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活性焦烟气净化制酸废水的处理系统

发布时间:2021-3-12 10:10:54  中国污水处理工程网

申请日 20200804

公开(公告)日 20210126

IPC分类号 C02F9/10; C02F11/12; C02F101/14; C02F101/20; C02F101/16; C02F103/18

摘要

本实用新型提供了一种活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,该处理系统包括搅拌密闭装置、除氟子系统、除硬及除重金属子系统和除氨氮及蒸发结晶子系统;该处理系统在工作时首先将制酸废水引入搅拌密闭装置内进行酸碱中和,然后引入除氟子系统去除其中的氟离子,之后引入除硬及除重金属子系统降低制酸废水的硬度并去除其中的重金属离子,然后引入除氨氮及蒸发结晶子系统对制酸废水进行除氨氮作业以及蒸发结晶作业,最终获得结晶盐和工业新水。利用该处理系统能够有效地处理活性焦烟气净化制酸废水,同时副产物具有一定经济回收价值。

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权利要求书

1.一种活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,其特征在于,所述处理系统包括:

搅拌密闭装置,用于对所述制酸废水进行酸碱中和;

除氟子系统,与所述搅拌密闭装置连通,用于去除所述制酸废水中的氟离子;

除硬及除重金属子系统,与所述除氟子系统连通,用于去除所述制酸废水中的硬度和重金属离子;

除氨氮及蒸发结晶子系统,与所述除硬及除重金属子系统连通,以对所述制酸废水进行除氨氮作业和蒸发结晶作业。

2.如权利要求1所述的活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,其特征在于,所述除氟子系统包括顺次连通的:

化学沉淀除氟装置,与所述搅拌密闭装置连通,采用除氟药剂对所述制酸废水进行化学沉淀,以去除所述制酸废水中的氟离子;

混凝沉淀除氟装置,采用混凝药剂对所述制酸废水进行混凝沉淀,以去除所述制酸废水中的氟离子;

第一絮凝沉淀装置,采用絮凝药剂对所述制酸废水进行絮凝沉淀,以去除所述制酸废水中的氟离子;

第一澄清沉淀装置,对所述制酸废水进行澄清沉淀,以将所述制酸废水中的悬浮物与制酸废水分离。

3.如权利要求1所述的活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,其特征在于,所述除硬及除重金属子系统包括顺次连通的:

化学沉淀除重金属装置,与所述除氟子系统连通,采用除重金属药剂与所述制酸废水反应,以除所述制酸废水中的重金属离子;

化学沉淀除硬度装置,采用除硬药剂与所述制酸废水反应,以降低所述制酸废水的硬度;

第二絮凝沉淀装置,采用絮凝药剂与所述制酸废水反应并进行絮凝沉淀,以去除所述制酸废水中的钙离子和镁离子;

第二澄清沉淀装置,对所述制酸废水进行澄清沉淀,以将所述制酸废水中的悬浮物与制酸废水分离。

4.如权利要求1所述的活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,其特征在于,所述除氨氮及蒸发结晶子系统包括顺次连通的:

汽提除氨氮装置,与所述除硬及除重金属子系统连通,用于去除所述制酸废水中的高浓度氨氮离子,

超滤装置,用于去除所述制酸废水中的悬浮物;

纳滤装置,用于将所述制酸废水分离成一价高盐清水和二价低盐清水;

反渗透装置,用于过滤所述一价高盐清水,以获得工业新水;

蒸发结晶装置,用于对所述一价高盐清水进行蒸发结晶,以获得氯化钠盐和工业新水。

5.如权利要求4所述的活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,其特征在于,所述纳滤装置还与所述化学沉淀除硬度装置连通,以将所述二价低盐清水引入所述化学沉淀除硬度装置内。

6.如权利要求1所述的活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,其特征在于,所述除氨氮及蒸发结晶子系统包括顺次连通的:

压力式过滤装置,与所述除硬及除重金属子系统连通,用以进一步去除所述制酸废水中的悬浮物;

汽提除氨氮装置,用于去除所述制酸废水中的高浓度氨氮离子;

蒸发结晶装置,用于对所述制酸废水进行蒸发结晶,以获得氯化钠盐、硫酸钠盐和工业新水。

7.如权利要求1所述的活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,其特征在于,在所述搅拌密闭装置的排污口和/或除氟子系统的排污口和/或除硬及除重金属子系统的排污口连接有污泥浓缩装置及脱水装置。

说明书

活性焦烟气净化制酸废水的处理系统

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理技术领域,具体的,涉及一种活性焦烟气净化制酸废水的处理系统。

背景技术

我国是世界上最大的钢铁生产国,粗钢产量约占世界总产量的一半。钢铁行业总产量巨大,排放水平参差不齐,行业总排放量依然高企不下。据测算,2017年钢铁行业二氧化硫、氮氧化物和颗粒物排放量分别占全国排放总量的7%、10%、20%左右。燃煤电厂实施超低排放以来,火电行业污染物排放量大幅度下降。2017年钢铁行业主要污染物排放量已超过电力行业,成为工业部门最大的污染物排放来源。

2019年5月,生态环境部、国家发改委、工信部、财政部、交通运输部联合印发《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》。《意见》根据行业排放特征,对有组织排放、无组织排放和大宗物料产品运输,分门别类提出指标限值和管控措施,实现全流程、全过程环境管理。烧结机机头、球团焙烧烟气颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度小时均值分别不高于10、35、50mg/m3,其他主要污染源原则上分别不高于10、50、200mg/m3。

钢铁工业企业中常用的烟气净化方法为化学法、湿法、半干法和干法等工艺。在众多烟气净化技术中,活性焦烟气净化技术以技术条件成熟、脱硫效率高和对机组适应性好等优点而成为应用最为广泛钢铁冶炼超低排放烟气净化技术之一。

