一种烟气脱硫废水处理方法
【专利摘要】本发明提供了一种烟气脱硫废水处理方法，包括如下步骤：（1）、采用Bio?DESOx生物洗涤塔装置，用物理化学的方法对烟气脱硫废水进行预处理，包括：烟气脱硫废水入废水池，并用碱液调节废水池废水的pH值，然后经吸附、中和后得到预处理后的脱硫烟气；（2）、将步骤（1）中预处理后的烟气脱硫废水经生物降解处理装置、终水处理池处理后澄清，得到达标的烟气脱硫废水。采用Bio?DESOx生物洗涤塔装置，经过对原烟气进行脱硫处理后，粉尘含量和SO2排放量均得到了显著吸收效果。并且随着脱硫烟气的中SO2的吸附，吸收液（二沉出水）pH值降低，大大节省深度处理的运行费用，实现了污水处理与含硫烟气净化同步增效，并且取得了很好的成效。
【专利说明】
一种烟气脱硫废水处理方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及资源与环境保护技术领域，是一种烟气脱硫废水处理方法。
【背景技术】
[0002] 我国钢铁冶炼工序中烧结工艺是大气的主要污染源，所排出的废气在整个钢铁厂 中所占的比例为:烟尘17%、S〇2 46%、N0X 20%。烧结烟气的治理成为钢铁工业S〇2减排的重 点。近年，国家环保对烧结机烟气排放要求也日益严格:颁发的国家标准要求现有钢铁企业 烧结机S〇2排放标准为600mg/Nm 3，新建钢铁企业烧结机2010年排放标准为100mg/Nm3。
[0003] 根据国家环保规划要求，"十一五"期间，钢铁等非电行业要形成30万吨脱硫能力。 烧结烟气脱硫是钢铁行业实现二氧化硫污染减排的关键，形势严峻，任务紧迫。目前，火电 经过多年的脱硫治理，已初见成效，烧结脱硫将是下一个重点治理的领域，也是政府和企业 关注的减排热点和难点。
[0004] 烟气脱硫方法很多，这些方法的应用主要取决于炉或窑的类型、容量、运行要求、 生产工艺、物料的种类和含硫量的多少、脱硫率、脱硫剂的供应条件及项目所在地的地理位 置、副产品的利用等因素。目前在我们国家主要是石灰石、氨水以及电子束脱硫工艺等等为 主，这些方法工艺流程复杂，一个烟气脱硫工程，动辄上千万投资，只有重大项目、电力发电 类企业等大型锅炉系统能够承受这种投资。而制浆造纸企业一般锅炉蒸发量小于l〇〇t/h， 燃烧用煤种供应地多变，高硫煤使用较多等特点，难以承受常规脱硫工艺的巨大投资。中国 专利200610077637.6公开了一种苛化白泥渣用于脱除烟气中二氧化硫的方法，该烟气脱硫 方法采用石灰石-石膏脱硫工艺，利用苛化白泥渣作为脱硫剂，脱硫系统不稳定，而且处理 高硫煤烟气效果不佳、脱硫率不符合国家生产要求。现有技术中的烟气脱硫多采用以下方 法： 干法脱硫技术:使用固体吸收剂对烟气脱除的方法，常用的干法烟气脱硫技术有活性 炭吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法。该方法优点是工程 投资费用低，缺点是运行费用高，造成二次污染，二氧化硫去除效率低，吸收剂利用率亦低。
[0005] 湿法脱硫技术:使用液体吸收剂对烟气洗涤的方法，按脱硫剂的种类主要可分为 石灰石/石灰洗涤法、双碱法、氨法及海水脱硫、金属氧化物吸收法等。该种处理工艺优点是 脱硫效率高，可达90%以上;缺点是投资和运行费用均很高，工艺复杂，且产生大量的固体废 弃物，造成二次污染。
[0006] 海水脱硫技术:利用海水具有一定的碱度，采用大流量洗涤烟气。该种处理工艺优 点是脱硫效率高，可达95%以上;缺点是必须靠近海边，投资费用高，循环洗涤流量非常大， 是普通脱硫循环量的10倍以上。现有传统烟气脱硫技术均存在运行费用较高，产生二次污 染、受地点限制的缺点。
【发明内容】
