用于海水脱硫恢复系统的电化学-化学复合氧化处理方法技术方案

技术编号:10266338 阅读:163 留言:0更新日期:2014-07-30 14:31
本发明专利技术公开了一种用于海水脱硫恢复系统的电化学-化学复合氧化处理方法,包括如下步骤:步骤一、将从吸收塔(1)排出的酸性海水(2)与新鲜海水(3)以1:1~3的比例进行一次混合,然后进入曝气池(10)中同时进行曝气化学氧化和电化学氧化的复合处理,其中,所述电化学氧化处理方法是将聚丙烯腈碳纤维材料制成的电极分别作为阳极和阴极放入曝气池(10)中;步骤二、将氧化处理后的海水(9)与新鲜海水(3)以1:0.5~1的比例进行二次混合,得到达标排放海水(11)。本发明专利技术所述方法具有新鲜海水用量少,曝气负荷低,亚硫酸根氧化效率高,排水pH值高和COD值低等优点,可满足海水脱硫恢复系统节能减排的要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种,包括如下步骤:步骤一、将从吸收塔(1)排出的酸性海水(2)与新鲜海水(3)以1:1~3的比例进行一次混合,然后进入曝气池(10)中同时进行曝气化学氧化和电化学氧化的复合处理,其中,所述电化学氧化处理方法是将聚丙烯腈碳纤维材料制成的电极分别作为阳极和阴极放入曝气池(10)中;步骤二、将氧化处理后的海水(9)与新鲜海水(3)以1:0.5~1的比例进行二次混合,得到达标排放海水(11)。本专利技术所述方法具有新鲜海水用量少,曝气负荷低,亚硫酸根氧化效率高,排水pH值高和COD值低等优点,可满足海水脱硫恢复系统节能减排的要求。【专利说明】
本专利技术涉及工业水处理
,特别是涉及一种。
技术介绍
酸雨是全球关注的环境问题,是人类燃用煤炭等产生大量的酸性气体(二氧化硫等)随烟气排入大气所导致。大、中型火电厂的烟气脱硫系统大多采用石灰石-石膏法和循环流化床等工艺,但存在着成本高、系统复杂和易出现结垢阻塞等缺点。近年来,在沿海地区烟气海水脱硫系统已成为发展成熟的新技术。国内外对海水脱硫原理进行了大量研究,一般认为影响SO2在海水中吸收量的主要因素有:海水的碱度、盐度、反应温度和烟气中SO2的浓度。此外,海水中含有的Cl -和F/+、Mn2+等痕量金属离子对SO2的吸收也有一定的促进作用。其中,反应温度和烟气中SO2的浓度主要取决于实际生产情况。海水的天然碱度是影响脱硫效率的主要因素。海水pH值的正常范围在7.3~8.6之间。海水的pH值主要由海水中所含的大量CO/—和HCO3-离子所构成的缓冲体系所控制,该体系具有较强的抗pH值变化的缓冲能力,这是海水烟气脱硫的关键。烟气SO2被海水吸收转化为HS03_和SO广,此过程所产生的H+与海水中的CO广、HCO3_反应生成CO2和H2O,这就使得海水具有较大的SO2吸附容量。它具有如下优点:(I)以海水作为吸收剂,不需附属设备;(2)被吸收的SO2转化成海水中的硫酸盐,不存在废弃物处理等问题;(3)脱硫、脱氮可同步进行,脱硫效率达95%以上,脱氮效率达60%以上;(4)不存在设备结垢堵塞的问题;(5)建设、运行、维护费用较低,操作简单。海水脱硫系统包括:烟气系统、二氧化硫吸收系统、海水恢复系统和海水供排水系统等四大部分,其中二氧化硫吸收系统和海水恢复系统是核心。其主要流程是:炉内烟气经除尘器除尘后,由增压风机送入气一气热交换器(GGH)进行冷却,再进入吸收塔。来自循环冷却系统的部分海水由喷淋泵打进吸收塔,在吸收塔内形成雾状液滴,与烟气接触、混合,达到脱除二氧化硫的目的。脱硫后的烟气经GGH升温后排出。吸收塔排出的海水经过海水恢复系统恢复达标后排放入海。海水脱硫恢复系统是海水脱硫技术的重要组成部分。吸收塔排水呈酸性(pH约为3),且由于S032_的大量存在,化学需氧量(COD)较高,须经海水恢复系统处理后才能排放。吸收塔出来的洗脱液先与新鲜海水混合,PH值由3左右上升至5左右,然后进入曝气池。将空气强制对流通入曝气池,使海水中的溶解氧逐渐达到饱和,溶解氧将SO/—氧化为S042_,同时海水中的CO广与吸收塔排出液中的H+加速反应释放出C02,并在曝气作用下将海水中溶解的部分CO2驱除,从而达到降低COD值和提高pH值的目的,使海水的各项指标基本得到恢复。海水水质标准(中国国家标准GB3097-1997) 二类中要求pH6.8~8.8,溶解氧(DO)大于5mg/L,COD值 不大于3 (对应SO32-氧化率不小于95%)。由于电化学技术高效、便捷,现已作为海水脱硫恢复辅助系统,但也存在着电极成本高和排水PH偏低等缺点。现有的海水脱硫恢复系统,在使用中由于海水对SO2的吸收容量小和溶解氧浓度低,需要用到大量海水,使曝气池占地面积大,曝气负荷高,能耗高,排水pH值和COD时有不达标等问题。因此,需要提高海水脱硫恢复系统的处理能力与效率,实现节能减排的目的。综上所述,开发一种是工业水处理
