CN110194553A - 一种烟气氨法脱硫废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟气氨法脱硫废水处理系统，包括依次连通的热交换设备、缓冲罐、过滤装置、反渗透设备和蒸发结晶设备，所述热交换设备设在烟道入口处，所述热交换设备设置有用于供脱硫废水流入的进液管道，所述缓冲罐设置有布气装置，所述缓冲罐的顶侧设有用于与脱硫塔相连通的氨气管道，所述反渗透设备的清水管道与脱硫塔相连通，所述反渗透设备的浓水管道与所述蒸发结晶设备相连通。采用本发明技术方案的烟气氨法脱硫废水处理系统，该烟气氨法脱硫废水处理系统结构简单，能够充分利用脱硫废水的资源，减少二次污染且提高资源利用率，且该系统能耗少运行成本低。
Description
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种烟气氨法脱硫废水处理系统。
背景技术
氨法脱硫作为高效率湿法脱硫工艺的一种，在我国推广应用已经站稳了一席之地，其工作原理为利用氨水作为脱硫吸收剂，与进入脱硫塔内的烟气进行接触混合，烟气中的二氧化硫与氨水发生反应生产亚硫酸铵，与鼓入的氧气进行氧化反应生产硫酸铵，此后将硫酸铵结晶冷却等生成化学肥料硫酸铵。氨法是回收法，可充分利用我国广泛的氨源来生产硫肥，弥补我国大量进口硫磺的缺口，既治理了二氧化硫的污染，又满足长期大量的化肥需求，国内进行了持续地研发推广。
氨法脱硫的废水可以在进行处理后可以产生高附加值的硫铵化肥，但现有的系统结构复杂，能耗大，运行成本高，且不能充分利用脱硫废水中的资源，造成二次污染的同时也造成了资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种烟气氨法脱硫废水处理系统，该烟气氨法脱硫废水处理系统结构简单，能够充分利用脱硫废水的资源，减少二次污染且提高资源利用率，且该系统能耗少运行成本低。
基于此，本发明提供了一种烟气氨法脱硫废水处理系统，包括依次连通的热交换设备、缓冲罐、过滤装置、反渗透设备和蒸发结晶设备，所述热交换设备设在烟道入口处，所述热交换设备设置有用于供脱硫废水流入的进液管道，所述缓冲罐设置有布气装置，所述缓冲罐的顶侧设有用于与脱硫塔相连通的氨气管道，所述反渗透设备的清水管道与脱硫塔相连通，所述反渗透设备的浓水管道与所述蒸发结晶设备相连通。
作为优选方案，所述布气装置包括若干气嘴和用于为所述气嘴供气的风机，所述气嘴位于所述缓冲罐内且设置于所述缓冲罐的底侧，所述风机位于所述缓冲罐外侧。
作为优选方案，所述气嘴靠近所述缓冲罐的底侧呈并排设置，且所述气嘴的开口朝向所述缓冲罐的底侧布置。
作为优选方案，所述过滤装置包括相连通的第一过滤设备和第二过滤设备，所述第一过滤设备的进水端与所述缓冲罐相连通，所述第二过滤设备的出水端与所述反渗透设备相连通，所述第二过滤设备的过滤精度高于所述第二过滤设备的过滤精度。
作为优选方案，所述第一过滤设备的出水端通过第一水泵与所述第二过滤设备的进水端相连通，所述第二过滤设备的出水端通过第二水泵与所述反渗透设备的进水端相连通。
作为优选方案，所述第一过滤设备包括罐体，记所述第一过滤设备的进水端上的管道为进口管，记所述第一过滤设备的出口端上的管道为出口管，所述进口管设置在所述罐体的底侧，所述出口管设置在所述罐体的顶侧，所述罐体内设置有位于所述进口管和所述出口管之间的滤网，所述罐体还设置有缓冲件，所述缓冲件固定连接于所述罐体的底部，所述缓冲件与进口管的管口正对设置，且所述缓冲件在所述罐体内壁的投影完全覆盖所述进口管的管口。
作为优选方案，所述进口管和所述出口管分别设置在所述罐体上相对的两侧上，所述滤网倾斜设置于所述罐体内，所述滤网靠近所述进口管的一侧为所述滤网的第一侧，所述滤网靠近所述出水管的一侧为所述滤网的第二侧，所述滤网的第一侧高于所述滤网的第二侧。
