申请日2014.11.28
公开(公告)日2015.02.04
IPC分类号C02F103/18; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工艺，包括中和氧化调质、气浮-浮选固液分离和过滤净化等步骤。本发明还公开了一种基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理系统。本发明通过以上工艺步骤，完成了洗涤水中亚硫酸盐的氧化处理，pH值的调整，颗粒、杂质物的絮凝、气浮以及洗涤水携带的细分散乳化油的吸附，可确保船舶洗涤水出水水质满足IMO对船舶废气清洁系统的洗涤水排放pH、PAH、浊度、温度等指标的要求。
权利要求书
1.一种基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工艺，其特征在于，包括以下 步骤：
A、中和氧化调质
将船舶废气脱硫洗涤水引入中和氧化一体池，通过曝气风机向池中鼓入空气将 亚硫酸盐氧化为硫酸盐，加入氢氧化钠溶液调节中和氧化一体池中的船舶废气脱硫 洗涤水的pH值达到排放标准，并利用曝气扰动进行中和调质;
B、气浮-浮选固液分离
将调质后的排放水与空气及絮凝剂在气水混合泵中完成溶气、混合后，泵入气 浮池，在气浮池中发生气浮作用，经絮凝剂处理后的浮渣因浮力作用聚集在气浮池 顶部，由刮渣板将浮渣收集至污泥罐，分离后的水进入下一步骤;
C、过滤净化
将步骤B分离后的水泵入过滤器进行过滤净化，通过过滤器吸收洗涤水携带的 细分散的乳化油。
2.如权利要求1所述的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工艺，其特征 在于：所述的过滤器设有反冲洗管路，过滤器通过反冲洗管路定期进行反冲洗，实 现脱附再生。
3.如权利要求1或2所述的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工艺，其 特征在于，所述的过滤器为核桃壳过滤器。
4.如权利要求1所述的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工艺，其特征 在于：所述气浮池内设有浊度传感器。
5.一种基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理系统，其特征在于，包括曝气 风机、中和氧化一体池、絮凝罐、气水混合泵、气浮池、提升泵和过滤器;
所述的中和氧化一体池设有污水进口管路、碱液进口管路、进风口和出口;所 述曝气风机的出口通过管路与中和氧化一体池的进风口连通;所述的气水混合泵具 有液体进口、空气进口和出口，该气水混合泵的液体进口通过管路分别与所述中和 氧化一体池的出口和所述絮凝罐的出口连通，气水混合泵的出口与气浮池的进口 连通，气浮池的第一出口与提升泵的入口连通，气浮池的第二出口与污泥罐的进口 连通，该气浮池内设有刮渣板;提升泵的出口与所述过滤器的进口连通。
6.如权利要求5所述的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理系统，其特征 在于，所述的过滤器设有反冲洗管路，过滤器通过反冲洗管路定期进行反冲洗，实 现脱附再生。
7.如权利要求5或6所述的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理系统，其 特征在于，所述的过滤器为核桃壳过滤器。
8.如权利要求5所述的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理系统，其特征 在于，所述气浮池内设有浊度传感器。
9.如权利要求5所述的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理系统，其特征 在于，所述气水混合泵的空气进口设有流量计和进气流量控制阀。
说明书
基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工艺及其处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理，尤其涉及一种基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工 艺及其处理系统。
背景技术
船舶废气洗涤脱硫技术是目前处理船用柴油机废气中SOX的主要技术，使用 废气洗涤脱硫技术必然会产生需要处理的脱硫洗涤水，国际海事组织(IMO)对船 舶废气清洁系统的洗涤水排放标准也做出了严格规定，因此船舶脱硫洗涤水的处理 成为船舶废气洗涤系统的关键。
