一种新型脱硫海水曝气装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新型脱硫海水曝气装置及方法，属于环境水处理领域。一种新型脱硫海水曝气装置，包括：调节池；曝气池，所述曝气池的两端分别设有进水管道和排水管道，所述进水管道经管道混合器接调节池的出水口；所述曝气池为封闭型曝气池，其顶部设有排气口A，所述排气口A经碱性吸收罐连接所述管道混合器；所述曝气池内部设有膜组件，所述膜组件的进气口通过鼓风机连接氧气发生器。本发明专利技术还涉及一种新型脱硫海水曝气方法。本发明专利技术采用封闭式疏水膜曝气方法处理脱硫海水，不仅可以提高氧气的利用效率，降低曝气量和动力消耗，同时可以避免二氧化硫气体进入大气中，避免二次污染。同时本发明专利技术设有逸出气体二次溶解装置，有利于充分利用氧气。

A new aeration device and method for desulphurizing sea water

The present invention relates to a new kind of desulphurization seawater aeration device and method, which belongs to the field of environmental water treatment. A new type of seawater desulfurization aeration device, including regulation pool; aeration tank, the two ends of the aeration tank are respectively provided with a water inlet pipe and drain pipe, a water outlet of the water inlet pipe through a pipeline mixer connected regulating tank; the aeration tank is a closed type aeration tank, the top exhaust port of the exhaust port A. A by alkaline absorption tank is connected with the pipeline mixer; the inside of the aeration tank is provided with a membrane, the membrane components of the air inlet is connected with the oxygen generator through a blower. The invention also relates to a new method of aeration for desulphurizing sea water. The closed drainage membrane aeration method is applied to treat the desulfurized seawater, which not only improves the utilization efficiency of oxygen, reduces aeration and power consumption, but also avoids sulfur dioxide gas entering the atmosphere and avoiding the two pollution. At the same time, the invention has two dissolving devices for escaping gas, which is beneficial to the full use of oxygen.

【技术实现步骤摘要】
一种新型脱硫海水曝气装置及方法
本专利技术涉及一种新型脱硫海水曝气装置及方法，具体涉及烟气海水脱硫系统中脱硫海水水质恢复装置和方法，属于环境水处理领域。
技术介绍
