海水脱硫恢复系统评价模拟实验方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海水脱硫恢复系统评价模拟实验方法及装置，包括在天然海水中加入亚硫酸钠，得到酸性海水；然后与天然海水进行一次掺混；将一次掺混海水打入氧化池，在氧化池中对一次掺混海水进行曝气化学氧化或曝气复合电化学氧化处理，气体由氧化池排出；从氧化池流出的液体重新流入储液池中混合，当氧化处理时间达到要求，终止上述过程，完成用循环水氧化处理方式来模拟实际应用直排水方式氧化处理一次掺混海水；最后从储液池中取出一部分氧化处理后的一次掺混海水，与天然海水进行二次掺混，得到二次掺混海水，即排放海水。本发明专利技术可以改变海水脱硫恢复系统的运行参数，调整处理过程，进而检测和评价海水脱硫恢复系统的处理能力、能耗和效果。

Simulation experiment method and device for seawater desulfurization recovery system evaluation

The invention discloses a method and device for the evaluation of a seawater desulfurization recovery system, including adding sodium sulfite in natural seawater to get acid sea water, and then mixing with natural sea water, adding mixed seawater into an oxidation pond and aerating chemical oxidation or aeration of a mixed sea water in an oxidation pond. Gas is treated with electrochemical oxidation, the gas is discharged from the oxidation pool, and the liquid flowing out from the oxidation pond flows into the mixture in the storage tank. When the oxidation treatment time reaches the requirement, the above process is terminated. In the tank, a part of the mixed seawater after oxidation treatment was removed and mixed with natural seawater for the two time, and the two mixed seawater was discharged. The invention can change the operating parameters of the seawater desulfurization recovery system, adjust the processing process, and then detect and evaluate the processing capacity, energy consumption and effect of the seawater desulfurization recovery system.

【技术实现步骤摘要】
海水脱硫恢复系统评价模拟实验方法及装置
本专利技术涉及工业水处理
，特别是涉及一种用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法和装置。
技术介绍
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S(IV)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S(IV)氧化为SO42-，同时海水中的CO32-与吸收塔排出液中的H+加速反应释放出CO2，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S(IV)氧化率不小于95％)。中国专利申请CN201380016309.3提出一种海水脱硫氧化处理装置，是利用稀释海水及空气对酸性脱硫海水进行水质恢复处理。中国专利申请CN201410119117.1在传统的海水脱硫恢复系统基础上，提出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，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。中国专利申请CN201510393928.5提出一种高效的脱硫海水水质恢复方法，脱硫海水通过臭氧曝气处理，与传统工艺相比，可以在低pH时快速将S(IV)氧化成SO42-，可以有效减少调节池内海水掺混量，有利于降低曝气池内水力停留时间和节约曝气池占地。然而，评价上述专利的实际使用效果往往需要在电厂先建立好成套装置并运行后，才能实际检测到是否满足设计要求，这存在以下不足：一是电厂负荷变化复杂，无法系统评价装置的处理能力；二是受不同地域海水水质和季节变化，对于系统的评价需要跨越时空；三是现场评价周期长，作业环境差，评价不方便、成本高；四是发电厂无法预先判断系统设计的能力和可靠性；五是没有先期的评价手段，一旦系统建好运行后发现存在设计缺陷，再进行改造难度大，经济代价高昂。因此，迫切需要建立一种能在实验室内进行模拟实际工况下的多参数变化，用于指导系统设计，评价海水脱硫恢复系统处理能力的模拟实验方法和装置。综上所述，开发一种用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法和装置是工业水处理
