[發(fā)明專利]一種鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010532298.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN111675272A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉琪;鄧毅;李靈均;梁全勛;王進(jìn);金黃;巫山
• 申請（專利權(quán)）人: 東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/04
• 分類號(hào): C02F1/04;B01D53/90;B01D53/56;C02F103/16;C02F103/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發(fā)明公開了鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝及系統(tǒng)，工藝包括以下步驟：將鋼鐵廠脫硫廢水在酸性條件下進(jìn)行多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮處理，獲得第一濃水；將第一濃水調(diào)整至堿性，利用高溫?zé)煔鈱λ脡A性的第一濃水進(jìn)行霧化干燥處理，得到含氨氣混合煙氣后進(jìn)行資源化利用。系統(tǒng)包括：多效蒸發(fā)單元，對鋼鐵廠脫硫廢水進(jìn)行多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮處理；pH調(diào)節(jié)單元，對多效蒸發(fā)單元輸出的第一濃水進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)處理；旁路煙道干燥單元，對調(diào)節(jié)pH值后的第一濃水進(jìn)行霧化干燥處理；脫硫脫硝單元，向旁路煙道干燥單元提供高溫?zé)煔獠⒔邮諄碜造F化干燥處理后的含氨氣混合煙氣。本發(fā)明能有效避免系統(tǒng)結(jié)垢，無需額外增加廢水除氨氮設(shè)備且廢水中的氨氮可以有效回收。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵廠脫硫廢水處理的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鋼鐵企業(yè)是工業(yè)企業(yè)中的用水大戶，雖然全國重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)水的重復(fù)利用率達(dá)到了96％以上，但仍然有大量的污廢水外排。根據(jù)新的《鋼鐵工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13456-2012)的要求，從2015年1月1日起，現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)2的水污染排放限值，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的廢水排放量從2.0m³/t(粗鋼)降為1.8m³/t(粗鋼)，同時(shí)多項(xiàng)排水水質(zhì)指標(biāo)的要求也進(jìn)一步提高。此外，由于我國水資源緊缺狀況加劇，許多鋼鐵企業(yè)面臨外部水源供給日益緊張的情況。因此，進(jìn)一步提高鋼鐵企業(yè)的廢水回用率，逐步實(shí)現(xiàn)廢水零排放，是鋼鐵行業(yè)正面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。

石灰石-石膏法脫硫工藝在鋼鐵廠被廣泛應(yīng)用，為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡，防止煙氣中可溶部分氯離子濃度超過規(guī)定值和保證石膏的品質(zhì)，必須從系統(tǒng)中排放一定量的脫硫廢水。脫硫廢水濃度高，成分復(fù)雜，傳統(tǒng)的三聯(lián)箱不能處理廢水的鹽分，如三聯(lián)箱出水直接排放將對環(huán)境將造成極大的危害。隨著環(huán)保要求不斷提升，鋼鐵廠的脫硫廢水實(shí)現(xiàn)零排放將勢在必行。

鋼鐵廠脫硫廢水中鹽濃度很高(TDS：30000-60000mg/L)，同時(shí)氨氮含量也很高(NH⁴⁺：500～2000mg/L)，含有多種重金屬離子且硬度高，CaSO₄趨于飽和，屬于典型的高鹽難處理廢水，難以用傳統(tǒng)水處理技術(shù)進(jìn)行處理。

目前對于鋼鐵廠脫硫廢水零排放的研究尚處于起步階段。鋼鐵廠脫硫廢水除具有石灰石-石膏法脫硫廢水的共性外，其氨氮含量也很高，需要特殊處理。高氨氮廢水的處理方法主要有生物脫氮技術(shù)和物理化學(xué)處理技術(shù)，脫硫廢水鹽濃度很高，生物脫氮技術(shù)不適用；而物理化學(xué)處理技術(shù)主要有吹脫法、離子交換法、折點(diǎn)加氯法、沉淀法、膜分離法等方法，使用這些方法均需要增加較大的投資成本和運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種適用于鋼鐵廠高氨氮脫硫廢水處理并且能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水零排放的工藝及系統(tǒng)。

本發(fā)明的一方面提供了鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝，所述工藝包括以下步驟：

A、將鋼鐵廠脫硫廢水在酸性條件下進(jìn)行多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮處理，獲得第一濃水；

B、將所述第一濃水調(diào)整至堿性，利用高溫?zé)煔鈱λ脡A性的第一濃水進(jìn)行霧化干燥處理，得到含氨氣混合煙氣后進(jìn)行資源化利用。

根據(jù)本發(fā)明的鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝的一個(gè)實(shí)施例，所述工藝還包括在步驟A之前對鋼鐵廠脫硫廢水進(jìn)行預(yù)處理以降低懸浮物濃度的預(yù)處理步驟，所述預(yù)處理步驟采用傳統(tǒng)三聯(lián)箱或混凝沉淀裝置進(jìn)行。

根據(jù)本發(fā)明的鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝的一個(gè)實(shí)施例，在步驟A中，對所述鋼鐵廠脫硫廢水進(jìn)行pH值檢測并在需要時(shí)調(diào)節(jié)鋼鐵廠脫硫廢水的pH值至6以下的酸性條件，采用HCl作為步驟A中調(diào)節(jié)酸性條件的pH調(diào)節(jié)劑；所述多效強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮處理采用硫酸鈣晶體為啟動(dòng)晶種，蒸發(fā)效數(shù)為二效至四效，濃縮倍數(shù)為4～8倍。