公布日：2023.02.03
申請日：2022.11.23
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;B01D53/50(2006.01)I;B01D53/78(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/74(2006.01)N;C02F1/76(2006.01)N;C02F1/
78(2006.01)N;C02F103/18(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統及工藝，所述系統包括高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統、過(guò)濾器、氧化箱、調質(zhì)池及煙氣脫硫系統；高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統的廢水池通過(guò)管道與過(guò)濾器的入口相連，過(guò)濾器的出口通過(guò)管道與氧化箱的入口相連，氧化箱的出口通過(guò)管道與調質(zhì)池的入口相連，調質(zhì)池的出口通過(guò)管道與煙氣脫硫系統的加料口相連。本發(fā)明創(chuàng )造性地將難處理的高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水回收并用于煙氣脫硫，通過(guò)以廢治廢的方式，實(shí)現高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水處理及再利用的同時(shí)，脫除鋼鐵企業(yè)內部工藝設施煙氣中的SO2，實(shí)現超低排放；并最終實(shí)現了廢水零排放。
權利要求書(shū)
1.一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統，其特征在于，所述系統包括：高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統、過(guò)濾器、氧化箱、調質(zhì)池及煙氣脫硫系統；所述高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統的廢水池通過(guò)管道與所述過(guò)濾器的入口相連，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道與所述氧化箱的入口相連，所述氧化箱的出口通過(guò)管道與所述調質(zhì)池的入口相連，所述調質(zhì)池的出口通過(guò)管道與所述煙氣脫硫系統的加料口相連。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述煙氣脫硫系統包括濕法脫硫塔、半干法脫硫塔或半干法脫硫煙道反應器。
3.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，當所述煙氣脫硫系統為濕法脫硫塔時(shí)，所述系統包括水沖渣系統，所述濕法脫硫塔的排液口通過(guò)管道經(jīng)由排液泵與所述水沖渣系統相連。
4.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，半干法脫硫塔或半干法脫硫煙道反應器內設置噴嘴、噴槍或脫硫液霧化裝置。
5.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述氧化箱的頂部設置頂攪拌器或設置側攪拌器；氧化箱的頂部加藥口通過(guò)加藥管線(xiàn)與加藥系統相連，和/或底部布置氧化空氣管路，所述氧化空氣管路與氧化風(fēng)系統相連；所述氧化箱的箱體上部設置入口及箱體下部設置出口，箱體上設置液位計。
6.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述調質(zhì)池的頂部設置頂攪拌機，其調質(zhì)水進(jìn)口通過(guò)管線(xiàn)與調質(zhì)水系統相連，所述調質(zhì)池的池體上部設置入口及池體下部設置出口，池體內設置pH計。
7.根據權利要求1或2所述的系統，其特征在于，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道經(jīng)由廢水泵與所述氧化箱的入口相連；所述調質(zhì)池的出口通過(guò)管道經(jīng)由加料泵與所述煙氣脫硫系統的加料口相連。
8.一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的工藝，其特征在于，所述工藝包括以下步驟：(1)利用過(guò)濾器對高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統排放的廢水進(jìn)行過(guò)濾；(2)將步驟(1)中所得過(guò)濾后的廢水輸送至氧化箱，于氧化箱中將廢水中的HS-、S2-氧化成SO42-；(3)步驟(2)中氧化后的廢水自流進(jìn)入調質(zhì)池，于調質(zhì)池中與調質(zhì)水進(jìn)行混合調質(zhì)；(4)將步驟(3)中調質(zhì)后的廢水作為脫硫劑輸送至煙氣脫硫系統，于煙氣脫硫系統中與煙氣接觸實(shí)現煙氣脫硫。
9.根據權利要求8所述的工藝，其特征在于，步驟(2)中，所述氧化包括：通過(guò)加藥系統向所述氧化箱中加入氧化劑，和/或通過(guò)氧化風(fēng)系統向所述氧化箱中輸送氧化風(fēng)，于氧化箱中廢水與氧化劑和/或氧化風(fēng)接觸后其中的HS-、S2-被氧化成SO42-；其中，所述氧化劑包括臭氧、氯氣、次氯酸鈉、高錳酸鹽及雙氧水中的一種或者幾種的組合；氧化風(fēng)包括環(huán)境空氣或廠(chǎng)區壓縮空氣。
10.根據權利要求8或9所述的工藝，其特征在于，步驟(3)中，所述調質(zhì)水包括堿性排污廢水和/或新水，其中，所述堿性排污廢水包括氨區廢水、鍋爐排污水及鍋爐沖渣水、高爐煉鐵沖渣水、煉鋼沖渣水中的一種或者幾種的組合。
