[發(fā)明專利]脫硝催化劑再生廢水回用于催化劑回收工藝的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710885066.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN107585938A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余智勇;閆巍;張暢;郜時(shí)旺;劉練波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/10
• 分類號(hào): C02F9/10;C02F103/18
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 段俊濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理及回用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及脫硝催化劑再生廢水回用于催化劑回收工藝的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223‐2011)的全面執(zhí)行，以選擇性催化還原法(SCR)為主的脫硝技術(shù)在燃煤電廠中得到了廣泛應(yīng)用。由于其中催化劑使用壽命的限制，其活性會(huì)逐漸下降，當(dāng)活性降低到一定程度后，需要及時(shí)進(jìn)行更換。目前，通常采用再生或回收利用的方式對(duì)催化劑進(jìn)行處理。其中，催化劑再生過程主要包括物理清灰、超聲水洗、酸洗、活性負(fù)載等環(huán)節(jié)，其中酸洗過程會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，其pH低、含有釩、砷等重金屬元素，是廢水處理的重要環(huán)節(jié)。通常采用傳統(tǒng)的堿液中和方法處理酸洗廢水，但同時(shí)會(huì)產(chǎn)生含鹽量較高的廢液，通過蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生固體鹽，但是固體鹽一般外運(yùn)處置，造成了資源的浪費(fèi)。催化劑的回收工藝通常采用酸浸或堿浸的方法進(jìn)行處理，并進(jìn)一步對(duì)浸出液中的釩、鎢等有價(jià)金屬進(jìn)行回收。常用的酸浸液和堿浸液主要為硫酸和氫氧化鈉溶液。例如：專利CN201610021878.2公開了一種廢棄SCR脫硝催化劑的回收利用方法，采用強(qiáng)堿與催化劑進(jìn)行混合反應(yīng)；專利CN201610290164.1公開了一種廢SCR催化劑的綜合回收利用方法，采用了硫酸對(duì)催化劑進(jìn)行浸提。

如何有效回收利用脫硝催化劑再生廢水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硝催化劑再生和回收利用兩個(gè)工藝的有效結(jié)合，是脫硝催化劑處理處置行業(yè)需要關(guān)注的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種脫硝催化劑再生廢水回用于催化劑回收工藝的系統(tǒng)和方法，實(shí)現(xiàn)了再生廢水的循環(huán)利用，減少了廢水和結(jié)晶鹽的產(chǎn)生量，也實(shí)現(xiàn)了催化劑再生和回收工藝的有效銜接。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

脫硝催化劑再生廢水回用于催化劑回收工藝的處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的混凝沉淀池1、膜濃縮單元2和濃鹽水箱3，與濃鹽水箱3連接的硫酸鈉電解單元4和蒸發(fā)結(jié)晶單元5；以上連接通過可控制的管道相連，管道上安裝有可控閥門和液體輸送泵；

所述濃鹽水箱3和蒸發(fā)結(jié)晶單元5通過可控制的管道相連，管道上安裝有可控閥門和液體輸送泵；

所述混凝沉淀池1中設(shè)置有氫氧化鈉加藥裝置、混凝劑加藥裝置、攪拌裝置和pH監(jiān)測(cè)裝置；

所述混凝沉淀池1的底部設(shè)置有排泥口；

所述膜濃縮單元2包括依次連接的活性炭吸附、樹脂交換、超濾和兩級(jí)反滲透系統(tǒng)以及產(chǎn)水收集裝置；

所述硫酸鈉電解單元4由酸室、鹽室、堿室、酸罐、鹽水罐、堿罐組成；酸室和酸罐、鹽室和鹽水罐、堿室和堿罐分別由管道相連，管道上安裝有液體輸送泵。

所述硫酸鈉電解單元4的酸室內(nèi)放置鈦‐銥電極作為陽(yáng)極，堿室內(nèi)放置鈦電極作為陰極；酸室、鹽室和堿室依次由陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜分隔形成。

所述蒸發(fā)結(jié)晶單元5采用了機(jī)械再壓縮蒸發(fā)器。

本發(fā)明還提供了一種脫硝催化劑再生廢水回用于催化劑回收工藝的方法，包括：

1)將脫硝催化劑再生酸洗廢水排放至混凝沉淀池1，調(diào)節(jié)pH值至6‐8后加入混凝劑后充分?jǐn)嚢瑁恋沓吻澹?/p>

2)將上述步驟1)中的澄清液調(diào)節(jié)pH值至6‐8后，輸送至膜濃縮單元2，分離得到濃鹽水和能夠回用的淡水；

3)將上述步驟2)中獲得的濃鹽水輸送至濃鹽水箱3中儲(chǔ)存；

4)將上述步驟3)中儲(chǔ)存的濃鹽水輸送至硫酸鈉電解單元4，通過電解獲得濃度富集的氫氧化鈉溶液和硫酸溶液；

5)將上述步驟4)中經(jīng)電解處理后的濃鹽水經(jīng)pH調(diào)節(jié)至6‐8后輸送至蒸發(fā)結(jié)晶單元5，通過蒸汽換熱得到結(jié)晶鹽和冷凝水；

6)將上述步驟3)中儲(chǔ)存的多余的濃鹽水直接輸送至蒸發(fā)結(jié)晶單元5，得到結(jié)晶鹽和冷凝水。

所述步驟1)中調(diào)節(jié)pH使用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％‐40％氫氧化鈉溶液。

所述步驟1)中混凝劑使用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％聚合氯化鋁溶液，廢水中的聚合氯化鋁濃度為100‐500mg/L，攪拌反應(yīng)時(shí)間為10‐15分鐘，沉淀時(shí)間30‐45分鐘。

所述步驟2)中調(diào)節(jié)pH使用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％‐40％氫氧化鈉溶液。

所述步驟2)中膜濃縮單元產(chǎn)生的濃鹽水的含鹽量控制在15‐30％。

所述步驟4)中的電解使用了陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜。

所述步驟4)中酸罐中硫酸溶液初始濃度1‐2mol/L，堿罐中氫氧化鈉溶液初始濃度2‐3mol/L，恒電流電解，電流密度控制在1000‐1800A/m²，電解時(shí)間6‐12小時(shí)。