由于船舶废气洗涤脱硫技术属于新兴技术，国内外船舶废气洗涤脱硫装置对于 其洗涤水的处理工艺很少有详细介绍。目前基于钠碱法的船舶废气洗涤脱硫技术由 于脱硫效率高等原因成为国内外船舶废气洗涤脱硫的主流技术。废气进入洗涤塔与 氢氧化钠喷淋液接触反应，且系统运行中洗涤液循环使用，气体中的颗粒污染物及 未燃尽的燃油等部分被喷淋液吸收，同时碱性喷淋液吸收SO2形成亚硫酸及硫酸盐 溶液，共同构成了需要处理的脱硫洗涤水。脱硫洗涤水的主要成分为亚硫酸盐、硫 酸盐及少量油污、杂质及颗粒等。因此需要一种有效的洗涤水处理工艺对脱硫洗涤 水进行定时处理，以达到IMO关于洗涤水排放pH、PAH、浊度、温度等指标的要 求。目前，基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理方向尚未从公开资料中获得详细、 有效的船舶洗涤水处理工艺。
现有技术陆用处理与船舶脱硫洗涤水成分相似废水的废水处理工艺中，气浮- 浮选废水处理法由于分离时间较短，浮渣含水率较低，自动化程度高等优势被广泛 使用，但该工艺在船舶应用环境中可能存在以下弊端：
1.处理工艺所用设备主要包括氧化风机、中和池、氧化池、输送泵、空压机、 溶气罐、气浮池等，导致整体设备占地面积大，能耗较高;
2.柴油机的工况时刻都在发生变化，导致不同工况下需要处理的洗涤水污染物 浓度不同，一方面有可能导致出水水质不稳定，另一方面柴油机低工况运行时造成 水处理药剂的浪费;
3.洗涤水携带的油污主要是细分散的乳化油，通过絮凝-气浮工艺较难使得细 分散的乳化油随气泡自然上浮，可能影响出水水质。
此外，在申请号为201310422883.0、发明名称为“一种船舶脱硫废水处理装置 及方法”的申请文本中提出了一种针对镁基-海水法脱硫后废水处理的方法。该船 舶脱硫废水处理方法也存在以下弊端：
1.废水处理中固液分离工艺采用旋风分离器利用离心沉降的原理实现，由于旋 流器内流体的流动产生一定的剪切作用，容易将絮凝的固体颗粒打散，降低处理效 果，恶化分离过程;
2.处理后的液体经过大孔树脂吸附柱后排放，吸附油污效率低，不易再生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理效果好，设备占用空间小、能耗低、运行成本 低、适合船舶废气脱硫洗涤水质的基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理工艺及其 处理系统。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于钠碱法的船舶废气 脱硫洗涤水处理工艺，包括以下步骤：
A、中和氧化调质
将船舶废气脱硫洗涤水引入中和氧化一体池，通过曝气风机向池中鼓入空气将 亚硫酸盐氧化为硫酸盐，加入氢氧化钠溶液调节中和氧化一体池中的船舶废气脱硫 洗涤水的pH值达到排放标准，并利用曝气扰动进行中和调质;
B、气浮-浮选固液分离
将调质后的排放水与空气及絮凝剂在气水混合泵中完成溶气、混合后，泵入气 浮池，在气浮池中发生气浮作用，浮渣因浮力作用聚集在气浮池顶部，由刮渣板将 浮渣收集至污泥罐，分离后的水进入下一步骤;
C、过滤净化
将步骤B分离后的水泵入过滤器进行过滤净化，通过过滤器吸收洗涤水携带的 细分散的乳化油。
本发明还提供了一种基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水处理系统，其特点在 于，包括曝气风机、中和氧化一体池、絮凝罐、气水混合泵、气浮池、提升泵和过 滤器;中和氧化一体池设有污水进口管路、碱液进口管路、进风口和出口;曝气风 机的出口通过管路与中和氧化一体池的进风口连通;气水混合泵具有液体进口、空 气进口和出口，该气水混合泵的液体进口通过管路分别与中和氧化一体池的出口和 絮凝罐的出口连通，气水混合泵的出口与气浮池的进口连通，气浮池的第一出口与 提升泵的入口连通，气浮池的第二出口与污泥罐的进口连通，该气浮池内设有刮渣 板;提升泵的出口与过滤器的进口连通。
本发明针对基于钠碱法的船舶废气脱硫洗涤水质，通过中和氧化调质、气浮- 浮选固液分离和过滤净化的工艺进行洗涤水处理，实现了船舶洗涤水处理后水质满 足IMO对洗涤水的排放标准。具体具有以下的优点和特点：
1.在实现氧化的同时引入碱液中和调质，中和、氧化在一个池内完成，较分别 采用中和池、氧化池进行调质节省了空间。利用节省的空间增加了过滤器，提升了 处理效果。同时利用气水混合泵代替传统的空压机、溶气罐，一方面节省了空压机、 溶气罐的设备空间，同时也降低了能耗，解决了陆用气浮-浮选工艺整体设备占地 面积大，能耗较高的问题;
2.在气浮池内设置了浊度传感器，结合柴油机工况根据洗涤水浊度反馈自动调 节溶气水量及处理药剂使用量，低工况下节省了水处理药剂的使用量，能够确保出 水水质基本一致;
3.固液分离后的洗涤水经过滤器过滤，去除细分散的乳化油，解决了部分乳 化油无法通过絮凝气浮自然上浮而影响出水水质的问题;
4.固液分离工艺采用溶气-气浮原理，利用水在不同压力下溶解度不同的特性， 在加压或负压条件下使水中产生微气泡。在界面张力、气泡上升浮力和静水压力差 等多种力的共同作用下，促进微细气泡粘附絮凝颗粒物上浮到水面，通过刮渣板实 现固液分离，相比离心沉降原理实现固液分离具有处理效果好，出水水质稳定的优 势;
5.采用核桃壳过滤器过滤净化去除洗涤水携带的细分散乳化油污，确保排放水 废液含油量满足排放标准，具有吸附力强，能进行油、悬浮物双效去除的特点，反 洗时核桃壳在运动中相互磨擦，脱附、再生能力强，化学稳定性好，适用于船舶环 境。