[0007] 针对以上问题，本发明提供了一种烟气脱硫废水处理方法，采用Bi〇-DES0 x生物洗 涤塔结合了好氧系统，巧妙地利用污水处理厂二沉出水具有较高的碱度及pH，经济有效生 物吸附和中和烟气中的二氧化硫气体，同时也能去除部分的N0X气体。
[0008] Bio-DESOx生物洗涤塔利用废纸厂排泄的二沉出水碱度高的特点进行生物洗涤， 与海水脱硫的原理类似，不同点在于两者的碱度大小及Bi 〇-DES0x的碱液再生。二沉出水的 碱度是海水碱度的1020倍，再加上生物转化再生碱的能力，大大降低了循环液的洗涤量;二 沉出水吸收烟道气的二氧化硫还有一个突出的优点：不产生二次污染。因为硫酸根在废水 排放中并不是污染指标，只有总盐量的指标。吸收后，吸收液pH值降低，S0A离子取代HC(V 离子，盐度增加并不大，只是将暂时硬度转换为永久硬度，再通过生物转化再生碱，进行循 环洗涤，用于洗涤的二沉出水通过循环栗重新栗回到洗涤塔主体中，余下部分再进入深度 处理系统后达标排放。由于深度处理芬顿工艺需要在酸性条件下进行，而经过洗涤后的二 沉出水pH值大幅度降低，大大节省深度处理的运行费用。
[0009] 瀑气孔一和瀑气孔二的设计，增加了待处理的烟气与二沉出水的接触面积，实现 最大的除硫效果。
[0010] 烟气进入吸收塔再往塔顶方向与吸收液(二沉出水)逆向接触，利用生物吸附及碱 度中和原理以除去烟气中二氧化硫及少部分灰含量，脱硫后的烟气可直接由烟囱排入大 气，也可经除雾器除雾后排入大气。
[0011] S〇2(g)+HC〇3- 4 HS〇3-+C〇2 S〇2(g)+HC03-+1/202 - H++S〇42-+C〇2 Bi〇-DES0x生物洗涤塔利用原有双碱法的脱硫塔，来自污水处理厂的二沉出水入洗涤 塔主体，Bi〇-DES0x生物洗涤塔底部设置再生碱液系统，采用循环碱装置，使洗涤塔主体内 的碱度得以再生，再生碱液通过循环栗回流至洗涤塔主体内，用于循环洗涤。
[0012] 一种烟气脱硫废水处理方法，包括如下步骤： (1) 采用Bio-DESOx生物洗涤塔装置，用物理化学的方法对烟气脱硫废水进行预处理， 包括:烟气脱硫废水入废水池，并用碱液调节废水池废水的pH值，然后经吸附、中和后得到 预处理后的脱硫烟气； (2) 将步骤(1)中预处理后的烟气脱硫废水经生物降解处理装置、终水处理池处理后澄 清，得到达标的烟气脱硫废水； 其中，所述Bi〇-DES0x生物洗涤塔装置包括洗涤塔主体，安装在洗涤塔主体上端的原烟 气进口、安装在洗涤塔主体上侧壁上的净化烟气出口，所述原烟气进口通过第一管道与洗 涤塔主体底部相连，所述第一管道位于伸进洗涤塔主体内的部分均匀设置有多个瀑气孔 一，在所述洗涤塔主体的底部通过第二管道还连接有生物降解处理装置，所述第二管道位 于伸进生物降解处理装置的部分均匀设置有多个瀑气孔二，在所述生物降解处理装置的底 部和顶部侧壁上分布设置有第三管道和第四管道，所述第三管道另一端连接有终水处理 池，所述第四管道的末端与洗涤塔主体的上侧壁相连，在所述第四管道上还连接有循环栗 和循环碱装置，在所述洗涤塔主体的底部上方还设置有锚式搅拌桨，位于洗涤塔主体的下 侧壁上还设置有与下侧壁成30°~50°的多个扰流板，所述扰流板上还设置有多个扰流孔。
[0013] 扰流板、绕流孔和锚式搅拌桨的设计可以使吸附S02后的烟气废水中的沉积物更 好的排放或导入至生物降解处理装置。扰流板上还设置有多个扰流孔，一方面方便脱硫烟 气的排出，；另外一方面也防止锚式搅拌桨在搅拌时，洗涤塔主体内的吸收液(二沉出水)随 着吸收增加，粘度增大，吸收液与锚式搅拌桨做相对静止的层流运动的现象出现。将扰流板 的位置安装于与洗涤塔主体下侧壁成30°~50°的角度，可以使本Bi〇-DESOX生物洗涤塔装置 中的扰流板具有最好的扰流效果。