中急需解决的一个关键问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便的。一种,包括如下步骤:步骤一、将从吸收塔排出的酸性海水与新鲜海水以1:1~3的比例进行一次混合,然后进入曝气池中同时进行曝气化学氧化和电化学氧化的复合处理,其中,所述电化学氧化处理方法是将聚丙烯腈碳纤维材料制成的电极分别作为阳极和阴极放入曝气池中,所述阳极和阴极分别通过电缆与直流电源的正、负极相连接;步骤二、将氧化处理后的海水与新鲜海水以1:0.5~I的比例进行二次混合,得到达标排放海水。本专利技术所述的,其中所述聚丙烯腈碳纤维材料制成的电极形状为刷状,其中部为钛丝,在所述钛丝的周围固定有聚丙烯腈碳纤维丝束。本专利技术所述的,其中所述电化学氧化处理方法采用恒电压或恒电流控制方式,其中阳极的工作电极电位等于或低于1.0Vsce,阴极的工作电极电位等于或高于-1.2VsceO本专利技术所述的,步骤一中酸性海水与新鲜海水以1:2的比例进行一次混合,曝气化学氧化和电化学氧化的复合处理时间为2min。本专利技术所述的,步骤一中酸性海水与新鲜海水以1:2的比例进行一次混合,曝气化学氧化和电化学氧化的复合处理时间为2min,之后再单独曝气处理2min。本专利技术所述的,其中所述阳极的工作电极电位为1.0Vsra,所述阴极的工作电极电位为-0.8VsceO本专利技术中,作为阳极的聚丙烯腈碳纤维电极对于海水中的亚硫酸根阳极氧化为硫酸根具有电催化活性,作为阴极的聚丙烯腈碳纤维电极对于海水中的溶解氧阴极还原为双氧水具有电催化活性。在本专利技术所提供的电化学氧化处理方法中,工作时,可以采用恒电压或恒电流控制方式,其中阳极的工作电极电位不高于1.0Vsce,阴极的工作电极电位不低于-1.2VseE,本专利技术中所有电极电位均是相对于饱和甘汞电极(SCE)。对于分别作为阳极、阴极的聚丙烯腈碳纤维刷的尺寸和数量,可以根据需要进行选择。本专利技术提供的一种,其基本原理可以用以下化学反应式表述:曝气化学氧化, 2H2S03+02 (溶解氧)—2S042>4H+电化学氧化,阳极:H2S03+H20-2e— SO广+4H+阴极:02+2H20+2e— Η202+20! 伴生反应:H202+H2S03— SO广+H20+2H.一种用于实现本专利技术所述方法的专用设备,包括:曝气池,所述曝气池分为混合曝气室、曝气室和混合室,在所述混合曝气室一端设置有酸性海水入口和第一新鲜海水入口,在所述混合室一端设置有达标海水出口和第二新鲜海水入口,所述 酸性海水入口与吸收塔相连;在所述混合曝气室中还设置有聚丙烯腈碳纤维材料制成的电极,其分别作为阳极和阴极,所述聚丙烯腈碳纤维材料制成的电极的形状为刷状,其中部为钛丝,在所述钛丝的周围固定有聚丙烯腈碳纤维丝束,所述阳极和阴极分别通过电缆与直流电源的正极和负极相连接。本专利技术与现有技术不同之处在于:本专利技术具有新鲜海水用量少,曝气负荷低,亚硫酸根氧化效率高,排水PH值高和COD值低等优点,可满足海水脱硫恢复系统节能减排的要求。本专利技术所提供的一种,可以用于工业水处理
。下面结合附图对本专利技术的作进一步说明。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的专用设备的结构不意图;图2为聚丙烯腈本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于海水脱硫恢复系统的电化学‑化学复合氧化处理方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、将从吸收塔(1)排出的酸性海水(2)与新鲜海水(3)以1:1~3的比例进行一次混合,然后进入曝气池(10)中同时进行曝气化学氧化和电化学氧化的复合处理,其中,所述电化学氧化处理方法是将聚丙烯腈碳纤维材料制成的电极分别作为阳极和阴极放入曝气池(10)中,所述阳极和阴极分别通过电缆(5)与直流电源(4)的正、负极相连接;步骤二、将氧化处理后的海水(9)与新鲜海水(3)以1:0.5~1的比例进行二次混合,得到达标排放海水(11)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:何强陈玉乐王小立薛军
申请(专利权)人:北京龙源环保工程有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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