11.根據權利要求8或9所述的工藝，其特征在于，步驟(4)中，所述煙氣包括煉鐵高爐熱風(fēng)爐煙氣、噴煤制粉加熱爐煙氣、軋鋼加熱爐或退火爐煙氣、石灰窯煙氣、鍋爐煙氣或者燒結球團煙氣。
12.根據權利要求8或9所述的工藝，其特征在于，步驟(4)中，當所述煙氣脫硫系統采用濕法脫硫時(shí)，所述工藝還包括：當脫硫劑失效后，通過(guò)排液泵將其排至水沖渣系統，用于沖渣；當所述煙氣脫硫系統采用半干法脫硫時(shí)，所述工藝還包括：廢水在脫硫過(guò)程中蒸發(fā)，以及采用除塵系統收集粉塵。
發(fā)明內容
為了解決上述的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統。
本發(fā)明的另一個(gè)目的還在于提供一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的工藝。本發(fā)明可實(shí)現將高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水回收再利用，用于煙氣脫硫，以廢治廢的同時(shí)，實(shí)現廢水零排放。
為了實(shí)現以上目的，一方面，本發(fā)明提供了一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的系統，其中，所述系統包括：高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統、過(guò)濾器、氧化箱、調質(zhì)池及煙氣脫硫系統；
所述高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統的廢水池通過(guò)管道與所述過(guò)濾器的入口相連，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道與所述氧化箱的入口相連，所述氧化箱的出口通過(guò)管道與所述調質(zhì)池的入口相連，所述調質(zhì)池的出口通過(guò)管道與所述煙氣脫硫系統的加料口相連。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述煙氣脫硫系統包括濕法脫硫塔、半干法脫硫塔或半干法脫硫煙道反應器。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述濕法脫硫塔可為本領(lǐng)域使用的常規濕法脫硫塔。如在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述濕法脫硫塔的塔內設置多層噴淋層，多層所述噴淋層分別通過(guò)管道并經(jīng)由循環(huán)泵與所述濕法脫硫塔的漿液池相連；所述濕法脫硫塔的上部設置除霧器，中下部設置原煙氣入口，塔頂設置凈煙氣出口，塔底設置排液口。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述濕法脫硫塔的上部還可設置濕式電除塵器。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，當所述煙氣脫硫系統為濕法脫硫塔時(shí)，所述系統包括水沖渣系統，所述濕法脫硫塔的排液口通過(guò)管道經(jīng)由排液泵與所述水沖渣系統相連。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述水沖渣系統為高爐煉鐵水沖渣系統或者煉鋼水沖渣系統。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，半干法脫硫塔或者半干法脫硫煙道反應器內設置噴嘴、噴槍或脫硫液霧化裝置。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述氧化箱的頂部設置頂攪拌器或設置側攪拌器；氧化箱的頂部加藥口通過(guò)加藥管線(xiàn)與加藥系統相連，和/或底部布置氧化空氣管路，所述氧化空氣管路與氧化風(fēng)系統相連；
所述氧化箱的箱體上部設置入口及箱體下部設置出口，箱體上設置液位計。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述氧化箱為金屬罐體或者混凝土結構的池子。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述調質(zhì)池的頂部設置頂攪拌機，其調質(zhì)水進(jìn)口通過(guò)管線(xiàn)與調質(zhì)水系統相連，所述調質(zhì)池的池體上部設置入口及池體下部設置出口，池體內設置pH計。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述調質(zhì)池為混凝土結構的池子。
作為本發(fā)明以上所述系統的一具體實(shí)施方式，其中，所述過(guò)濾器的出口通過(guò)管道經(jīng)由廢水泵與所述氧化箱的入口相連；所述調質(zhì)池的出口通過(guò)管道經(jīng)由加料泵與所述煙氣脫硫系統的加料口相連。
另一方面，本發(fā)明還提供了一種高爐煤氣精脫硫或脫氯廢水回用于煙氣脫硫的工藝，其中，所述工藝包括以下步驟：
(1)利用過(guò)濾器對高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統排放的廢水進(jìn)行過(guò)濾除渣，避免磨損或堵塞后續管路和設備；
(2)將步驟(1)中所得過(guò)濾后的廢水輸送至氧化箱，于氧化箱中將廢水中的HS-、S2-氧化成SO42-；
(3)步驟(2)中氧化后的廢水自流進(jìn)入調質(zhì)池，于調質(zhì)池中與調質(zhì)水進(jìn)行混合調質(zhì)，以將pH值或堿度調節至煙氣脫硫系統所需參數；
