利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:20086751 阅读:44 留言:0更新日期:2019-01-15 05:59
本发明专利技术公开了利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的装置及方法,该方法包括:步骤1、对脱硫废水进行预处理去除其中含有的悬浮固体;步骤2、向流化床反应器中投入药剂材料得到铁氧微晶体或直接投入一定浓度的铁氧微晶体,并通过铁氧微晶体对脱硫废水进行一级处理;步骤3、重复循环步骤2对脱硫废水进行多级处理,并使最后一级处理在碱性环境下对脱硫废水进行处理;步骤4、对经过步骤3处理后的脱硫废水进行出水排放。该装置包括:预处理沉淀池输入端与输入端与预处理反应池连接,输出端与铁氧微晶体处理器的输入端连接;快速砂滤罐输入端与铁氧微晶体处理器的输出端连接,输出端与出水管连接;铁氧微晶体处理器为多个流化床反应器串联或并联。

【技术实现步骤摘要】
利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的装置及方法
本专利技术涉及脱硫废水处理
,具体而言,涉及一种利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的装置及方法。
技术介绍
烟气脱硫重金属污染废水重金属污染对人体健康和环境安全危害的广泛性和持久性日益引起政府和民众的高度关注。作为世界上最大的工业国,中国面临严重的重金属污染问题,各类工业生产活动,包括能源开采、发电、冶金、电镀、采矿等都涉及大量含有重金属矿物和原料的加工使用,由此产生了大量的重金属污染的废水、废气、废渣。如果不能有效的治理,相关区域的地表水、地下水和土壤必然面临重金属污染的严重威胁。事实上,大规模重金属污染问题和事件在我国各地都已屡见不鲜。随着中国经济的发展进入新的阶段,通过严格的环境保护标准和措施以保护人民健康、实现社会经济的可持续性发展已经成为社会共识。近年来,政府环保部门对各类工业废水的重金属排放标准的设定日趋严格,治理监控也逐渐到位。重金属污染废水治理的复杂性日益挑战现有的常规技术处理能力,特别是某些疑难工业废水的达标处理。我国电力工业规模世界第一,在可预计的将来仍会持续增长。虽然在近年新增发电容量中,新能源占比大幅增大,传统燃煤电厂仍然提供了超过60%的电力。我国的燃煤电厂目前普遍安装了湿法烟气脱硫系统,通过碱性石灰浆料对烟气的淋洗,大幅降低了燃煤烟气污染,环境效益显著。原煤中含有各类杂质和污染物,高温燃烧过程释放出汞、硒、砷等易挥发有毒有害元素,在脱硫塔内洗脱,富集在液相中。因此,燃煤电厂烟气脱硫废水往往包含各类重金属污染物,常见的包括汞、硒、砷、铅等。各个电厂的脱硫废水的水质往往差异较大,主要的影响因素包括(1)原煤的煤质,比如氯的含量,硫的含量,又比如汞、砷、硒等重金属的含量等,(2)脱硫塔使用的石灰原料的质量;(3)脱硫塔补充水的水质;(4)脱硫塔的工艺和运行操作等。一般而言,脱硫废水都含有较高的总溶解固体(TDS),主要组分包括高浓度的氯离子(5000~20000mg/L),硫酸根(500~5000mg/L),阳离子则以钠、钙、镁为主。此外,脱硫废水一般还含有相当浓度的硼酸根、硅酸根、硝酸根等,不少还含有溶解态锰,浓度可高达上百毫克/升。此外、运行在强氧化环境的脱硫塔内还可能生成某些强氧化物,比如溴酸根、碘酸根、过硫酸根等。脱硫废水可能含有的重金属(包括类金属)污染物,种类众多,形态不一。对燃煤电力工业,美国环保部门主要监控的目标重金属包括砷、汞、硒。我国对脱硫废水的监测控制应该也包括砷、硒、汞。脱硫废水中的硒通常以硒酸根或亚硒酸根形态存在,浓度一般mg/L量级。砷和汞的浓度一般低于硒,有时也可高达mg/L量级。此外,脱硫废水需要检测的还包括阳离子形态的镍、锌、铜、铅、镉等,以及阴氧离子形态的钼酸跟、铬酸根、钒酸根等。电厂脱硫废水水质复杂,波动较大,特别是其高含盐背景的特性极大地增加了处理难度。此外,电厂各类生产废水,比如锅炉酸洗废水,往往也排入到脱硫废水系统与之混合,更增加了脱硫废水水质的不确定性和处理难度。传统化学中和絮凝沉淀法很难达到很高的去除率,处理出水无法满足日益严格的排放标准。以膜法处理为代表的新技术,用于处理重金属污染废水,则面临着成本高昂的问题,而且,膜分离过程仅仅是把重金属浓缩在弃液中,如何处理弃液又是个大问题。有效治理这类疑难工业废水,满足日益严格的重金属废水排放标准,需要开发出新型高效而又经济可行的新技术支撑。烟气脱硫重金属污染废水处理技术传统中和絮凝沉淀法,通过加Ca(OH)2、铝盐、铁盐、有机硫等传统水处理化学药剂,可以去除众多重金属,然而这类处理过程涉及的化学机理单一,主要是以吸附沉淀为主要机理,有相当的局限性,特别是对有些重金属,处理出水能达到的最低浓度往往在1毫克/升以上,无法满足一些新排放标准。对于硒酸根形态的溶解硒的去除,传统絮凝剂吸附剂基本无效。此外,有机硫也非常昂贵。电化学法,例如电渗析(electrodialysis)及电解絮凝(Electrofloculation)等,也可用于处理重金属废水。然而,尽管有些独特的优势,电化学法仍然面临一些经济技术障碍,其运行控制复杂,特别是其处理出水往往无法满足最新的严格排放标准问题。零价铁也可于重金属废水的处理,主要是利用铁粉的化学还原性,还原一些以氧化态形式存在的重金属,比如铬酸根、硒酸根等,转化成易于去除的低价态形式。零价铁作为反应介质,与废水接触后,其表面迅速锈蚀,生成稳定的铁锈覆盖层,迅速钝化失活,导致铁粉的大量消耗和浪费。