[發(fā)明專利]一種基于氣升式環(huán)流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統(tǒng)與方法

在審

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• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106927599A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)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

技術領域

本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種基于環(huán)流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統(tǒng)與方法。

背景技術

濕法脫硫過程會產生大量的脫硫廢水，脫硫廢水并沒有一個典型的水質，然而其主要特點可以概括為：某些重金屬含量超標，懸浮物濃度高，高氯根，鹽度大，這種極其復雜的水質特性迫使脫硫廢水要通過零排放的方式來處理。

相比于重金屬以及懸浮物的去除，現(xiàn)階段脫硫廢水零排放的關鍵更在于脫鹽。目前，脫硫廢水的脫鹽方法主要為膜法和蒸發(fā)法，然而，這兩種方法對廢水的預處理要求非常高，尤其是水質的硬度。對于膜法，硬質性離子一方面會使膜的滲透通量下降，另一方面還會增加膜的清洗頻率，增加運行費用；對于蒸發(fā)法，蒸發(fā)設備常在較高的溫度下運行，其界面換熱的結垢系數(shù)會隨著溫度的升高而增大，即使硬質離子含量非常低的廢水也會在蒸發(fā)過程中出現(xiàn)結垢現(xiàn)象，使相關熱力設備難以正常運行。因此，去除硬質性的鈣鎂離子，使脫硫廢水得到高效的軟化是非常必要的。

脫硫廢水軟化最理想的方法是化學沉淀法，NaOH-Na₂CO₃的聯(lián)合工藝被認為是最佳的脫硫廢水軟化工藝，該工藝不僅對Ca²⁺、Mg²⁺有著極大的脫除率，而且對全硅也具有優(yōu)異的去除效果。然而，此法會消耗大量的軟化劑，不但增加了電廠的消費成本，而且還會使脫硫廢水處理過程產生大量的污泥，增加后續(xù)處理的難度。因此，尋找新的方法來對這種聯(lián)合工藝做出改善成為脫硫廢水軟化的關鍵。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于氣升式環(huán)流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統(tǒng)與方法。

本發(fā)明所述的基于氣升式環(huán)流反應器的濕法脫硫廢水軟化系統(tǒng)采用的技術方案為：

該系統(tǒng)由緩沖池、氣升式環(huán)流反應器(包括兩級：第一級氣升式環(huán)流反應器和第二級氣升式環(huán)流反應器)、高密度沉淀池、廢水旋流器、纖維過濾器、脫水機(包括兩級：第一級脫水機和第二級脫水機)、澄清箱以及煙氣回收裝置組成：

廢水緩沖池的出口與第一級氣升式環(huán)流反應器的進液口相連，第一級氣升式環(huán)流反應器的物料排出口與高密度沉淀池的入口相連，高密度沉淀池的底部濃縮物出口與第一級脫水機的進口相連，第一級脫水機的液相出口與第一級氣升式環(huán)流反應器的進液口相連，第一級脫水機的固相出口為泥餅出口。廢水旋流器和纖維過濾器依次相連，高密度沉淀池的液體出口與廢水旋流器的進口相連，廢水旋流器的底部濃縮物出口與第一級脫水機的進口相連。纖維過濾器的出口與第二級氣升式環(huán)流反應器的進液口相連，第二級氣升式環(huán)流反應器與煙氣回收裝置連通，其物料排出口與澄清箱的進口相連，澄清箱的濃縮物出口與第二級脫水機的進口相連，第二級脫水機的固相物出口與石灰石給料系統(tǒng)的進口相連，澄清箱和第二級脫水機的液相出口為廢水排出口。

該系統(tǒng)在常規(guī)脫硫廢水處理設備的基礎上引入了相同的兩級氣升式環(huán)流反應器：該氣升式環(huán)流反應器包括外部筒體反應器和兩端開口的內部導流筒，兩者通過設置在外部筒體反應器上的兩排間隔的筋塊及其底部的固定槽固定，保證了內部導流筒的穩(wěn)固性和可拆性。外部筒體反應器上設置加藥口、pH在線檢測口、取樣口以及物料排出口。外部筒體反應器通過法蘭和反應器封蓋連接，反應器封蓋上設置進液口、排氣口以及吊耳。排氣口有兩個作用：一是作為氣相的出口，二是作為反應器內部氣相與液相管路的通道。內部導流筒上設置吊耳，底部安裝氣體分布器，氣體分布器通過設置在導流筒內部的底座固定并通過氣相管路與氣體壓縮機連通。為保證環(huán)流反應器的清洗，外部筒體反應器頂部內壁設置呈環(huán)形分布的壓力噴嘴，噴嘴通過液相管路與清洗水泵相連。兩級氣升式環(huán)流反應器結構相同，不同的是第一級氣升式環(huán)流反應器的動力源為壓縮空氣，而第二級氣升式環(huán)流反應器的動力源是脫硫脫硝后的煙氣。

所述兩級氣升式環(huán)流反應器的高徑比為5～14。

所述兩級氣升式環(huán)流反應器的導流筒的高徑比為3～12。

所述兩級氣升式環(huán)流反應器的導流筒至少為一段。

所述兩級氣升式環(huán)流反應器設置清洗裝置，為緊貼外部筒體反應器頂部內壁的呈環(huán)形分布的壓力噴嘴。

一種基于上述系統(tǒng)的濕法脫硫廢水軟化方法，具有以下步驟：