作为优选方案，所述滤网的数量为多个，多个所述滤网相互平行设置，在沿所述罐体的竖直方向上，各所述滤网的网孔目数由下至上逐渐增加。
作为优选方案，所述第一过滤设备的过滤精度为100－1000μm，所述第二过滤设备为保安过滤器，所述保安过滤器的过滤精度为0.5－100μm。
作为优选方案，所述反渗透设备的脱盐率大于98％，所述蒸发结晶设备为MVR蒸发器。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
脱硫废水流过热交换设备流过，并通过烟道入口处的烟气余热实现加热升温，实现了烟气余热被充分利用，使得资源被充分利用并使得该系统能耗少，而缓冲罐设置有布气装置，缓冲罐的顶侧设有用于与脱硫塔相连通的氨气管道，此后加热后的脱硫废水进入至缓冲罐内，加热能够提高铵盐的溶解度并降低氨气的溶解度，由此硫废水中未充分反应的氨气从顶侧的氨气管道流出并进入至脱硫塔中进一步作为原料使用，而布气装置在缓冲罐内不断补充空气使得脱硫废水中的亚硫酸氨被氧化成为硫酸氨，同时布气装置在往缓冲罐不断补充空气的同时能够将氨气吹出，并使得氨气从缓冲罐的顶侧的氨气管道流出并进入至脱硫塔回用，脱硫废水通过过滤装置过滤去除废水中的杂质，由此使得最终的产品中杂质少，产品质量高，此后去除杂质后的废水进入至反渗透设备中，反渗透设备的清水管道与脱硫塔相连通，反渗透设备的浓水管道与蒸发结晶设备相连通，由此脱硫废水中的清水通过清水管道进入至脱硫塔进行循环使用，而浓水则进入至蒸发结晶设备中蒸发结晶得到硫酸氨产品，该处理系统中未被充分反应的氨气能够进入至脱硫塔回用，由此避免氨气污染环境，充分利用了脱硫废水中的资源，从而减少二次污染且提高资源利用率，此外反渗透设备也使得脱硫废水中清水也流回至脱硫塔进行循环使用，则降低该系统的能耗，提高资源的利用率；此外，上述处理系统采用较少的设备对烟气进行脱硫并得到硫酸氨产品，整个系统结构简单，热交换设备、缓冲罐、过滤装置、反渗透设备和蒸发结晶设备的运作即可完成脱硫废水处理，进而使得该系统运行成本低。
附图说明
图1为本发明实施例中烟气氨法脱硫废水处理系统的结构示意图。
图2为本发明实施例中第一过滤设备的结构示意图。
图中：1、热交换设备；2、进液管道；3、缓冲罐；4、布气装置；4a、气嘴；4b、风机；5、氨气管道；6、第一过滤设备；6a、进口管；6b、出口管；6c、罐体；6d、缓冲件；6e、滤网；7、第二过滤设备；8、反渗透设备；9、蒸发结晶设备；10、第一水泵；11、第二水泵；12、清水管道；13、浓水管道；14、烟道入口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
如图1至图2所示，图1中箭头的指向为液体、气体或产品的流动方向，本实施例提供一种烟气氨法脱硫废水处理系统，包括依次连通的热交换设备1、缓冲罐3、过滤装置、反渗透设备8和蒸发结晶设备9，所述热交换设备1设在烟道入口14处，需要指出的是，所述热交换设备1设置有用于供脱硫废水流入的进液管道2，本实施例中热交换装置示例性选用管式换热器，脱硫废水在管式换热器的管道内流过，本实施例中热交换设备1设置在烟道入口14处，烟道入口14即烟气通入的位置，该位置上烟气温度高，烟气热量可以被使用，从而实现烟气的热量对脱硫废水进行加热，充分利用了资源，所述缓冲罐3设置有布气装置4，所述缓冲罐3的顶侧设有用于与脱硫塔相连通的氨气管道5，此后加热后的脱硫废水进入至缓冲罐3内，加热能够提高铵盐的溶解度并降低氨气的溶解度，由此硫废水中未充分反应的氨气从顶侧的氨气管道5流出并进入至脱硫塔中进一步作为原料使用，而布气装置4在缓冲罐3内不断补充空气使得脱硫废水中的亚硫酸氨被氧化成为硫酸氨，同时布气装置4在往缓冲罐3不断补充空气的同时能够将氨气吹出，并使得氨气从缓冲罐3的顶侧的氨气管道5流出并进入至脱硫塔回用，脱硫废水通过过滤装置过滤去除废水中的杂质，此后去除杂质后的废水进入至反渗透设备8中，所述反渗透设备8的清水管道12与脱硫塔相连通，所述反渗透设备8的浓水管道13与所述蒸发结晶设备9相连通，由此脱硫废水中的清水通过清水管道12进入至脱硫塔进行循环使用，而浓水则进入至蒸发结晶设备9中蒸发结晶得到硫酸氨产品。需要指出的是，本实施例中，反渗透设备8是利用反渗透元件(反渗透膜等)将水与水中的盐或杂质等分离，从而分别得到清水和含有盐或杂质的浓水，而清水和浓水分别由清水管道12和浓水管道13流出。
