一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法，通过酸性过滤，除去废水中的悬浮物；通过絮凝沉淀，除去金属离子；再通过干燥回收氟氯等物质、除去有机物；或者通过高碱除氨工艺回收含氨副产物，通过冷凝结晶回收氟氯等物质。本发明专利技术的方法能够有效处理酸性洗涤废水，实现重金属危废的减量化、氨氮清洁治理及回用、避免了单质硫堵塞设备、废水的零排放、粉尘粘度低、无糊袋现象；资源回收并重复利用，保护环境。

A Zero Discharge Treatment Method and Device for Acidic Flue Gas Wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法及其装置
本专利技术涉及一种废水处理方法，具体涉及一种酸性烟气洗涤废水的处理方法及其装置。属于资源环境保护领域。
技术介绍
二氧化硫是我国主要的大气污染物之一，年排放量近2000万吨，造成严重的硫资源浪费及酸雨、雾霾等大气环境污染。随着国家环境法律法规与标准日趋严格，实现二氧化硫的减排与回收已成为环保领域急需突破的重大课题。硫酸作为重要的化工原料，在工业生产中被广泛应用，而我国硫资源相对短缺，硫酸长期供不应求。将二氧化硫中的硫资源变为硫酸进行后，不仅能有效缓解我国硫资源短缺的情况，还能减少二氧化硫对环境的污染，同时为企业带来一定的收益。目前将二氧化硫转化为硫酸的工艺主要为采用固体吸附剂或液体将低浓度二氧化硫吸附后，再通过解析使二氧化硫富集为高浓度二氧化硫，用于制备硫酸。为保证硫酸品质及制酸系统的稳定性，常常采用洗涤法对解析气体进行洗涤除杂，由此产生了大量的酸性烟气洗涤废水。由于解析气往往含有大量的二氧化硫，在洗涤过程中会溶解进入水中，使得洗涤废水一般呈酸性。由于洗涤废水成分易受二氧化硫烟气、吸附剂及解析工艺的影响，其种类较为繁多，且由于解析气中的杂质往往较为复杂、浓度高，这样导致了洗涤废水成分特别复杂。通过前期研究，确定制酸废水主要为含单质硫、悬浮物、金属、氨氮、氟氯、有机污染物的复杂废水。但目前，该废水并未得到有效处理，国内外尚无可借鉴的技术。氨氮是水体中的主要污染物之一，氨氮对环境的主要危害是引起赤潮和水华等富营养化现象，严重威胁生态安全。针对废水中氨氮去除方法目前常见的化学沉淀法、吹脱法、化学氧化法、生物法、膜分离法、离子交换法等。含金属离子废水大量排放也会对环境和人类健康造成巨大危害，金属离子如铁、铜、铅、锌、镉、钴、镍等。常用的金属废水处理方法有化学沉淀法、萃取法、浮选法、吸附法、离子交换法和电化学沉积法等。而化学沉淀法是最成熟、应用最广泛的方法。但在实际工业中，废水中不仅仅只含有氨氮或含有金属离子，两者往往是共存的。如湿法冶金、电镀、PCB(印刷电路板)、稀土生产、垃圾填埋等产生的废水。针对该复合废水的处理，虽然目前已开展了大量研究，但均未能取得较好的处理效果。如专利CN103964612B报道了一种高COD、高含盐量、高重金属含量的中低浓度氨氮废水的处理方法，具体操作是将废水pH调节至9-11，使废水中的铵离子(NH4+)转化为易挥发的NH3；金属离子经过絮凝沉淀、过滤后去除；从而达到去除氨氮和金属离子的目的。又如专利CN102942280A报道了一种高浓度氨氮废水中重金属氨络合物的解络合方法，具体操作是将废水pH调节至9-11，使铵离子转化为氨分子，并存在多余的氢氧根离子；通过控制输入汽提塔的蒸汽流量与蒸汽压力来控制汽提塔的温度分布，使液体在汽提塔内一定的温度区域保持一定的停留时间，使重金属氨络合物分解，重金属离子与废水中多余的氢氧根离子结合，生成沉淀。如上所述，现有技术中处理含金属离子的高氨氮废水，均先将溶液调节至高碱性，以使金属离子全部发生沉淀，然后再处理氨氮。但是在高碱条件时，金属阳离子易与氨氮形成稳定的络合物，从而降低金属阳离子和氨氮的去除率。另外，溶液处于高碱状态，虽然能沉淀金属阳离子，但由于氨氮在高碱性会转变为游离氨，有利于从液相中析出，会导致大量氨气逃逸。然而调节溶液至较低碱性，则不利于金属阳离子的全部沉淀。为有效解决上述矛盾，实现金属阳离子和氨氮的有效去除，急需开发一种新型的清洁处理技术。由于传统废水处理工艺存在流程长、设备多、运行费用高等问题，考虑到烟气具有余热，能实现废水干燥的特点，将脱硫废水雾化后干燥形成干灰，再通过除尘设备进行捕捉去除。具有工艺简单、占地面积小，还能去除传统化学工艺无法处理的溶解性盐分，比如Cl-等，实现了废水的零排放，越来越得到广泛关注。但利用烟气余热干燥酸性洗涤废水的技术还未见报道，且目前的技术应用于酸性洗涤废水的干燥还存在各种各样的缺点。