[0014] 优选的，所述步骤（1)中废水的pH值为9.55~10,所述烟气脱硫废水优选为造纸厂 排出的二沉出水废水。
[0015] 优选的，所述步骤(1)中用来调节废水PH值的碱液为氢氧化钠溶液。
[0016] 优选的，所述氢氧化钠溶液的浓度为5~15mol/L。
[0017] 事实上，处于pH调节的作用，在合理范围内选用氢氧化钠溶液的浓度并无特殊要 求，但是考虑到如果氢氧化钠溶液浓度过低的话，将会导致洗涤塔主体内部容量大小与实 际废水容量匹配的问题。此外，由于造纸厂出来的二沉出水一般pH值较高，基本不需要调 节，若为其它种类的酸性废水，则根据需要调节pH值至合理范围。
[0018] 进一步，所述原烟气进口至少有一个。
[0019] 进一步，所述净化烟气出口的末端还设置有除雾器，所述除雾器的雾滴浓度小于 65mg/Nm3〇
[0020] 本发明的有益效果是:本发明提供的一种烟气脱硫废水处理方法，按照以废治废 的原则，利用较高碱度的纸厂二沉出水对含硫烟气进行处理，一方面利用较高的碱度对S〇2 进行吸附，使得S0 2吸收后，S0A离子取代HCOf离子，盐度增加并不大，只是将暂时硬度转换 为永久硬度;另一方面，也能将含硫烟气中的灰尘除去。随着脱硫烟气的中S0 2的吸附，吸收 液(二沉出水)pH值降低，通过循环碱装置，进行循环洗涤，用于洗涤的二沉出水通过循环栗 重新栗回到洗涤塔主体中，余下部分再进入深度处理系统后达标排放。由于深度处理芬顿 工艺需要在酸性条件下进行，而经过洗涤后的二沉出水pH值大幅度降低，大大节省深度处 理的运行费用。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍： 图1是本发明中Bio-DESOx生物洗涤塔装置的结构示意图； 图2是本发明中扰流板的结构示意图。
[0022] 图中：1-洗涤塔主体；11-锚式搅拌桨；12-扰流板；121-扰流孔;2-原烟气进口； 3-净化烟气出口； 31-除雾器;41-第一管道;411-瀑气孔一;42-第二管道;421-瀑气孔二;43-第三管道;44-第四管道;5-生物降解处理装置;6-终水处理池;7-循环栗;8-循环碱装置。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，下面结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不限定本发明。
[0024]在本发明的描述中，需要理解的是，术语"上"、"上侧壁"、"底部"、"顶部"、"内"、 "外"、"末端"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。
[0025]此外，术语"第一"、"第二"等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。在本发明的描述中，"多个"的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的 限定。
[0026]参照图1，本发明中采用的Bi〇-DES0x生物洗涤塔装置，包括洗涤塔主体1，安装在 洗涤塔主体1上端的原烟气进口 2、安装在洗涤塔主体1上侧壁的净化烟气出口 3,所述原烟 气进口 2通过第一管道41与洗涤塔主体1的底部相连，所述第一管道41位于伸进洗涤塔主体 1内的部分均匀设置有多个瀑气孔一 411，在所述洗涤塔主体1的底部通过第二管道42还连 接有生物降解处理装置5,所述第二管道42位于伸进生物降解处理装置5的部分均匀设置有 多个瀑气孔二421，在所述生物降解处理装置5的底部和顶部侧壁上分布设置有第三管道43 和第四管道44,所述第三管道43另一端连接有终水处理池6,所述第四管道44的末端与洗涤 塔主体1的上侧壁相连，在所述第四管道44上还连接有循环栗7和循环碱装置8，在所述洗涤 塔主体1的底部上方还设置有锚式搅拌桨11，位于洗涤塔主体1的下侧壁上还设置有与下侧 壁成30°~50°的多个扰流板12。