目前，燃煤发电是我国最主要的能源供给方式。此外，还有大量工业燃煤锅炉和船舶动力燃煤锅炉等，燃煤锅炉产生的烟气含有高浓度的SO2，为了防止烟气中SO2引起雾霾等环境污染，必须采取相应处理措施。在众多烟气脱硫工艺中，海水脱硫工艺不需额外消耗淡水和吸收剂，无副产品和废弃物，工艺简单，维护方便，节省投资和运行费用，具有诸多优点，因此在沿海燃煤电厂和船舶锅炉燃气处理中应用较多。海水脱硫工艺主要是利用海水的天然弱碱性(pH约为8)吸收烟气中SO2的一种湿法烟气脱硫工艺。该工艺主要包括两步化学反应：SO2被海水吸收转化成SO32-，然后经曝气将SO32-氧化成稳定的SO42-，吸收SO2后产生的酸性氢离子被CO32-和HCO3-中和并生产CO2气体。按照相关规定，脱硫海水pH必须达到6.8以上才能排入自然海域，为了使出水pH达标排放，一般通过对脱硫海水进行空气曝气的方式，一方面通过空气中的氧气将SO32-氧化成稳定的SO42-，另一方面，在空气的吹脱和夹带作用下使海水中的CO2溢出，最终促进海水pH的恢复。由于在低pH时，氧气对SO32-氧化速率很低，因此一般在进入曝气池前向脱硫海水中掺混一定比例海水(来自冷却水)，以提高曝气池内海水初始pH，由于空气中氧气含量较低，这就造成空气需求量巨大、能耗高和占地面积大的缺点。为了节约成本，一般控制曝气池内初始pH为3～5，由于曝气池内初始pH较低，此时大量曝气很容易造成脱硫海水中的SO2溢出，引起二次污染。即传统的海水脱硫工艺中的敞开式空气曝气处理，为实现脱硫海水的pH和溶解氧达到排放标准，存在曝气量大和SO2溢出等问题。此外，为了恢复海水的pH，大量温室气体CO2被吹托进入大气中，在全球变暖的今天，不符合绿色环保理念。因此，为了避免因曝气池内SO2溢出引起的二次污染以及CO2的排放，必须开发出更加经济和环保的新型处理工艺。
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新型脱硫海水曝气装置及方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种新型脱硫海水曝气装置，包括：调节池，用于混合脱硫海水与海水冷却水；曝气池，所述曝气池的两端分别设有进水管道和排水管道，所述进水管道经管道混合器接调节池的出水口；所述曝气池为封闭型曝气池，其顶部设有排气口A，所述排气口A经碱性吸收罐连接所述管道混合器；所述曝气池内部设有膜组件，所述膜组件的进气口通过鼓风机连接氧气发生器。进一步的，所述膜组件的进气口设在所述膜组件的底端，所述膜组件的排气口B设在所述膜组件的顶端。进一步的，所述曝气池的顶部外侧还设有压力表，用于监测所述曝气池内的气压。进一步的，所述曝气池内还设有搅拌装置，在搅拌装置的作用下，曝气池内的海水可大量挥发出需排出混合气体，加速海水pH恢复过程。进一步的，所述氧气发生器为臭氧发生器，可以加速亚硫酸根氧化速度，减小反应时间，有利于减小占地面积和膜组件投资成本。进一步的，所述膜组件为中空纤维式膜组件或平板式膜组件，优选为中空纤维式膜组件。进一步的，本专利技术中曝气器采用膜组件，且所述膜组件的滤膜为疏水性微孔膜，采用疏水膜，不仅可以有效避免海水穿透，避免引起膜污染，同时可以保证臭氧在海水中均匀分布，提高臭氧利用率。一种利用所述的新型脱硫海水曝气装置进行脱硫海水曝气的方法，包括以下步骤：步骤1，脱硫海水由脱硫塔排出后，与海水冷却水进入所述调节池中混合均匀，调节混合海水pH值至4～5，然后在水泵或重力作用下经过管道混合器进入曝气池中。步骤2，当曝气池中的海水水位超过膜组件的顶端，开启氧气发生器，产生的氧气通过鼓风机鼓入膜组件的进气口，同时打开膜组件的排气口B，排出膜组件内的空气后关闭所述排气口B；步骤3，保持膜组件内的气压与曝气池内的气压相同，采用疏水膜吸收方法，通过氧气的扩散作用，将氧气通过膜组件均匀的溶解在海水中，从而实现海水中亚硫酸根的氧化过程和海水pH恢复过程，达标后的海水排出曝气池；步骤4，曝气池内的海水挥发出混合气体，包括CO2、SO2和O2，所述混合气体通过排气口A进入碱性吸收罐中，去除CO2和SO2，剩余O2通过管道混合器进行二次利用。其中，管道混合器的设置，可通过强化混合吸收，将曝气池中溢出的残余SO2进行再次吸收。进一步的，所述碱性吸收罐内盛有石灰乳或氢氧化钠溶液。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术所述脱硫海水曝气装置结构简单，脱硫海水曝气方法的工艺简单。(2)采用疏水膜吸收方法处理脱硫海水，通过巨大的膜面积直接提供氧气与海水的接触，无需鼓泡曝气，不仅可以有效降低系统能耗，同时提高氧化效率。(3)采用封闭式曝气系统，可以充分利用氧气，提高氧气的利用效率。