如专利CN106145230A报道了一种用烟气余热处理脱硫废水的系统，具体操作是将废水通过喷淋加入到喷淋塔，然后利用烟气的余热对废水进行蒸发，蒸发了大部分水后的废水进入浓缩槽，最后压滤后排出。该方法仅是对废水进行了浓缩，并未实现废水的完全干燥，且废水未经过其他处理，直接蒸发干燥。在实际应用是还存在浓缩液处理难，及会产生大量含金属污泥。又如专利CN106630259A报道了一种电厂末端废水零排放系统，具体首先是将废水采用碱液调节废水大于10，然后通过固液分离后，低电导率的废水返回用于脱硫，高电导率的废水加入酸回调pH至6-7，然后依次通过过滤系统、雾化系统、干燥系统，实现废水的干燥和零排放。该方法为常规的废水干燥处理工艺，很显然不能直接用于酸性洗涤废水的处理。如该方法首先直接将废水调节至高碱，由于酸性洗涤废水中往往含有单质硫，若不预先去除则会使单质硫溶解变为硫代硫酸钠，最终在干燥时分解为硫磺造成设备堵塞。另外，上述方法在干燥时，调节废水至中性，则不能使废水中的氨氮挥发，在干燥时容易形成硫酸铵或硫酸氢铵，增加干灰的粘度，造成除尘器糊袋。为有效解决上述一系列问题，实现酸性洗涤废水的清洁治理和零排放，急需针对酸性洗涤废水特征开发一种新型的清洁处理技术。
技术实现思路
针对现有技术中酸性洗涤废水为含单质硫、悬浮物、金属、氨氮、氟氯、有机污染物的复杂废水的特点；本专利技术为在大量研究及工程实践基础上提出的处理方法，提供了一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法，通过酸性过滤，除去废水中的悬浮物；通过絮凝沉淀，除去金属离子；再通过干燥回收氟氯等物质、除去有机物；或者通过高碱除氨工艺回收含氨副产物，通过冷凝结晶回收氟氯等物质。本专利技术的方法能够有效处理酸性洗涤废水，实现重金属危废的减量化、氨氮清洁治理及回用、避免了单质硫堵塞设备、废水的零排放、粉尘粘度低、无糊袋现象；资源回收并重复利用，保护环境。在多污染物烟气的处理过程中，活性炭SRG气体洗涤除杂，会产生大量酸性洗涤废水。其成分复杂，且为新出现的废水，国内外没有可借鉴的技术。仅存在单独污染物的控制技术，如氨氮重金属复合废水处理技术，但存在氨氮易挥发、处理不彻底等问题，如烟气余热干燥废水存在废水干燥不完全、结晶产物易糊袋等问题。另外，目前的废水处理流程并未对单质硫进行有效控制，存在单质硫堵塞设备的威胁。本方法通过对废水特征和污染物迁移规律分析，确定了工艺路线，可实现重金属危废的减量化、氨氮清洁治理及回用、废水的零排放，避免了单质硫堵塞设备。根据本专利技术提供的第一种实施方案，提供一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法。一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法，该方法包括以下步骤：1)湿法洗涤：将酸性烟气通过湿法洗涤装置经过湿法洗涤，得到酸性烟气洗涤废水；2)酸性过滤：将酸性烟气洗涤废水通过酸性过滤装置进行酸性过滤，获得悬浮物沉淀和清液；3)清液絮凝：在步骤2)中获得的清液导入絮凝沉淀装置中，加入混合碱，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水；4)含盐废水的处理：将步骤3)获得的含盐废水经过下述步骤处理：4a)将含盐废水与碱液混合，通过雾化器进行雾化，然后输送到烟气管道，通过烟气管道内的烟气进行干燥，然后经过除尘器进行除尘处理，获得结晶盐和含氨烟气。根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法，该方法包括以下步骤：1)湿法洗涤：将酸性烟气通过湿法洗涤装置(1)经过湿法洗涤，得到酸性烟气洗涤废水；2)酸性过滤：将酸性烟气洗涤废水通过酸性过滤装置(2)进行酸性过滤，获得悬浮物沉淀和清液；3)清液絮凝：在步骤2)中获得的清液导入絮凝沉淀装置(3)中，加入混合碱，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水；4)含盐废水的处理：将步骤3)获得的含盐废水经过下述步骤处理：4a)将含盐废水与碱液混合，通过雾化器(4)进行雾化，然后输送到烟气管道(L1)，通过烟气管道内的烟气进行干燥，然后经过除尘器(5)进行除尘处理，获得结晶盐和含氨烟气；或者4b)将含盐废水经过高碱除氨装置(6)进行除氨处理，获得含氨副产物和除氨废水；然后将除氨废水通过冷凝结晶装置(7)经过降温、冷凝处理，获得结晶盐和洁净水。