[0027]参照图2所示，所述扰流板12上还设置有多个扰流孔121，一方面方便脱硫烟气的 排出，；另外一方面也防止锚式搅拌桨11在搅拌时，洗涤塔主体1内的吸收液(二沉出水)随 着吸收增加，粘度增大，吸收液与锚式搅拌桨11做相对静止的层流运动的现象出现。
[0028] Bi〇-DES0x生物洗涤塔利用废纸厂排泄的二沉出水碱度高的特点进行生物洗涤， 与海水脱硫的原理类似，不同点在于两者的碱度大小及Bi〇-DES0x的碱液再生。二沉出水的 碱度是海水碱度的1020倍，再加上生物转化再生碱的能力，大大降低了循环液的洗涤量;二 沉出水吸收烟道气的二氧化硫还有一个突出的优点：不产生二次污染。因为硫酸根在废水 排放中并不是污染指标，只有总盐量的指标。吸收后，吸收液pH值降低，S0A离子取代HC(V 离子，盐度增加并不大，只是将暂时硬度转换为永久硬度，再通过生物转化再生碱，进行循 环洗涤，用于洗涤的二沉出水通过循环栗重新栗回到洗涤塔主体中，余下部分再进入深度 处理系统后达标排放。由于深度处理芬顿工艺需要在酸性条件下进行，而经过洗涤后的二 沉出水pH值大幅度降低，大大节省深度处理的运行费用。
[0029]瀑气孔一411和瀑气孔二421的设计，增加了待处理的烟气与二沉出水的接触面 积，实现最大的除硫效果。
[0030]所述净化烟气出口 3的末端还设置有除雾器31。
[0031]烟气进入吸收塔再往塔顶方向与吸收液(二沉出水)逆向接触，利用生物吸附及碱 度中和原理以除去烟气中二氧化硫及少部分灰含量，脱硫后的烟气通过吸收塔内除雾器， 然后直接由烟囱排入大气。
[0032] S〇2(g)+HC03- - HSO3-+C〇2 S〇2(g)+HC03-+1/202 - H++S〇42-+C〇2 Bi〇-DES0x生物洗涤塔利用原有双碱法的脱硫塔，来自污水处理厂的二沉出水入洗涤 塔主体，Bi〇-DES0x生物洗涤塔底部设置再生碱液系统，采用循环碱装置，使洗涤塔主体内 的碱度得以再生，再生碱液通过循环栗回流至洗涤塔主体内，用于循环洗涤。
[0033]以下实施例均采用Bi〇-DES0x生物洗涤塔装置进行烟气脱硫处理。
[0034] 实施例1: 一种烟气脱硫废水处理方法，包括如下步骤： (1) 采用Bio-DESOx生物洗涤塔装置，用物理化学的方法对烟气脱硫废水进行预处理， 包括:烟气脱硫废水入废水池，并用5mol/L的氢氧化钠溶液调节废水池废水的pH值为9.55， 然后经吸附、中和后得到处理后的脱硫烟气； (2) 将步骤(1)中预处理后的烟气脱硫废水经生物降解处理装置、终水处理池处理后澄 清，得到达标的烟气脱硫废水。
[0035] 实施例2: 一种烟气脱硫废水处理方法，包括如下步骤： (3) 采用Bi〇-DES0x生物洗涤塔装置，用物理化学的方法对烟气脱硫废水进行预处理， 包括:烟气脱硫废水入废水池，并用8mol/L的氢氧化钠溶液调节废水池废水的pH值为9.7， 然后经吸附、中和后得到处理后的脱硫烟气； (4) 将步骤(1)中预处理后的烟气脱硫废水经生物降解处理装置、终水处理池处理后澄 清，得到达标的烟气脱硫废水。
[0036] 实施例3: 一种烟气脱硫废水处理方法，包括如下步骤： (5) 采用Bi〇-DES0x生物洗涤塔装置，用物理化学的方法对烟气脱硫废水进行预处理， 包括:烟气脱硫废水入废水池，并用12mol/L的氢氧化钠溶液调节废水池废水的pH值为9.8， 然后经吸附、中和后得到处理后的脱硫烟气； (6) 将步骤(1)中预处理后的烟气脱硫废水经生物降解处理装置、终水处理池处理后澄 清，得到达标的烟气脱硫废水。