中急需解决的一个关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、成本低、操作简便的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法及装置。一种海水脱硫恢复系统评价模拟实验方法，包括如下步骤：首先在一份天然海水中加入亚硫酸钠，溶解后得到酸性海水，并测定S(IV)浓度和pH值；将上述酸性海水(体积为V1)由储液池上端盖上的加注口注入到储液池中，而后通过加注口再加入天然海水(体积为V2)进行一次掺混(混合后体积为V1+V2)；上述加注完成后，迅速启动循环水泵，将一次掺混海水通过循环水泵打入氧化池(液体流量为QL)，当液面到达氧化池出水口时迅速启动曝气泵或同时启动直流电源，在氧化池中对一次掺混海水进行曝气化学氧化或曝气复合电化学氧化处理(气体流量为QG)，其中氧化池曝气头和出水口间的高度为H，气体由氧化池上端盖的排气口自然排出；从氧化池出水口流出的液体重新流入储液池中再自然混合，从而实现一次掺混海水的循环氧化处理，最后氧化处理时间t达到要求，终止上述过程，完成用循环水氧化处理方式来模拟实际应用直排水方式氧化处理一次掺混海水，而后测量一次掺混海水氧化处理后的S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)；最后，从储液池中取出一部分氧化处理后的一次掺混海水(体积为V3)与天然海水(体积为V4)在一个混合池中进行二次掺混，得到二次掺混海水，即排放海水，并测量排放海水的S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)。为了实现上述模拟方法是真实的和有效的，应满足计算得到的气液比θ＝[QG×t×(H/h)×(QL×t)/(V1+V2)]/(V1+V2)与实际应用直排水方式氧化处理的气液比一致，其中计算式中h为实际应用中曝气头到曝气池液面的真实高度；为了实现模拟实际应用的海水温度，上述所有的天然海水都通过水浴加热或冷却到设定的温度再使用，上述处理过程也是在同样的设定环境温度中运行的。本专利技术所述的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法，其中所述的模拟酸性海水的特征为含有S(IV)浓度为0.1-0.5g/L，pH范围2-4的海水溶液；所述的一次掺混海水比例天然海水体积V2比酸性海水体积V1为1-3:1；所述的一次掺混海水循环流量QL为1-50L/min。本专利技术所述的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法，其中，所述的氧化池内曝气头和出水口间的高度H为0.2-1.0m；所述的曝气气体介质为空气，空气流量QG为0.5-50L/min；所述的循环氧化处理时间t为1-5min。本专利技术所述的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法，其中，所述的气液比θ为1-10。本专利技术所述的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法，其中，所述的设定海水温度和环境温度是通过水浴方式实现的，温度范围控制在4-40℃。本专利技术所述的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法，其中，所述的曝气复合电化学氧化处理过程是指电化学氧化过程在整个曝气循环氧化处理时间t内的某一时段内或全时内实施。本专利技术所述的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法，其中，所述的在二次掺混中氧化处理后的一次掺混海水体积V3与天然海水体积V4的比例为1:0.1-1。本专利技术所述的用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验方法，其中，步骤三所述的S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)可以用在线监测仪器或常规化学分析手段获得。