【技术特征摘要】
1.一种酸性烟气洗涤废水零排放处理方法，该方法包括以下步骤：1)湿法洗涤：将酸性烟气通过湿法洗涤装置(1)经过湿法洗涤，得到酸性烟气洗涤废水；2)酸性过滤：将酸性烟气洗涤废水通过酸性过滤装置(2)进行酸性过滤，获得悬浮物沉淀和清液；3)清液絮凝：在步骤2)中获得的清液导入絮凝沉淀装置(3)中，加入混合碱，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水；4)含盐废水的处理：将步骤3)获得的含盐废水经过下述步骤处理：4a)将含盐废水与碱液混合，通过雾化器(4)进行雾化，然后输送到烟气管道(L1)，通过烟气管道内的烟气进行干燥，然后经过除尘器(5)进行除尘处理，获得结晶盐和含氨烟气；或者4b)将含盐废水经过高碱除氨装置(6)进行除氨处理，获得含氨副产物和除氨废水；然后将除氨废水通过冷凝结晶装置(7)经过降温、冷凝处理，获得结晶盐和洁净水。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该方法还包括：5)金属回收：将步骤3)获得的含金属污泥经过金属回收装置(8)，回收金属；和/或步骤3)中还包括氧化工序；具体为：将步骤2)获得的清液通过氧化装置(9)进行氧化处理，然后再导入絮凝沉淀装置(3)中，加入混合碱，经过弱碱絮凝沉淀工序，使得清液絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述氧化处理采用化学氧化、电化学氧化、紫外催化氧化、空气氧化或药剂氧化中的一种或多种；和/或步骤4b)中获得的洁净水循环至湿法洗涤装置(1)。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：所述酸性烟气为SRG气体，SRG气体为：多污染物烟气通过吸附塔(10)进行吸附处理，吸附塔(10)内有吸附剂，吸附了污染物的吸附剂通过解析塔(11)进行解析而获得；作为优选，所述吸附剂为固体或者液体，更优选的是吸附剂为活性炭、分子筛、MOFs、离子液体、有机胺中的一种或多种；作为优选，步骤4a)中获得的含氨烟气输送至吸附塔(10)进行循环处理；和/或步骤2)中所述悬浮物沉淀为碳粉；作为优选，炭粉通过炭粉资源化工序用于合成大颗粒活性炭返回吸附塔(10)中循环使用。5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于：步骤1)中，所述的湿法洗涤采用的溶液为酸性溶液；作为优选，酸性溶液的pH值为0～7，优选1～6，更优选为2～5；作为优选，所述酸性溶液为稀硫酸或稀盐酸；湿法洗涤过程中，SRG气体与酸性溶液的体积流量比为1:10～100，优选为1:20～80，更优选1:30～60。6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中，酸性过滤具体为：利用悬浮物自身重力沉降作用或过滤器拦截作用去除悬浮物，酸性过滤后清液中悬浮物浓度为0～100mg/L，优选1～80mg/L，更优选2～50mg/L；和/或酸性烟气洗涤废水中包括悬浮物、金属离子、氨氮、氟氯、有机污染物中的一种或多种；作为优选，所述金属离子铁、铜、铅、钙、锌、镉、钴、镍、铝中的一种或多种。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于：步骤3)中，絮凝沉淀具体为：在清液中加入混合碱，调节pH值至弱碱性，使得清液弱碱絮凝沉淀，获得含金属污泥和含盐废水；作为优选，调节清液的pH至7-10，优选为7.2-9，更优选为7.5-8.5；作为优选，混合碱为易溶氢氧化物和易溶碳酸盐组成的混合物，或易溶氢氧化物和易溶碳酸氢盐组成的混合物；更优选，混合碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或多种，与碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种的混合物。8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于：步骤4a)中，所述雾化具体为：清液和碱液混合物经过雾化器将混合物分散为小雾滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨本涛，魏进超，孙英，李俊杰，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43