一种湿法脱硫废水的处理系统及处理方法技术方案

本发明专利技术提供了一种湿法脱硫废水的处理系统及处理方法，所述的处理系统包括依次连接的反应装置、沉降装置、软化装置和过滤装置；所述的处理系统还包括与所述沉降装置底部出口连接的废渣脱水装置。所述的处理方法包括：湿法脱硫废水与碱液在反应装置中发生反应得到反应液，反应液通入沉降装置沉降分离得到清液和沉降物，沉降物在废渣脱水装置中进行脱水处理，清液在软化装置中与软化剂反应得到软化液和沉淀，软化液通过过滤装置分离得到浓液和透过液。本发明专利技术通过软化装置和过滤装置的协同作用实现了NaOH吸收剂的再生，且再生碱液中不含钙离子和含钙固体物，有效解决了吸收剂内因含钙导致吸收塔结垢的问题。

A Treatment System and Method for Wet Desulfurization Wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种湿法脱硫废水的处理系统及处理方法
本专利技术属于废水处理领域，涉及一种湿法脱硫废水的处理系统及处理方法，尤其涉及一种催化裂化烟气脱硫装置外排废水的处理系统及处理方法。
技术介绍
国内大部分催化裂化装置再生烟气的脱硫方法使用NaOH作为脱硫剂，采用湿法洗涤工艺对烟气中所含的SO2进行洗涤，从而达到脱除烟气中SO2的目的。在催化裂化装置再生烟气湿法脱硫塔内，将洗涤塔底部含有Na2SO3、NaHSO3和Na2SO4的浆液通过循环泵打入吸收塔顶部，从吸收塔顶部的雾化喷嘴喷出，浆液从上而下降落。再生烟气从吸收塔的中下部通入洗涤塔，在吸收塔内从下而上流动。在洗涤塔内，浆液与烟气逆流接触，对烟气进行洗涤吸收。在浆液与烟气的逆流接触过程中，烟气中的SO2被浆液中的Na2SO3反应，生成NaHSO3，从而达到净化催化再生烟气的目的。催化再生烟气SO2的脱除率在95％以上。吸收塔底部的浆液，一部分作为脱硫废水连续排出吸收塔。排出吸收塔的废水中，主要成分是Na2SO3、NaHSO3和Na2SO4等。由于含有SO32-及HSO3-等物质，COD较高，需要进一步氧化，以降低外排废水的COD值。氧化过程通过在氧化罐中以通入空气的方式进行，将废水中的Na2SO3和NaHSO3氧化为Na2SO4，为了保持氧化过程pH值维持在中性，需要在氧化过程中加入NaOH以调节废水的pH值。氧化后的废水pH值和COD达到排放标准后，集中排出，进入企业污水系统或城市污水系统。外排的催化裂化脱硫废水其盐含量约为5-8％，易对污水处理系统的微生物造成冲击。外排的废水量，取决于催化再生烟气中的SO2含量，SO2含量高，需要外排的废水量则较大。对一套200万吨/年催化裂化装置产生的再生烟气，如果总烟气流量为360000Nm3/h，SO2总量为620kg/h，脱硫处理后的SO2含量为21kg/h，SO2的脱除量为599kg/h。采用NaOH作为脱硫剂时，可排放含溶质约5.2％的脱硫废水量约为27吨/时。国内也有采用双碱法吸收烟气中的SO2的工艺路线，双碱法工艺是指采用NaOH作为吸收剂，吸收塔的pH控制在6.5左右，用Na2SO3与烟气中的SO2反应，生成NaHSO3。吸收塔内的浆液在反应池1中用Ca(OH)2反应，生成CaSO3及NaOH。反应后的浆液进入沉淀池，进行液固分离，沉淀池底部的高含固废渣通过真空皮带脱水机脱水，沉淀池的清液返回吸收塔作为吸收剂。但在实际生产过程中，双碱法工艺存在如下两个方面的问题：(1)吸收塔内排出的富含Na2SO3、NaHSO3的浆液与Ca(OH)2反应后，形成的CaSO3粒径非常小(一般15-30μm)，烟气中被洗涤下来的催化剂粒径小于20μm，由于粒径很小，在采用真空皮带脱水机进行脱水操作时，微小的颗粒会堵塞滤布，造成脱水产物的含水量仍较高(含水量在30～50％)，且脱水物的pH高于8.5-11，在运输出厂及废渣利用上存在困难，需要专业填埋处理。(2)由于双碱法是将反应后的混合物通过沉淀池沉淀，上层清液直接送入吸收塔。在沉淀池上层清液中，含有Ca(OH)2、CaSO3和CaSO4等含钙颗粒物和其它Ca2+。这些含钙颗粒物或离子在进入吸收塔后，在吸收塔内会产生CaSO3·1/2H2O和CaSO4·2H2O共混结晶体，结晶体易附着在吸收塔内的喷头、横梁、除雾器、吸收塔浆液循环泵入口等处。CaSO4·2H2O结晶体是坚硬的晶体结构，不溶于酸，多套双碱法催化裂化烟气脱硫装置因结晶体堵塞而使脱硫装置停工。目前国内催化裂化装置再生烟气脱硫所有采用双碱法工艺的装置均因吸收塔内含钙类结晶堵塞而停止运行或改为NaOH单碱吸收。国内采用双碱法工艺作为催裂化装置脱硫的生产装置，均因为系统堵塞而停止运行，因此目前石油化企业催化裂化烟气脱硫外排的污水，基本都直接进入企业污水处理系统或排入城市污水系统。针对催化裂化脱硫废水对污水处理系统的严重冲击，也有企业开始研究结晶法或膜预处理结晶法。采用多效蒸发对湿法脱硫废水进行处理，将脱硫废水进行多次的蒸发提浓，使废水中的盐含量提高。一般采用两种盐结晶方式：(1)直接结晶法：将废水用蒸汽蒸干，从而使废液中的盐类等固体物结晶；(2)冷却结晶法：将废水中的盐蒸发至一定的浓度后，进行冷却，利用盐类在低温溶解度小的特点，将废水的盐结晶从而达到将盐分除去的目的。为了降低蒸发结晶的能耗，也有先用膜预处理结合结晶的方法，将废水用膜预提浓，再进行多效蒸发，但该方法的投资较大，能耗较高。综合来看，目前仍无法有效地利用双碱法工艺对催化裂化脱硫废水进行处理，因此亟需对现有的处理工艺进行改进以配合双碱法工艺处理催化裂化脱硫废水。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种湿法脱硫废水的处理系统及处理方法，通过软化装置和过滤装置的协同作用实现了NaOH吸收剂的再生，且再生碱液中不含钙离子和含钙固体物，有效解决了吸收剂内因含钙导致吸收塔结垢的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种湿法脱硫废水的处理系统，所述的处理系统包括依次连接的反应装置、沉降装置、软化装置和过滤装置。所述的处理系统还包括与所述的沉降装置底部出口连接的废渣脱水装置。本专利技术通过软化装置和过滤装置的协同作用，用CO2或碳酸盐对反应清液进行软化处理，降低了溶解的钙离子含量；通过过滤装置，去澄清液内悬浮的含钙固态悬浮物，从而避免系统因带入钙元素(固态或离子态)而造成吸收系统结垢风险。作为本专利技术优选的技术方案，所述的沉降装置与废渣脱水装置之间设置有渣浆液泵。优选地，所述的软化装置与所述过滤装置之间设置有过滤泵。作为本专利技术优选的技术方案，所述的沉降装置为一个沉降池。所述的沉降池中设有搅拌装置。所述的沉降池底部设有沉降物出口。作为本专利技术优选的技术方案，所述的软化装置包括一个软化池。优选地，所述的软化装置底部设有曝气装置。优选地，所述的软化装置内设有搅拌装置。作为本专利技术优选的技术方案，所述的过滤装置为超滤装置或纳滤装置。优选地，所述的过滤装置的滤芯采用陶瓷膜滤芯。本专利技术使用的滤芯需要采用可耐酸耐碱的材料制备。优选地，过滤装置包括至少两组滤芯。设置多组滤芯的目的在于实现过滤过程的连续性，本领域的技术人员也可以根据软化液的流量以及过滤类型对滤芯组数进行合理选择，且每组滤芯均可单独再生。作为本专利技术优选的技术方案，所述的废渣脱水装置为喷雾干燥塔或真空皮带脱水机，优选为喷雾干燥塔。本专利技术优选采用喷雾干燥塔作为废渣脱水装置，这是由于沉降池中分离得到的底部浆料中富含CaSO3以及少部分被烟气洗涤下来的催化剂，而CaSO3和催化剂中的粒径均较小(CaSO3的粒径一般在15-30μm，催化剂粒径一般小于20μm)，由于粒径较小，在采用真空皮带脱水机脱水时，微小的颗粒会堵塞滤布，造成脱水的产物含水量较高(含水量在30-50％)，且脱水物的pH高于11，在运输出厂及废渣利用上存在困难，需要专业填埋处理。因此，为了解决真空皮带脱水机因反应产物粒径较小导致的脱水困难，优选将反应生成的CaCO3·1/2H2O等沉淀物进行喷雾干燥。将沉淀池底部浆料(浓度在10-30％)通过雾化喷头(离心或双流体喷枪)由喷雾干燥塔的顶部喷入，在喷雾干燥塔中与部分未脱硫烟气进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿法脱硫废水的处理系统，其特征在于，所述的处理系统包括依次连接的反应装置、沉降装置、软化装置和过滤装置；所述的处理系统还包括与所述的沉降装置底部出口连接的废渣脱水装置。