[0037] 实施例4: 一种烟气脱硫废水处理方法，包括如下步骤： (7) 采用Bi〇-DES0x生物洗涤塔装置，用物理化学的方法对烟气脱硫废水进行预处理， 包括:烟气脱硫废水入废水池，并用15mol/L的氢氧化钠溶液调节废水池废水的pH值为10， 然后经吸附、中和后得到处理后的脱硫烟气； (8) 将步骤(1)中预处理后的烟气脱硫废水经生物降解处理装置、终水处理池处理后澄 清，得到达标的烟气脱硫废水。
[0038]对实施例1-4的烟气脱硫废水处理方法的运行结果如表1所示。
[0039] 表1实施例1-4运行结果
从上表数据可以看出，用Bi〇-DESOX生物洗涤塔装置，经过对原烟气进行脱硫处理后， 粉尘含量和S02排放量均得到了显著吸收效果。并且随着脱硫烟气的中S02的吸附，吸收液 (二沉出水)pH值降低，而深度处理芬顿工艺需要在酸性条件下进行，大大节省深度处理的 运行费用。本发明提供的一种烟气脱硫废水处理方法，按照以废治废的原则，实现了污水处 理与含硫烟气净化同步增效，并且取得了很好的成效。
[0040]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作出的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种烟气脱硫废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 采用Bio-DESOx生物洗涤塔装置对烟气脱硫废水进行预处理，包括:烟气脱硫废水入 废水池，并用碱液调节废水池废水的pH值，然后经吸附、中和后得到预处理后的脱硫烟气； (2) 将步骤（1)中预处理后的烟气脱硫废水经生物降解处理装置、终水处理池处理后澄 清，得到达标的烟气脱硫废水； 其中，所述Bi〇-DESOX生物洗涤塔装置包括洗涤塔主体，安装在洗涤塔主体上端的原烟 气进口、安装在洗涤塔主体上侧壁上的净化烟气出口，所述原烟气进口通过第一管道与洗 涤塔主体底部相连，所述第一管道位于伸进洗涤塔主体内的部分均匀设置有多个瀑气孔 一，在所述洗涤塔主体的底部通过第二管道还连接有生物降解处理装置，所述第二管道位 于伸进生物降解处理装置的部分均匀设置有多个瀑气孔二，在所述生物降解处理装置的底 部和顶部侧壁上分布设置有第三管道和第四管道，所述第三管道另一端连接有终水处理 池，所述第四管道的末端与洗涤塔主体的上侧壁相连，在所述第四管道上还连接有循环栗 和循环碱装置，在所述洗涤塔主体的底部上方还设置有锚式搅拌桨，位于洗涤塔主体的下 侧壁上还设置有与下侧壁成30°~50°的多个扰流板，所述扰流板上还设置有多个扰流孔。2. 根据权利要求1所述的一种烟气脱硫废水处理方法，其特征在于:所述步骤（1)中废 水的pH值为9.55~10。3. 根据权利要1所述的一种烟气脱硫废水处理方法，其特征在于:所述步骤（1)中用来 调节废水PH值的碱液为氢氧化钠溶液。4. 根据权利要3所述的一种烟气脱硫废水处理方法，其特征在于:所述氢氧化钠溶液的 浓度为5~15mol/L。5. 根据权利要求1-4任一项所述的一种烟气脱硫废水处理方法，其特征在于:所述原烟 气进口至少有一个。6. 根据权利要求1-4任一项所述的一种烟气脱硫废水处理方法，其特征在于:所述净化 烟气出口的末端还设置有除雾器。
【文档编号】C02F9/14GK106045192SQ201610355981
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】赵耀强
【申请人】江门市明星纸业有限公司