本专利技术还提供了一种用于海水脱硫恢复系统评价的模拟实验装置，其包括储存一次掺混海水的储液池，在储液池的上端盖还设有酸性海水和天然海水的加注口，在储液池底部和上端盖分别设有一次掺混海水的出水口和入水口，储液池出水口通过管路连接于循环水泵的入水口，循环水泵的出水口通过管路与氧化池的入水口相连接，在氧化池的底部设有曝气头，曝气头通过管路外接曝气泵，在氧化池内针对曝气氧化复合电化学氧化的需要还可以设置有具有电催化活性的阳极和阴极，阳极和阴极固定于氧化池的上端盖并通过导线外接于稳压和/或稳流直流电源，在氧化池上端盖上还设有曝气排气口，在氧化池侧部还设有出水口通过管路连接储液池入水口，在储液池和氧化池之间通过循环水泵实现液体流动；在储液池侧部还可以根据需要设置有S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)的在线监测探头并外接相应的监测仪器；此外，还设有一个独立的混合池，通过人工向其中倒入氧化处理后的一次掺混海水与天然海水在混合池中进行二次掺混，最后得到二次掺混海水，即排放海水；储液池、氧化池和混合池半浸于一恒温水浴槽中。同现有技术相比，本专利技术的突出效果在于：本专利技术的模拟实验方法和装置可以真实模拟实际应用中的海水脱硫恢复系统，可以很方便的改变海水脱硫恢复系统的运行参数，调整处理过程，进而检测和评价海水脱硫恢复系统的处理能力、能耗和使用效果，用于指导和评价系统设计的合理性。下面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海水脱硫恢复系统评价模拟实验方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在一份天然海水中加入亚硫酸钠，得到酸性海水，并测定S(IV)浓度和pH值，所述酸性海水的体积为V1；(2)将上述酸性海水注入到储液池中，与体积为V2的天然海水进行一次掺混，混合后的体积为V1+V2；(3)上述加注完成后，将一次掺混海水打入氧化池，液体流量为QL；在氧化池中对一次掺混海水进行曝气化学氧化或曝气复合电化学氧化处理，气体流量为QG，其中氧化池曝气头和出水口间的高度为H，气体由氧化池排出；(4)从氧化池流出的液体重新流入储液池中混合，当氧化处理时间t达到要求，则终止上述过程，完成用循环水氧化处理方式来模拟实际应用直排水方式氧化处理一次掺混海水，然后测量一次掺混海水氧化处理后的S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)；(5)最后从储液池中取出一部分氧化处理后的一次掺混海水，其体积为V3，与体积为V4的天然海水进行二次掺混，得到二次掺混海水，即排放海水，并测量排放海水的S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)；其中，计算得到的气液比θ＝[QG×t×(H/h)×(QL×t)/(V1+V2)]/(V1+V2)与实际应用直排水方式氧化处理的气液比需保持一致，式中h为实际应用中曝气头到曝气池液面的真实高度；所有的天然海水均通过水浴加热或冷却到设定温度再使用，上述处理过程也在所述的设定温度中运行。...

【技术特征摘要】
1.一种海水脱硫恢复系统评价模拟实验方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在一份天然海水中加入亚硫酸钠，得到酸性海水，并测定S(IV)浓度和pH值，所述酸性海水的体积为V1；(2)将上述酸性海水注入到储液池中，与体积为V2的天然海水进行一次掺混，混合后的体积为V1+V2；(3)上述加注完成后，将一次掺混海水打入氧化池，液体流量为QL；在氧化池中对一次掺混海水进行曝气化学氧化或曝气复合电化学氧化处理，气体流量为QG，其中氧化池曝气头和出水口间的高度为H，气体由氧化池排出；(4)从氧化池流出的液体重新流入储液池中混合，当氧化处理时间t达到要求，则终止上述过程，完成用循环水氧化处理方式来模拟实际应用直排水方式氧化处理一次掺混海水，然后测量一次掺混海水氧化处理后的S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)；(5)最后从储液池中取出一部分氧化处理后的一次掺混海水，其体积为V3，与体积为V4的天然海水进行二次掺混，得到二次掺混海水，即排放海水，并测量排放海水的S(IV)浓度、pH、溶解氧(DO)；其中，计算得到的气液比θ＝[QG×t×(H/h)×(QL×t)/(V1+V2)]/(V1+V2)与实际应用直排水方式氧化处理的气液比需保持一致，式中h为实际应用中曝气头到曝气池液面的真实高度；所有的天然海水均通过水浴加热或冷却到设定温度再使用，上述处理过程也在所述的设定温度中运行。2.根据权利要求1所述的模拟实验方法，其特征在于：所述酸性海水为含有S(IV)浓度为0.1-0.5g/L，pH为2-4的海水溶液；所述一次掺混海水中的天然海水体积V2比酸性海水体积V1为1-3:1；所述一次掺混海水循环流量QL为1-50L/min。3.根据权利要求2所述的模拟实验方法，其特征在于：所述氧化池内曝气头和出水口间的高度H为0.2-1.0m；所述曝气气...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海波，王小立，芦永红，薛军，田高峰，张静伟，
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