(4)將步驟(3)中調質(zhì)后的廢水作為脫硫劑輸送至煙氣脫硫系統，于煙氣脫硫系統中與煙氣接觸實(shí)現煙氣脫硫。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(2)中，所述氧化包括：通過(guò)加藥系統向所述氧化箱中加入氧化劑，和/或通過(guò)氧化風(fēng)系統向所述氧化箱中輸送氧化風(fēng)，于氧化箱中廢水與氧化劑和/或氧化風(fēng)接觸后其中的HS-、S2-被氧化成SO42-；
其中，所述氧化劑包括臭氧、氯氣、次氯酸鈉、高錳酸鹽及雙氧水等強氧化劑中的一種或者幾種的組合；
氧化風(fēng)包括環(huán)境空氣或廠(chǎng)區壓縮空氣。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(2)中，通過(guò)風(fēng)機向所述氧化箱中鼓入環(huán)境空氣。
其中，步驟(2)中，氧化箱內的氧化作用，可以通過(guò)氧化風(fēng)系統向所述氧化箱中鼓入氧化空氣實(shí)現，亦可以通過(guò)加藥系統向所述氧化箱中添加強氧化劑實(shí)現，或同時(shí)作用，從而避免廢水中的HS-、S2-帶入后續煙氣脫硫系統，在進(jìn)入水沖渣系統時(shí)再次氣化排入大氣。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(3)中，所述調質(zhì)水包括堿性排污廢水和/或新水，其中，所述堿性排污廢水包括氨區廢水、鍋爐排污水及鍋爐沖渣水、高爐煉鐵沖渣水、煉鋼沖渣水等中的一種或者幾種的組合。
其中，步驟(3)中，調質(zhì)過(guò)程為將低品位的堿性排污廢水或者新水補充至高爐煤氣精脫硫系統或高爐煤氣噴堿脫氯系統排出的廢水中，通過(guò)pH值或堿度調節，實(shí)現脫硫劑的均質(zhì)穩定供給，避免引起煙氣脫硫系統內水平衡較大波動(dòng)，實(shí)現煙氣脫硫系統持續穩定的達標處理，同時(shí)也實(shí)現了低品質(zhì)堿性排污廢水的合理利用和處置。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，所述煙氣可以是鋼鐵企業(yè)多種類(lèi)的低SO2濃度或小煙氣量的煙氣，包括煉鐵高爐熱風(fēng)爐煙氣、噴煤制粉加熱爐煙氣、軋鋼加熱爐或退火爐煙氣、石灰窯煙氣、鍋爐煙氣(如自備電廠(chǎng)鍋爐煙氣)，甚至SO2濃度較高的燒結球團煙氣等。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當所述煙氣脫硫反應器系統采用濕法脫硫時(shí)，所述工藝包括：步驟(3)中調質(zhì)后的廢水作為脫硫劑通過(guò)加料泵二次提升，泵送入濕法脫硫塔，通過(guò)循環(huán)泵將脫硫劑從塔底提升至多層噴淋層進(jìn)行噴灑，并與進(jìn)入濕法脫硫塔的煙氣(溫度可為180℃以下)逆流接觸，實(shí)現煙氣脫硫，脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器脫水后排出。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當所述煙氣脫硫反應器系統采用濕法脫硫塔時(shí)，所述工藝還包括：當脫硫劑失效后，通過(guò)排液泵將其排至水沖渣系統，用于沖渣，從而實(shí)現廢水零排放。其中，濕法脫硫為漿液強制循環(huán)脫硫。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當所述煙氣脫硫反應器系統為半干法脫硫塔或者半干法脫硫煙道反應器時(shí)，此時(shí)煙氣脫硫反應器系統不設置循環(huán)泵，所述工藝包括：
步驟(3)中調質(zhì)后的廢水作為脫硫劑通過(guò)加料泵二次提升，直接泵送入半干法脫硫塔或者半干法脫硫煙道反應器，經(jīng)噴嘴、噴槍或脫硫液霧化裝置霧化后，脫硫劑在高溫煙氣(如溫度為75-180℃)中迅速吸收SO2實(shí)現脫硫，同時(shí)液滴蒸發(fā)，脫硫后的凈煙氣為干煙氣。此時(shí)，系統亦無(wú)廢水排放，同樣實(shí)現了廢水零排放與煙氣超低排放。
作為本發(fā)明以上所述工藝的一具體實(shí)施方式，其中，步驟(4)中，當所述煙氣脫硫系統采用半干法脫硫時(shí)，所述工藝還包括：廢水脫硫后直接在煙氣脫硫系統蒸發(fā)，亦實(shí)現廢水零排放，以及采用除塵系統收集粉塵。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明所能達成的有益技術(shù)效果包括：
本發(fā)明創(chuàng )造性地將難處理的高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水回收并用于煙氣脫硫，由于高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水的堿性較強，直接排放會(huì )造成環(huán)境污染，其中含有的NaOH、NaHCO3、Na2CO3等均為有效的脫SO2脫硫劑成分，因而將廢水處理與煙氣脫硫有機結合，通過(guò)以廢治廢的方式，實(shí)現高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水處理及再利用的同時(shí)，脫除鋼鐵企業(yè)內部工藝設施煙氣中的SO2，徹底解決了目前高爐煤氣精脫硫的廢水及噴堿洗氯廢水沒(méi)有有效利用途徑，增加廠(chǎng)區污水處理負荷的問(wèn)題，同時(shí)完成了鋼鐵企業(yè)煙氣凈化，達到廢水零排放及廢氣的超低排放要求以及充分利用了廢水中未反應的有效脫硫劑成分，節約了脫硫劑，并可省去脫硫劑制備系統和副產(chǎn)物及廢水處理系統，從而可節省投資，顯著(zhù)降低傳統煙氣脫硫系統的運行成本。
（發(fā)明人：王建華;牛得草;董艷蘋(píng);李加旺;郝景章;王亞楠;史光）