基于以上技术方案，脱硫废水流过热交换设备1流过，并通过烟道入口14处的烟气余热实现加热升温，实现了烟气余热被充分利用，使得该系统能耗少，而缓冲罐3设置有布气装置4，缓冲罐3的顶侧设有用于与脱硫塔相连通的氨气管道5，此后加热后的脱硫废水进入至缓冲罐3内，加热能够提高铵盐的溶解度并降低氨气的溶解度，由此硫废水中未充分反应的氨气从顶侧的氨气管道5流出并进入至脱硫塔中进一步作为原料使用，而布气装置4在缓冲罐3内不断补充空气使得脱硫废水中的亚硫酸氨被氧化成为硫酸氨，同时布气装置4在往缓冲罐3不断补充空气的同时能够将氨气吹出，并使得氨气从缓冲罐3的顶侧的氨气管道5流出并进入至脱硫塔回用，脱硫废水通过过滤装置过滤去除废水中的杂质，由此使得最终的产品中杂质少，产品质量高，此后去除杂质后的废水进入至反渗透设备8中，反渗透设备8的清水管道12与脱硫塔相连通，反渗透设备8的浓水管道13与蒸发结晶设备9相连通，由此脱硫废水中的清水通过清水管道12进入至脱硫塔进行循环使用，而浓水则进入至蒸发结晶设备9中蒸发结晶得到硫酸氨产品，该处理系统中未被充分反应的氨气能够进入至脱硫塔回用，由此避免氨气污染环境，充分利用了脱硫废水中的资源，从而减少二次污染且提高资源利用率，此外反渗透设备8也使得脱硫废水中清水也流回至脱硫塔进行循环使用，则降低该系统的能耗，提高资源的利用率；此外，上述处理系统采用较少的设备对烟气进行脱硫并得到硫酸氨产品，整个系统结构简单，热交换设备1、缓冲罐3、过滤装置、反渗透设备8和蒸发结晶设备9的运作即可完成脱硫废水处理，进而使得该系统运行成本低。
在本实施例中，所述布气装置4包括若干气嘴4a和用于为所述气嘴4a供气的风机4b，所述气嘴4a位于所述缓冲罐3内且设置于所述缓冲罐3的底侧，所述风机4b位于所述缓冲罐3外侧，由此风机4b为气嘴4a供气并使得空气进入至缓冲罐3的底侧，上述布气装置4的结构简单且成本低廉。进一步地，所述气嘴4a靠近所述缓冲罐3的底侧呈并排设置，而多个气嘴4a可以通过管道连接，即风机4b的气体进入至管道内，在管道上设置多个气嘴4a，从而实现气嘴4a的稳定工作，且所述气嘴4a的开口朝向所述缓冲罐3的底侧布置，气嘴4a的开口朝向底侧设置，则气流由缓冲罐3的底侧往上运动，由此使得补充的空气充分与脱硫废水进行接触，使得亚硫酸氨氧化得到硫酸氨，同时也能够使得废水中未反应的氨气充分溢出并进入至氨气管道5。
其中，所述过滤装置包括相连通的第一过滤设备6和第二过滤设备7，所述第一过滤设备6的进水端与所述缓冲罐3相连通，所述第二过滤设备7的出水端与所述反渗透设备8相连通，所述第二过滤设备7的过滤精度高于所述第二过滤设备7的过滤精度，上述过滤装置的设置使得脱硫废水在第一过滤设备6中初步过滤，过滤废水中的大颗粒残渣，而第二过滤设备7则将废水中的小颗粒残渣进行进一步过滤，从而进一步保证得到的产品中杂质更少，提高产品的质量。优选地，所述第一过滤设备6的出水端通过第一水泵10与所述第二过滤设备7的进水端相连通，所述第二过滤设备7的出水端通过第二水泵11与所述反渗透设备8的进水端相连通，由于在过滤设备中废水的流速会降低，第一水泵10和第二水泵11能够提供水流流动的动力，则第一水泵10和第二水泵11使得废水在该处理系统中流动更加顺畅，使得废水能够沿着处理系统稳定流动。