此外,与中和吸附沉淀等过程相比,化学还原过程一般较慢,往往需要较长的反应时间。这些都极大的降低了传统零价铁技术处理重金属废水的经济技术可行性。铁氧化物(比如磁铁矿)用于去除废水的各类重金属(比如砷)已做了大量的实验室研究,结果在文献中也广泛报道。然而,工业中的实际应用还是有限,特别是各类疑难废水的处理,单纯的铁氧化物表面吸附对很多重金属离子并不是特别有效。总而言之,传统的化学絮凝沉淀法,包括较新的零价铁技术,以及各类电化学法用于处理重金属污染工业废水普遍无法满足日益严格的各类相关的国家及地方环保排放达标标准。工业界迫切需要一种操作简单、成本合理、而又能够高效去除重金属污染物,达成污染物稳定化减量化的废水处理技术。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的装置及方法,操作简单、成本合理,又能够高效去除重金属污染物。本专利技术提供了一种利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的方法,该方法包括:步骤1、对脱硫废水进行预处理去除其中含有的悬浮固体;步骤2、向流化床反应器中投入药剂材料得到铁氧微晶体或直接投入一定浓度的铁氧微晶体,并通过铁氧微晶体对脱硫废水进行一级处理;步骤3、重复循环所述步骤2对脱硫废水进行多级处理,并使最后一级处理在碱性环境下对脱硫废水进行处理;步骤4、对经过步骤3处理后的脱硫废水进行出水排放。作为本专利技术的进一步改进,所述步骤2中的药剂材料包括:金属铁粉、二价亚铁盐、三价亚铁盐、碱、硝酸钠和空气。作为本专利技术的进一步改进,所述步骤2中铁氧微晶体是一种非均相的铁化合物混合物,其有效成分包括:非标态的类四氧化三铁构型的铁氧化物、含氯基的绿锈和含硫酸根的绿锈。作为本专利技术的进一步改进,所述步骤2中铁氧微晶体的浓度控制在50~200g/L范围内。作为本专利技术的进一步改进,所述步骤3中的多级处理至少为两级。本专利技术还提供了一种利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的装置,该装置包括:预处理沉淀池,其输入端与预处理反应池连接,所述预处理沉淀池输出端与铁氧微晶体处理器的输入端连接;快速砂滤罐,其输入端与所述铁氧微晶体处理器的输出端连接,所述快速砂滤罐输出端与出水管连接;所述铁氧微晶体处理器为首尾串联的多个流化床反应器,所述预处理沉淀池输出端与第一个所述流化床反应器输入端连接,所述快速砂滤罐输入端与最后一个所述流化床反应器输出端连接。作为本专利技术的进一步改进,所述流化床反应器设有反应区和沉淀区,所述沉淀区设于所述反应区的外部且沿周向布置,所述沉淀区底部设有开口与所述反应区连通。作为本专利技术的进一步改进,所述沉淀区的底部为倾斜设计且倾斜角不小于45°,在所述沉淀区的倾斜处设有耗尽介质排出管。作为本专利技术的进一步改进,所述本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的方法,其特征在于,包括:步骤1、对脱硫废水进行预处理去除其中含有的悬浮固体;步骤2、向流化床反应器中投入药剂材料得到铁氧微晶体或直接投入一定浓度的铁氧微晶体,并通过铁氧微晶体对脱硫废水进行一级处理;步骤3、重复循环所述步骤2对脱硫废水进行多级处理,并使最后一级处理在碱性环境下对脱硫废水进行处理;步骤4、对经过步骤3处理后的脱硫废水进行出水排放。

【技术特征摘要】
1.一种利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的方法,其特征在于,包括:步骤1、对脱硫废水进行预处理去除其中含有的悬浮固体;步骤2、向流化床反应器中投入药剂材料得到铁氧微晶体或直接投入一定浓度的铁氧微晶体,并通过铁氧微晶体对脱硫废水进行一级处理;步骤3、重复循环所述步骤2对脱硫废水进行多级处理,并使最后一级处理在碱性环境下对脱硫废水进行处理;步骤4、对经过步骤3处理后的脱硫废水进行出水排放。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中的药剂材料包括:金属铁粉、二价亚铁盐、三价亚铁盐、碱、硝酸钠和空气。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中铁氧微晶体是一种非均相的铁化合物混合物,其有效成分包括:非标态的类四氧化三铁构型的铁氧化物、含氯基的绿锈和含硫酸根的绿锈。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤2中铁氧微晶体的浓度控制在50~200g/L范围内。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤3中的多级处理至少为两级。6.一种利用活性铁氧微晶体处理脱硫废水的装置,其特征在于,包括:预处理沉淀池(3),其输入端与预处理反应池(1)连接,所述预处理沉淀池(3)输出端与铁氧微晶体处理器的输入端连接;快速砂滤罐(10),其输入端与所述铁氧微晶体处理器的输出端连接,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘海洋谷小兵邓贤东江澄宇杨言黄永恒刘俊峰康淑敏
申请(专利权)人:大唐环境产业集团股份有限公司东阳市维隆环保科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1