申请日2005.01.27
公开(公告)日2006.09.27
IPC分类号C02F1/20; C02F1/66; B01D19/00
摘要
本发明提供一种工业上实用的，对环境优良的海水处理方法。海水脱硫生成的硫成分吸收溶液(被处理溶液70)与海水50在海水混合装置20中进行混合，通过调整pH大于5.5～6.5的第1工序;对第1工序调整的液体实施曝气，使pH再度上升的第2工序处理海水。在第2工序中，通过空气供给装置11，在满足式(I)y≥0.526+0.0114x、(II)5≤x≤35及(III)y≤1.32(式(I)、(II)及(III)中，y为曝气总流量、x为喷嘴流量)的喷嘴流量及曝气总流量的条件下，对海水脱硫生成的硫成分吸收溶液实施曝气。
权利要求书
1.一种海水处理方法，其是在满足下式(I)、(II)及(III)的喷嘴流量及曝 气总流量的条件下，对海水脱硫产生的硫成分吸收溶液实施曝气的海水处理 方法：
y≥0.526+0.0114x …(I)
5≤x≤35 …(II)
y≤1.32 …(III)
(式(I)、(II)及(III)中，y表示曝气总流量(Nm3/t-海水)、x表示喷嘴流量 (Nm3/h/m))。
2.一种海水处理方法，其中包括：把海水脱硫产生的硫成分吸收溶液 与海水进行混合，调整pH大于5.5且不足6.5的第1工序;和对第1工序调 整的液体实施曝气，使pH再度上升的第2工序。
3.按照权利要求2中所述的海水处理方法，在上述第2工序中，使第1 工程调整的液体的pH上升至7.0或7.0以上。
4.按照权利要求2或3中所述的海水处理方法，在上述第2工序中， 在满足下式(I)、(II)及(III)的喷嘴流量及曝气总流量的条件下，对海水脱硫生 成的硫成分吸收溶液实施曝气：
y≥0.526+0.0114x …(I)
5≤x≤35 …(II)
y≤1.32 …(III)
(式(I)、(II)及(III)中，y表示曝气总流量、x表示喷嘴流量)。
5.一种海水处理装置，该装置包括：将海水脱硫生成的硫成分吸收溶 液与海水混合，使pH上升到至少超过5.5的海水混合装置;以及，
设置在上述海水混合装置下游的把通过上述海水混合装置调整的液体 实施曝气，使pH进一步上升的曝气装置。
6.按照权利要求5中所述的海水处理装置，其中上述曝气装置具备具 有喷出空气的多个喷嘴的空气供给装置，上述空气供给装置具备可以在喷嘴 流量为5～35Nm3/h/m、并且曝气总流量为0.58～1.32Nm3/t-海水的条件下喷出 空气的空气供给装置。
说明书
海水处理方法及海水处理装置
技术领域
本发明涉及海水处理方法及海水处理装置，更详细地说涉及用于将通过 海水脱硫等产生的硫吸收溶液的pH调整至可以排放至海水的水平的海水处 理方法及海水处理装置。
背景技术
环境保护问题正受到密切关注，清洁能源的开发在不断发展。然而，另 一方面，因技术或经济的原因，以往进行的采用化石燃料发电等，讫今仍有 多数在发挥作用。
当煤炭等化石燃料燃烧时，由于必需从排气等中除去硫成分，故必须有 脱硫装置。脱硫装置有各种各样，由于大型电厂等必须用大量冷却水，故多 数在面向海的场所建设，或从把脱硫处理的运行成本降低等观点考虑，用海 水进行脱硫的海水脱硫近几年来引起瞩目。
以将化石燃料燃烧产生的排气脱硫为例，对海水脱硫进行概述。在化石 燃料燃烧产生的排气中，含有SO2等形态的硫成分。在海水脱硫中，在硫成 分吸收塔(脱硫装置)中，使排气与海水进行气液接触，排气中SO2被吸收在 海水中，处理后的气体排放至大气中。人们认为通过海水与排气接触，产生 下列(a)～(d)的反应：
(a)SO2+H2O→HSO3-+H+
(b)HSO32-+1/2O2→+SO42-+H+
(c)CO2+H2O→HCO3-+H+
(d)HCO3-→CO32-+H+
如上所述，通过海水与排气的气液接触产生H+，由于其溶入海水中， 海水与排气进行气液接触后的海水在SO4浓度上升的同时，由于与H+溶入 而使pH降低。根据操作条件等，吸收大量的硫成分与CO2成分而产生的硫 成分吸收溶液的pH为3左右。还有，在本说明书中，所谓硫成分吸收溶液， 意指吸收硫成分的海水的溶液。
