含盐废水吸收旁路烟气管道l2内烟气中的污染物，旁路烟气管道l2内的烟气蒸发含盐废水，形成含有结晶盐的低温烟气；

3)将含有结晶盐的低温烟气经过除尘器2进行除尘处理，实现结晶盐和低温烟气的分离，获得结晶盐和低温烟气；将低温烟气输送至烟气大管道l0。

实施例8

使用实施例3的方法，该方法包括以下步骤：

1)烧结机1底部的风箱101出口与烟气支管l1连接，其中：将与烧结机1尾部5个风箱101连接的烟气支管l1连接至旁路烟气管道l2，与烧结机剩余的(尾部5个风箱以外的)风箱101连接的烟气支管l1连接至烟气大管道l0；

201)湿法洗涤：将酸性烟气通过湿法洗涤装置3经过湿法洗涤，得到酸性烟气洗涤废水；

202)酸性过滤：将酸性烟气洗涤废水通过酸性过滤装置4进行酸性过滤，获得悬浮物沉淀和清液；

203)清液絮凝：在步骤202)中获得的清液导入絮凝沉淀装置5中，加入混合碱，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水；

204)将含盐废水与碱液混合，然后将含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道l2内的烟气混合，含盐废水与碱液的混合液吸收旁路烟气管道l2内烟气中的污染物，旁路烟气管道l2内的烟气蒸发含盐废水与碱液的混合液，形成含有结晶盐的低温烟气；

3)将含有结晶盐的低温烟气经过除尘器2进行除尘处理，实现结晶盐和低温烟气的分离，获得结晶盐和低温烟气；将低温烟气输送至烟气大管道l0。

所述酸性烟气为含有so2、nox、粉尘、氟化物、氯化物、vocs、重金属组成的混合烟气。所述湿法洗涤采用的溶液为酸性溶液，酸性溶液的ph值为4；所述酸性溶液为稀硫酸；酸性烟气洗涤废水中包括悬浮物、金属离子、氨氮、氟氯、有机污染物。所述絮凝沉淀具体为：在清液中加入混合碱，调节ph值至8；混合碱为氢氧化钠和碳酸钠。

本实施例中，经过酸性过滤后清液中悬浮物浓度为1mg/l。酸性洗涤后的清液通过絮凝沉淀，除去了其中的重金属离子，金属离子进入含金属污泥。含盐废水通过烟气管道进行干燥，获得结晶盐。实现废水零排放。

实施例9

使用实施例4的方法，该方法包括以下步骤：

重复实施例2，只是与烧结机1尾部10个风箱101连接的烟气支管l1通过三通切换阀分别连接至旁路烟气管道l2和烟气大管道l0。

该方法还包括：步骤4)旁路烟气管道l2中烟气流量的调节，具体为：

401)计算处理废水所需热量：检测含盐废水与碱液的混合液的量为m水，m³/h；检测混合液的初始温度为t水，℃；由此，处理混合液所需要吸收的热量q水为：

q水＝m水×c水×δt水+m水×r水＝m水×(r水+c水×(100-t水))(1)

式(1)中：r水为混合液的汽化热，j/m³；c水为水的比热容，j/(m³·℃)；

402)计算旁路烟气管道(l2)所需的烟气量：设进入旁路烟气管道(l2)的烟气的量为m烟，m³/h；由此，进入旁路烟气管道(l2)的烟气所释放的热量q烟为：

q烟＝c烟×m烟×δt烟＝c烟×m烟×(t烟-t设)(2)

式(2)中：t烟为进入旁路烟气管道(l2)中烟气的温度，℃；t设为设定蒸发后烟气温度，℃；c烟为烟气的比热容，j/(m³·℃)；

由进入旁路烟气管道(l2)的烟气所释放的热量q烟用于蒸发流量为m水的含盐废水与碱液的混合液，可得：

k×c烟×m烟×(t烟-t设)＝m水×(r水+c水×(100-t水))(3)

即得：

其中：k为换热系数，取值为0.9；t设为130℃。

调节与烧结机1尾部风箱101连接的烟气支管l1通过三通切换阀，使得进入旁路烟气管道l2的烟气的量为m烟。

实施例10

重复实施例9，只是所述将含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道l2内的烟气混合为：将含盐废水与碱液的混合液经过雾化，喷入旁路烟气管道l2。

实施例11

重复实施例9，只是所述将含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道l2内的烟气混合为：将含盐废水与碱液的混合液输送在干燥塔6，含盐废水与碱液的混合液在干燥塔6内雾化，同时将旁路烟气管道l2连接至干燥塔6，含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道l2内的烟气在干燥塔6混合。

实施例12

重复实施例11，只是该方法还包括：5)金属回收：将步骤203)获得的含金属污泥经过金属回收装置7，回收金属。

实施例13

重复实施例12，只是步骤203)中还包括氧化工序。具体为：将步骤202)获得的清液通过氧化装置8进行氧化处理，然后再导入絮凝沉淀装置5中，加入混合碱，经过弱碱絮凝沉淀工序，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水。所述氧化处理采用电化学氧化。

本实施例中，酸性洗涤后的清液通过氧化工序，除去清液中cod，使得清液中有机物成分大量减少；然然后通过絮凝沉淀，除去了其中的重金属离子。含金属污泥经过金属回收工序，富集和回收金属，直接产生经济价值。干燥处理后的含氨烟气循环至吸附塔处理，实现废水、废气的零排放。

实施例14

重复实施例13，只是步骤204)中，所述将含盐废水与碱液的混合液与旁路烟气管道l2内的烟气混合具体为：含盐废水和碱液的混合液经过雾化器将混合液分散为小雾滴，其粒径为30μm。所述碱液为氢氧化钠。

实施例15

重复实施例14，只是步骤3)中的除尘处理采用的是干法除尘。除尘器2为旋风除尘器。除尘处理后，结晶盐从除尘器2的固体出口排出。

采用实施例15的方法，进行烧结机机尾风箱排放的烟气处理srg气体洗涤废水，工艺条件和检测结果如下：

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