[發明專利]一種鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝及系統

在審

• 申請號: 202010532298.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111675272A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 劉琪;鄧毅;李靈均;梁全勛;王進;金黃;巫山
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;B01D53/90;B01D53/56;C02F103/16;C02F103/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

本發明公開了鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝及系統，工藝包括以下步驟：將鋼鐵廠脫硫廢水在酸性條件下進行多效強制循環蒸發濃縮處理，獲得第一濃水；將第一濃水調整至堿性，利用高溫煙氣對所得堿性的第一濃水進行霧化干燥處理，得到含氨氣混合煙氣后進行資源化利用。系統包括：多效蒸發單元，對鋼鐵廠脫硫廢水進行多效強制循環蒸發濃縮處理；pH調節單元，對多效蒸發單元輸出的第一濃水進行pH值調節處理；旁路煙道干燥單元，對調節pH值后的第一濃水進行霧化干燥處理；脫硫脫硝單元，向旁路煙道干燥單元提供高溫煙氣并接收來自霧化干燥處理后的含氨氣混合煙氣。本發明能有效避免系統結垢，無需額外增加廢水除氨氮設備且廢水中的氨氮可以有效回收。

技術領域

本發明涉及鋼鐵廠脫硫廢水處理的技術領域，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。

背景技術

鋼鐵企業是工業企業中的用水大戶，雖然全國重點鋼鐵企業水的重復利用率達到了96％以上，但仍然有大量的污廢水外排。根據新的《鋼鐵工業水污染排放標準》(GB13456-2012)的要求，從2015年1月1日起，現有企業執行該標準2的水污染排放限值，鋼鐵聯合企業的廢水排放量從2.0m³/t(粗鋼)降為1.8m³/t(粗鋼)，同時多項排水水質指標的要求也進一步提高。此外，由于我國水資源緊缺狀況加劇，許多鋼鐵企業面臨外部水源供給日益緊張的情況。因此，進一步提高鋼鐵企業的廢水回用率，逐步實現廢水零排放，是鋼鐵行業正面臨的一項重要任務。

石灰石-石膏法脫硫工藝在鋼鐵廠被廣泛應用，為了維持脫硫裝置漿液循環系統物質的平衡，防止煙氣中可溶部分氯離子濃度超過規定值和保證石膏的品質，必須從系統中排放一定量的脫硫廢水。脫硫廢水濃度高，成分復雜，傳統的三聯箱不能處理廢水的鹽分，如三聯箱出水直接排放將對環境將造成極大的危害。隨著環保要求不斷提升，鋼鐵廠的脫硫廢水實現零排放將勢在必行。

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，難以用傳統水處理技術進行處理。

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和物理化學處理技術，脫硫廢水鹽濃度很高，生物脫氮技術不適用；而物理化學處理技術主要有吹脫法、離子交換法、折點加氯法、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行成本。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發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實現脫硫廢水零排放的工藝及系統。

本發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行多效強制循環蒸發濃縮處理，獲得第一濃水；

B、將所述第一濃水調整至堿性，利用高溫煙氣對所得堿性的第一濃水進行霧化干燥處理，得到含氨氣混合煙氣后進行資源化利用。

根據本發明的鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝的一個實施例，所述工藝還包括在步驟A之前對鋼鐵廠脫硫廢水進行預處理以降低懸浮物濃度的預處理步驟，所述預處理步驟采用傳統三聯箱或混凝沉淀裝置進行。

根據本發明的鋼鐵廠脫硫廢水資源化零排放工藝的一個實施例，在步驟A中，對所述鋼鐵廠脫硫廢水進行pH值檢測并在需要時調節鋼鐵廠脫硫廢水的pH值至6以下的酸性條件，采用HCl作為步驟A中調節酸性條件的pH調節劑；所述多效強制循環蒸發濃縮處理采用硫酸鈣晶體為啟動晶種，蒸發效數為二效至四效，濃縮倍數為4～8倍。