具体地，所述第一过滤设备6包括罐体6c，记所述第一过滤设备6的进水端上的管道为进口管6a，记所述第一过滤设备6的出口端上的管道为出口管6b，所述进口管6a设置在所述罐体6c的底侧，所述出口管6b设置在所述罐体6c的顶侧，所述罐体6c内设置有位于所述进口管6a和所述出口管6b之间的滤网6e，所述罐体6c还设置有缓冲件6d，本实施例中缓冲件6d为缓冲挡板，所述缓冲件6d固定连接于所述罐体6c的底部，所述缓冲件6d与进口管6a的管口正对设置，且所述缓冲件6d在所述罐体6c内壁的投影完全覆盖所述进口管6a的管口，由于在进口管6a的正对位置处设有缓冲件6d，当脱硫废水由进口管6a进入至罐体6c内时，脱硫废水直接冲击缓冲件6d从而使得脱硫废水得到缓冲减速，被缓冲后的脱硫废水沿着罐体6c内部上升并通过滤网6e完成过滤后沿出口管6b流出，从而避免脱硫废水直接多次冲击滤网6e对滤网6e造成损坏，避免多次更换滤网6e，进而使得该过滤设备使用稳定且使用寿命长。
进一步地，所述进口管6a和所述出口管6b分别设置在所述罐体6c上相对的两侧上，相对设置的进口管6a和出口管6b则使得废水在进入罐体6c后流动距离长，从而使得废水被充分过滤，所述滤网6e倾斜设置于所述罐体6c内，所述滤网6e靠近所述进口管6a的一侧为所述滤网6e的第一侧，所述滤网6e靠近所述出水管的一侧为所述滤网6e的第二侧，所述滤网6e的第一侧高于所述滤网6e的第二侧，在一定空间范围内，倾斜设置的滤网6e能够增加滤网6e面积，从而使得该第一过滤设备6对脱硫废水的过滤效果良好，同时需要指出的是，本实施例中罐体6c在滤网6e的第一侧设置有开口和对应的密封盖，由此能便于滤网6e的更换及清洗，而罐体6c的底部也设有排渣管道实现排渣功能。
此外，所述滤网6e的数量为多个，多个所述滤网6e相互平行设置，在沿所述罐体6c的竖直方向上，各所述滤网6e的网孔目数由下至上逐渐增加，由此该第一过滤设备6由下至上实现分级过滤，从而保证沿该第一过滤设备6过滤后的脱硫废水中的大颗粒残渣被充分过滤，减少第二过滤设备7的过滤负担。进一步地，所述第一过滤设备6的过滤精度为100－1000μm，所述第二过滤设备7为保安过滤器，所述保安过滤器的过滤精度为0.5－100μm。
在本实施例中，所述反渗透设备8的脱盐率大于98％，由此保证反渗透设备8满足该处理系统的工作需求，所述蒸发结晶设备9为MVR蒸发器，从而顺利得到硫酸氨产品，需要指出的是，MVR蒸发器为一个优选实施例，并不对蒸发结晶设备9进行限制。
采用本发明实施例的烟气氨法脱硫废水处理系统，脱硫废水流过热交换设备1流过，并通过烟道入口14处的烟气余热实现加热升温，实现了烟气余热被充分利用，使得该系统能耗少，而缓冲罐3设置有布气装置4，缓冲罐3的顶侧设有用于与脱硫塔相连通的氨气管道5，此后加热后的脱硫废水进入至缓冲罐3内，加热能够提高铵盐的溶解度并降低氨气的溶解度，由此硫废水中未充分反应的氨气从顶侧的氨气管道5流出并进入至脱硫塔中进一步作为原料使用，而布气装置4在缓冲罐3内不断补充空气使得脱硫废水中的亚硫酸氨被氧化成为硫酸氨，同时布气装置4在往缓冲罐3不断补充空气的同时能够将氨气吹出，并使得氨气从缓冲罐3的顶侧的氨气管道5流出并进入至脱硫塔回用，脱硫废水通过过滤装置过滤去除废水中的杂质，由此使得最终的产品中杂质少，产品质量高，此后去除杂质后的废水进入至反渗透设备8中，反渗透设备8的清水管道12与脱硫塔相连通，反渗透设备8的浓水管道13与蒸发结晶设备9相连通，由此脱硫废水中的清水通过清水管道12进入至脱硫塔进行循环使用，而浓水则进入至蒸发结晶设备9中蒸发结晶得到硫酸氨产品，该处理系统中未被充分反应的氨气能够进入至脱硫塔回用，由此避免氨气污染环境，充分利用了脱硫废水中的资源，从而减少二次污染且提高资源利用率，此外反渗透设备8也使得脱硫废水中清水也流回至脱硫塔进行循环使用，则降低该系统的能耗，提高资源的利用率；此外，上述处理系统采用较少的设备对烟气进行脱硫并得到硫酸氨产品，整个系统结构简单，热交换设备1、缓冲罐3、过滤装置、反渗透设备8和蒸发结晶设备9的运作即可完成脱硫废水处理，进而使得该系统运行成本低。