活性焦烟气净化技术是以煤基活性焦为吸附剂,吸附脱除烟气中的SO2,完成吸附后的活性焦通过加热方式再生,解析出的高浓度SO2混合气体可直接制取商品浓硫酸,实现硫的资源化利用。同时利用活性焦的催化功能,喷入适量的氨将烟气中的NOx还原成N2和H2O,脱硝效率可达到70%以上。

但在解析出的高浓度SO2混合气体制取商品浓硫酸过程中,为保证硫酸品质及制酸系统的稳定性,通常采用洗涤法对解析气体进行洗涤除杂,会产生大量洗涤废水,该部分洗涤废水受烟气中杂质成分影响水质成分复杂且水质指标波动大。通过水质指标试验和研究,确定该类制酸废水主要含有活性炭焦粉悬浮物,重金属离子,高氟离子,高氯离子,高氨氮,硫酸根离子及 COD等复杂因子,属于钢铁企业最难处理的末端废水之一,目前对该类制酸废水主要处理工艺,国内外尚无可借鉴的成熟技术,工程上也没有稳定运行的案例和经验。

该制酸废水须满足《钢铁工业水污染物排放标准》(GB13456~2012)中直接排放标准,但此类废水污染因子复杂且浓度高,目前针对该类制酸废水处理系统都没有很好的运行,较难达到这一标准。废水中富集了大量的氟离子,氯离子,氨氮,硫酸根离子及COD等复杂因子,具有很强的腐蚀性强,使得其难以循环利用。因此,如何经济有效地处理、回用此类制酸废水,这一问题亟待解决。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述技术问题而做出的,其目的是提供一种活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,能够对活性焦烟气净化制酸废水进行有效地处理并回收利用,实现制酸废水的零排放。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,所述处理系统包括:

搅拌密闭装置,用于对所述制酸废水进行酸碱中和;

除氟子系统,与所述搅拌密闭装置连通,用于去除所述制酸废水中的氟离子;

除硬及除重金属子系统,与所述除氟子系统连通,用于去除所述制酸废水中的硬度和重金属离子;

除氨氮及蒸发结晶子系统,与所述除硬及除重金属子系统连通,以对所述制酸废水进行除氨氮作业和蒸发结晶作业。

优选地,所述除氟子系统包括顺次连通的:

化学沉淀除氟装置,与所述搅拌密闭装置连通,采用除氟药剂对所述制酸废水进行化学沉淀,以去除所述制酸废水中的氟离子;

混凝沉淀除氟装置,采用混凝药剂对所述制酸废水进行混凝沉淀,以去除所述制酸废水中的氟离子;

第一絮凝沉淀装置,采用絮凝药剂对所述制酸废水进行絮凝沉淀,以去除所述制酸废水中的氟离子;

第一澄清沉淀装置,对所述制酸废水进行澄清沉淀,以将所述制酸废水中的悬浮物与制酸废水分离。

优选地,所述除硬及除重金属子系统包括顺次连通的:

化学沉淀除重金属装置,与所述除氟子系统连通,采用除重金属药剂与所述制酸废水反应,以除所述制酸废水中的重金属离子;

化学沉淀除硬度装置,采用除硬药剂与所述制酸废水反应,以降低所述制酸废水的硬度;

第二絮凝沉淀装置,采用絮凝药剂与所述制酸废水反应并进行絮凝沉淀,以去除所述制酸废水中的钙离子和镁离子;

第二澄清沉淀装置,对所述制酸废水进行澄清沉淀,以将所述制酸废水中的悬浮物与制酸废水分离。

优选地,所述除氨氮及蒸发结晶子系统包括顺次连通的:

汽提除氨氮装置,与所述除硬及除重金属子系统连通,用于去除所述制酸废水中的高浓度氨氮离子,

超滤装置,用于去除所述制酸废水中的悬浮物;

纳滤装置,用于将所述制酸废水分离成一价高盐清水和二价低盐清水;

反渗透装置,用于过滤所述一价高盐清水,以获得工业新水;

蒸发结晶装置,用于对所述一价高盐清水进行蒸发结晶,以获得氯化钠盐和工业新水。

优选地,所述纳滤装置还与所述化学沉淀除硬度装置连通,以将所述二价低盐清水引入所述化学沉淀除硬度装置内。

优选地,所述除氨氮及蒸发结晶子系统包括顺次连通的:

压力式过滤装置,与所述除硬及除重金属子系统连通,用以进一步去除所述制酸废水中的悬浮物;

汽提除氨氮装置,用于去除所述制酸废水中的高浓度氨氮离子;

蒸发结晶装置,用于对所述制酸废水进行蒸发结晶,以获得氯化钠盐、硫酸钠盐和工业新水。

优选地,在所述搅拌密闭装置的排污口和/或除氟子系统的排污口和/或除硬及除重金属子系统的排污口连接有污泥浓缩装置及脱水装置。

根据上面的描述和实践可知,本实用新型所述的活性焦烟气净化制酸废水的处理系统,能够分步骤逐步去除制酸废水中的悬浮物、重金属离子、氟离子、氯离子、氨氮、硫酸根离子及COD等复杂因子,最终可获得工业新水,同时还可获得副产品氨水、氯化钠和/或硫酸钠,为企业带来一定的经济效益。另外,该处理系统对制酸废水中的氟离子和重金属离子采用了二级化学反应和二级沉淀处理,能够保证最终的工业新水及结晶盐氯化钠和/或硫酸钠中氟离子和重金属离子含量符合国家标准。此外,该活性焦烟气净化制酸废水的处理系统可操作性强,出水水质稳定,能够达到清洁生产的目的。

发明人 (高丕强;杨驰;王兴文;费营营;)

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