(4)设置排出气体碱性吸收罐，作为逸出气体二次溶解装置，可以避免SO2和CO2气体进入大气中，防止空气污染。(5)本专利技术采用膜组件作为曝气器，疏水膜供气，同时采用臭氧为氧化剂，不仅可以大幅提高氧化效率，同时可以提高氧化剂利用率，减小占地面积；此外，可以有效避免大量SO2在曝气过程中的溢出，从而减小碱性吸收罐的处理负荷。附图说明图1为本专利技术所述新型脱硫海水曝气装置结构示意图；其中，1-调节池，2-管道混合器，3-曝气池，4-膜组件，5-氧气发生器，6-鼓风机，7-压力表，8-排气口A，9-碱性吸收罐，10-搅拌装置，11-进气口，12-排气口B。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种新型脱硫海水曝气装置，如图1所示，包括：调节池1，用于混合脱硫海水与海水冷却水；曝气池3，所述曝气池3的两端分别设有进水管道和排水管道，所述进水管道经管道混合器2接调节池1的出水口；所述曝气池3为封闭型曝气池，其顶部设有排气口A8，所述排气口A8经碱性吸收罐9连接所述管道混合器2；所述曝气池3内部设有膜组件4，所述膜组件4的进气口11通过鼓风机6连接氧气发生器5。所述膜组件4的进气口11设在所述膜组件的底端，所述膜组件4的排气口B12设在所述膜组件4的顶端。所述曝气池3的顶部外侧还设有压力表7，用于监测所述曝气池3内的气压。所述曝气池3内还设有搅拌装置10。所述氧气发生器5可为臭氧发生器。所述膜组件4为中空纤维式膜组件。所述膜组件4的滤膜为疏水性膜微孔膜。某新建沿海燃煤电厂，采用本专利技术所述的脱硫海水曝气装置进行脱硫海水曝气的方法，包括以下步骤：步骤1，脱硫海水由脱硫塔排出后，与海水冷却水按照1:1的比例进入所述调节池1中，混合均匀，然后在水泵作用下经过管道混合器2进入曝气池3中；步骤2，当曝气池3中的海水水位超过膜组件4的顶端，开启氧气发生器5，产生的氧气通过鼓风机6鼓入膜组件4的进气口，同时打开膜组件4的排气口B12，排出膜组件4内的空气后关闭所述排气口B12；步骤3，保持膜组件4内的气压与曝气池3内的气压相同，采用疏水膜吸收方法，无需鼓泡曝气，通过氧气的扩散作用，将氧气通过膜组件4均匀的溶解在海水中，从而实现海水中亚硫酸根的氧化过程和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型脱硫海水曝气装置，其特征在于，包括：调节池(1)，用于混合脱硫海水与海水冷却水；曝气池(3)，所述曝气池(3)的两端分别设有进水管道和排水管道，所述进水管道经管道混合器(2)接调节池(1)的出水口；所述曝气池(3)为封闭型曝气池，其顶部设有排气口A(8)，所述排气口A(8)经碱性吸收罐(9)连接所述管道混合器(2)；所述曝气池(3)内部设有膜组件(4)，所述膜组件(4)的进气口(11)通过鼓风机(6)连接氧气发生器(5)。

【技术特征摘要】
1.一种新型脱硫海水曝气装置，其特征在于，包括：调节池(1)，用于混合脱硫海水与海水冷却水；曝气池(3)，所述曝气池(3)的两端分别设有进水管道和排水管道，所述进水管道经管道混合器(2)接调节池(1)的出水口；所述曝气池(3)为封闭型曝气池，其顶部设有排气口A(8)，所述排气口A(8)经碱性吸收罐(9)连接所述管道混合器(2)；所述曝气池(3)内部设有膜组件(4)，所述膜组件(4)的进气口(11)通过鼓风机(6)连接氧气发生器(5)。2.根据权利要求1所述的新型脱硫海水曝气装置，其特征在于，所述膜组件(4)的进气口(11)设在所述膜组件的底端，所述膜组件(4)的排气口B(12)设在所述膜组件(4)的顶端。3.根据权利要求1所述的新型脱硫海水曝气装置，其特征在于，所述曝气池(3)的顶部外侧还设有压力表(7)，用于监测所述曝气池(3)内的气压。4.根据权利要求1所述的新型脱硫海水曝气装置，其特征在于，所述曝气池(3)内还设有搅拌装置(10)。5.根据权利要求1所述的新型脱硫海水曝气装置，其特征在于，所述氧气发生器(5)为臭氧发生器。6.根据权利要求1所述的新型脱硫海水曝气装置，其特征在于，所述膜组件(4)为中空纤维式膜组件或平板式膜组件。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛同来，孙德辉，韩菲，佟素娟，董哲，李月恒，赵冬晖，朱晓峰，杨超，刘艳荣，马奔，张丽媛，
申请(专利权)人：北方工业大学，北京科慧德自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11