【技术特征摘要】
1.一种湿法脱硫废水的处理系统，其特征在于，所述的处理系统包括依次连接的反应装置、沉降装置、软化装置和过滤装置；所述的处理系统还包括与所述的沉降装置底部出口连接的废渣脱水装置。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述的沉降装置与废渣脱水装置之间设置有渣浆液泵；优选地，所述的软化装置与所述过滤装置之间设置有过滤泵。3.根据权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，所述的沉降装置为一个沉降池；所述的沉降池中设有搅拌装置；所述的沉降池底部设有沉降物出口。4.根据权利要求1-3任一项所述的处理系统，其特征在于，所述的软化装置包括一个软化池；优选地，所述的软化装置底部设有曝气装置；优选地，所述的软化装置内设有搅拌装置。5.根据权利要求1-4任一项所述的处理系统，其特征在于，所述的过滤装置为超滤装置或纳滤装置；优选地，所述的过滤装置的滤芯采用陶瓷膜滤芯；优选地，过滤装置包括至少两组滤芯。6.根据权利要求1-5任一项所述的处理系统，其特征在于，所述的废渣脱水装置为喷雾干燥塔或真空皮带脱水机，优选为喷雾干燥塔；优选地，所述的喷雾干燥塔的顶部设置有雾化装置；优选地，所述的雾化装置为高速雾化轮或双流体喷枪；优选地，所述的喷雾干燥塔的烟气出口处设有除尘装置；优选地，所述的除尘装置为布袋除尘器。7.一种湿法脱硫废水的处理方法，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的系统对脱硫废水...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙虎良，王思珏，
申请(专利权)人：上海思九科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31