[發明專利]一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統與方法

在審

• 申請號: 201710206818.2
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106927599A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 鄭宗明;聶向欣;陸強;董長青;崔孝洋;覃吳
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統，由廢水緩沖池(1)、第一級氣升式環流反應器(2)、高密度沉淀池(3)、第一級脫水機(4)、廢水旋流器(5)、纖維過濾器(6)、第二級氣升式環流反應器(7)、澄清箱(8)、第二級脫水機(9)、煙氣回收裝置(10)和石灰石給料系統(11)組成，其特征在于：

廢水緩沖池(1)的出口與第一級氣升式環流反應器(2)的進液口相連，第一級氣升式環流反應器(2)的物料排出口與高密度沉淀池(3)的入口相連，高密度沉淀池(3)的底部濃縮物出口與第一級脫水機(4)的進口相連，第一級脫水機(4)的液相出口與第一級氣升式環流反應器(2)的進液口相連，第一級脫水機(4)的固相出口為泥餅出口；廢水旋流器(5)和纖維過濾器(6)依次相連，高密度沉淀池(3)的液體出口與廢水旋流器(5)的進口相連，廢水旋流器(5)的底部濃縮物出口與第一級脫水機(4)的進口相連；纖維過濾器(6)的出口與第二級氣升式環流反應器(7)的進液口相連，第二級氣升式環流反應器(7)與煙氣回收裝置(10)連通，其物料排出口與澄清箱(8)的進口相連，澄清箱(8)的濃縮物出口與第二級脫水機(9)的進口相連，第二級脫水機(9)的固相物出口與石灰石給料系統(11)的進口相連，澄清箱(8)和第二級脫水機(9)的液相出口為廢水排出口。

2.根據權利要求1所述的一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統，其特征在于：所述第一級氣升式環流反應器(2)和第二級氣升式環流反應器(7)的高徑比滿足5～14。

3.根據權利要求1所述的一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統，其特征在于：所述第一級氣升式環流反應器(2)和第二級氣升式環流反應器(7)的導流筒的高徑比滿足3～12。

4.根據權利要求1所述的一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統，其特征在于：所述第一級氣升式環流反應器(2)和第二級氣升式環流反應器(7)內導流筒至少為一段。

5.根據權利要求1所述的一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統，其特征在于：所述第一級氣升式環流反應器(2)和第二級氣升式環流反應器(7)進一步包括緊貼外部筒體反應器頂部內壁的呈環形分布的壓力噴嘴。

6.一種利用如權利要求1-5任一項裝置實現的濕法脫硫廢水的軟化方法，其特征在于，包括以下步驟：

①脫硫吸收塔產生的濕法脫硫廢水通過水泵等動力設備首先輸送到廢水緩沖池(1)中，之后進入第一級氣升式環流反應器(2)，在堿性軟化劑的作用下進行脫鎂；其中，所述第一級氣升式環流反應器(2)的表觀氣速、循環液速分別滿足范圍0.01m/s～0.03m/s、3.36m/s～5.07m/s；

②脫鎂后的廢水進入高密度沉淀池(3)中進行絮凝澄清，為使第二級氣升式環流反應器(7)中脫鈣過程產生的沉淀物保持較高的純度，脫硫廢水的濁度在進入(7)之前必須盡可能降低到最低，因此，在高密度沉淀池(3)之后設置廢水旋流器(5)和纖維過濾器(6)；其中，所述第二級氣升式環流反應器(7)的表觀氣速、循環液速分別滿足范圍0.002m/s～0.02m/s、1.84m/s～4.35m/s；

③脫鎂后的廢水接下來進入第二級氣升式環流反應器(7)中，利用煙氣中的CO₂和輔助性軟化劑脫鈣；

④脫鈣后(7)中會產生大量的沉淀物，需經澄清箱(8)和第二級脫水機(9)再次進行液固分離，分離后的清液為高度軟化的脫硫廢水。

7.根據權利要求6所述的一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水的軟化方法，其特征在于：該法適用于鎂硬度≤20000mg/L(以CaCO₃計)，鈣硬度≤10000mg/L(CaCO₃)的濕法脫硫廢水，經該法軟化后，出水鎂硬度≤170mg/L(以CaCO₃計)，鈣硬度≤100mg/L(以CaCO₃計)。

8.根據權利要求6所述的一種基于氣升式環流反應器的濕法脫硫廢水的軟化方法，其特征在于：所述添加的堿性軟化劑要滿足OH^—與Mg²⁺的摩爾比為2.2～2.4。