如上所述，从硫成分吸收塔排出的海水，可以排入海洋或再利用，但在 排入海洋前，为了降低对环境的影响，至少必需使pH上升至接近海水。因 此，当含高浓度硫成分的海水与普通的海水混合时，与空气进行气液接触， 产生下列(e)、(f)等反应，在进行使pH上升处理后排入海洋：
(e)HCO3-+H+→CO2+H2O
(f)CO32-+2H+→CO2+H2O
如上所述，由于海水脱硫操作方法简单而引人瞩目。关于海洋脱硫，例 如，专利文献1等中已有记载。
发明内容
对于通过排气处理等生成的硫成分吸收溶液，在此之前是将pH上升至 6.5。而一般的海水pH值为8.0～8.3，碱度为110mg/L(以CaCO3计)左右。进 一步减少对环境的影响的要求近年来有显著增强的倾向，要求在排入海洋时 进一步提高pH。
为了混合海水提高pH，有人认为将向需要调整pH的被处理溶液中混 合的海水量增大。然而，将从工业规模的海水脱硫装置(吸收塔)排出的溶液 量简单地与海水混合，使pH从6.5进一步上升，则需要更加巨大量的海水， 进行pH调整的设备的规模必须显著增大，或设备的起始成本上升。
在与海水混合的同时，还可以进行曝气，但pH提高至7或7以上的实 际效果还没有报道。另外，当对吸收了硫成分的海水直接进行曝气时，从溶 液放出的有害SO2量更为增加，放出人体感觉到强烈不愉快感的臭味。
即，作为通过海水脱硫生成的含高浓度硫成分的硫吸收溶液的处理，要 求不使设备的大小、设备的起始成本及处理的运行成本无谓上升，克服希望 的严格的pH水平，并抑制臭味的发生。在上述状况下，本发明以提供一种 工业上实用的、对环境更为优异的海水处理方法为课题。
本发明者们为了解决上述课题，得到如下构思：将曝气中的各个喷嘴流 量与曝气总流量设定为规定的条件，并把pH的调节分两段进行是有效的， 从而完成本发明。即，本发明为了解决上述课题，采用下列构成。
第1发明涉及海水处理方法，在满足下式(I)、(II)及(III)的喷嘴流量及 曝气总流量的条件下，对通过海水脱硫生成的硫成分吸收溶液实施曝气：
y≥0.526+0.0114x (I)
5≤x≤35 (II)
y≤1.32 (III)
(式(I)、(II)及(III)中，y表示曝气总流量(Nm3/t-海水)，x表示喷嘴流 量(Nm3/h/m))。
第2发明涉及海水处理方法，其中包括：在通过海水脱硫生成的硫成分 吸收溶液中混合海水，调节pH至大于5.5且不足6.5的第1工序;以及对采 用第1工序调节的液体实施曝气，使pH进一步上升的第2工序。
第3发明涉及海水处理方法，在上述第2发明的第2工序中，使第1工 序调节的液体pH上升至7.0或7.0以上。
第4发明涉及海水处理方法，在上述第2工序中，在满足上式(I)、(II) 及(III)的喷嘴流量及曝气总流量的条件下，对通过海水脱硫生成的硫成分吸 收溶液实施曝气。
第4发明的特征在于，用2个阶段进行pH调节，以及将作为第2段的 曝气操作条件的喷嘴流量及曝气总流量调节至规定的范围。
第5发明涉及海水处理装置，其中具有：在通过海水脱硫生成的硫成分 吸收溶液中混合海水，使pH上升至至少超过5.5的海水混合装置;以及在 上述海水混合装置下游设置的，对用上述海水混合装置调节的液体实施曝 气，再使pH上升的曝气装置。
第6发明涉及海水处理装置，其中，上述曝气装置具有喷出空气的多个 喷嘴的空气供给装置，上述空气供给装置具有可以在喷嘴流量为 5～35Nm3/h/m并且曝气总流量为0.58～1.32Nm3/t-海水条件下喷出空气的空气 供给装置。
第5及第6发明提供一种用于实施上述本发明的海水处理方法的合适的 装置。
按照本发明提供一种工业上实用的，对环境更优异的海水处理方法及海 水处理装置。
更具体地说，本发明可把海水脱硫生成的硫吸收溶液的pH调节至可排 入海洋的期望水平。另外，按照本发明，在调整由海水脱硫生成的硫吸收溶 液的pH时，可以抑制由于SO2等的生成而产生的臭味。另外，按照本发明， 作为工业机械设备，在实用的规模的范畴内，可以调整由海水脱硫生成的硫 成分吸收溶液的pH。