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：包括依次连通的热交换设备、缓冲罐、过滤装置、反渗透设备和蒸发结晶设备，所述热交换设备设在烟道入口处，所述热交换设备设置有用于供脱硫废水流入的进液管道，所述缓冲罐设置有布气装置，所述缓冲罐的顶侧设有用于与脱硫塔相连通的氨气管道，所述反渗透设备的清水管道与脱硫塔相连通，所述反渗透设备的浓水管道与所述蒸发结晶设备相连通。
2.根据权利要求1所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述布气装置包括若干气嘴和用于为所述气嘴供气的风机，所述气嘴位于所述缓冲罐内且设置于所述缓冲罐的底侧，所述风机位于所述缓冲罐外侧。
3.根据权利要求2所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述气嘴靠近所述缓冲罐的底侧呈并排设置，且所述气嘴的开口朝向所述缓冲罐的底侧布置。
4.根据权利要求1所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述过滤装置包括相连通的第一过滤设备和第二过滤设备，所述第一过滤设备的进水端与所述缓冲罐相连通，所述第二过滤设备的出水端与所述反渗透设备相连通，所述第二过滤设备的过滤精度高于所述第二过滤设备的过滤精度。
5.根据权利要求4所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述第一过滤设备的出水端通过第一水泵与所述第二过滤设备的进水端相连通，所述第二过滤设备的出水端通过第二水泵与所述反渗透设备的进水端相连通。
6.根据权利要求4所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述第一过滤设备包括罐体，记所述第一过滤设备的进水端上的管道为进口管，记所述第一过滤设备的出口端上的管道为出口管，所述进口管设置在所述罐体的底侧，所述出口管设置在所述罐体的顶侧，所述罐体内设置有位于所述进口管和所述出口管之间的滤网，所述罐体还设置有缓冲件，所述缓冲件固定连接于所述罐体的底部，所述缓冲件与进口管的管口正对设置，且所述缓冲件在所述罐体内壁的投影完全覆盖所述进口管的管口。
7.根据权利要求6所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述进口管和所述出口管分别设置在所述罐体上相对的两侧上，所述滤网倾斜设置于所述罐体内，所述滤网靠近所述进口管的一侧为所述滤网的第一侧，所述滤网靠近所述出水管的一侧为所述滤网的第二侧，所述滤网的第一侧高于所述滤网的第二侧。
8.根据权利要求6所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述滤网的数量为多个，多个所述滤网相互平行设置，在沿所述罐体的竖直方向上，各所述滤网的网孔目数由下至上逐渐增加。
9.根据权利要求4所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述第一过滤设备的过滤精度为100－1000μm，所述第二过滤设备为保安过滤器，所述保安过滤器的过滤精度为0.5－100μm。
10.根据权利要求1至9任一项所述的烟气氨法脱硫废水处理系统，其特征在于：所述反渗透设备的脱盐率大于98％，所述蒸发结晶设备为MVR蒸发器。
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