一种催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法和系统。本发明专利技术的方法包括如下步骤：S1：将催化剂烟气洗涤废水的pH值调节至3

【技术实现步骤摘要】
一种催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法和系统


[0001]本专利技术涉及水处理
，尤其是涉及一种催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法和系统。

技术介绍

[0002]在我国的燃煤电厂中，SCR烟气脱硝技术的应用最为广泛，因此每年要消耗大量的脱硝催化剂。在SCR脱硝催化剂的生产过程中，涂覆干化和煅烧工序中会产生含氨废气和粉尘，这些废气通过废气收集系统进入硫酸中和洗涤塔处理，从而产生硫酸铵废水。
[0003]由于实际产生的硫酸铵废水不仅含有大量的硫酸铵，同时还有多种重金属等污染物，尤其是再生催化剂气体成分更为复杂，产生的洗涤废水中镍、铬、氟化物、氰化物等浓度较高，浓度远超排放标准，如不经处理，只能按照危险废物处置，成本巨大；同时，废水中含有的大量氨氮本身也是一种资源，因此开发出低成本、高效的洗涤废水达标处理技术，并尽可能回收废水中的资源，具有重要的环境和经济效益。
[0004]鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法和系统，其能够高效去除废水中的重金属、氟化物和氰化物，同时可以回收氨氮，实现资源化利用，具有运行成本低、经济效益和环境效益显著等优势。
[0006]本专利技术提供一种催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法，包括如下顺序进行的步骤：S1：将催化剂烟气洗涤废水的pH值调节至3
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4后进行还原处理；S2：采用碱将还原处理出水的pH值调节至12以上进行碱处理；S3：向碱处理出水中加入碳酸盐进行反应，对反应出水进行絮凝沉淀；S4：将絮凝沉淀出水送至膜吸收系统进行膜吸收处理，回收氨氮；S5：对膜吸收处理出水进行氧化处理，氧化处理为采用次氯酸盐进行两次氧化处理或采用次氯酸盐和双氧水进行氧化处理。
[0007]本专利技术的催化剂烟气洗涤废水（以下简称为废水）为SCR脱硝催化剂生产过程中所产生的烟气洗涤废水，其不仅含有大量的硫酸铵，同时还含有镍、铬、氟化物、氰化物等污染物，废水中各污染物的成分及含量根据废水来源确定。
[0008]具体地，本专利技术催化剂烟气洗涤废水中SO
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>40000mg/L，氨氮>7500mg/L，Ni>40mg/L，总铬>50mg/L，氰化物>50mg/L，无机氟化物>600mg/L。上述废水成分复杂，污染物种类多，同时含有镍、铬、氟化物、氰化物等污染物，使得废水处理存在处理难度大、处理成本高、处理效果差等问题。
[0009]在本专利技术步骤S1中，可以采用盐酸或硫酸进行pH值调节，将pH值调节至3
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4，可以提供更好的pH环境，有利于废水中的六价铬还原为三价铬。还原处理采用还原剂进行，还原
剂可以选自亚硫酸钠、硫酸亚铁和连二亚硫酸钠中的至少一种；其中，还原剂的添加量为理论值的1.5
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2.5倍；还原处理时间为40
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60min。调酸和还原反应可以在密闭容器中进行，以避免废水中的氰化氢挥发引起环境污染。还原反应能够将废水中的六价铬还原为三价铬，从而便于在后续处理中对铬进行有效去除。
[0010]在本专利技术步骤S2中，将pH值调节至12以上进行碱处理，主要用于去除废水中的镁离子、重金属、氟离子和部分硫酸根离子。在废水中硫酸铵的浓度较低时（硫酸铵浓度例如为小于4%），碱处理所采用的碱可以为1
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3wt%的石灰乳，石灰乳的添加量以将pH值调节至大于12为准，碱处理时间可以为20
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40min。石灰乳可用于沉淀废水中重金属、氟化物、镁离子和大部分硫酸根；同时，废水中含有大量的硫酸根，由于硫酸钙的微溶特性，加入石灰乳后，废水中的硫酸根会和钙离子结合形成硫酸钙沉淀，进而实现硫酸根去除和降低废水含盐量的目的，有利于减少向环境水体中排放溶解盐。此外，硫酸钙在形成沉淀过程中，也会夹带氟化钙、重金属等污染物和部分有机物，有利于其他污染物的去除。研究发现：石灰乳质量浓度不宜超过3%，主要原因可能在于废水中的硫酸根浓度较高，二石灰本身为微溶物质，石灰乳浓度过高，乳液中高浓度石灰颗粒进入废水中未及时溶解，便被析出的硫酸钙覆盖，影响石灰的进一步溶解和反应，造成石灰药剂浪费，因此将石灰乳的浓度控制为3%以内。
[0011]在废水中硫酸铵浓度较大时（硫酸铵浓度例如大于4%），碱处理所采用的碱除了包括1
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3wt%的石灰乳之外，还应当添加8
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12wt%的氢氧化钠溶液，利用1
‑
3wt%的石灰乳和8
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12wt%的氢氧化钠溶液共同将废水pH值调节至12以上，其中石灰乳的添加量可以为5000
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10000mg/L，在调节时，先加入1
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3wt%的石灰乳，不足的采用8
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12%的氢氧化钠溶液补充，直至将废水pH值调节至12以上，碱处理时间可以为20
‑
40min。研究表明：在硫酸铵浓度较大时，如仅添加1
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3wt%的石灰乳，由于废水中硫酸根浓度太高，会产生大量硫酸钙沉淀，造成污泥产生量巨大，污泥处理和处置成本大幅增加；而采用氢氧化钠溶液同时配合少量的石灰乳，既能够去除废水中的重金属，同时能够去除废水中的氟化物，而适当过量的石灰乳会产生部分硫酸钙沉淀，通过硫酸钙沉淀的吸附和夹带作用，有利于氟化钙和重金属沉淀的协同去除，同时不会产生大量的污泥。
[0012]进一步地，还可以对二次氧化处理出水进行沉淀、结晶，从而回收硫酸钠，有利于实现资源化利用。
[0013]在本专利技术步骤S3中，向碱处理出水中加入碳酸盐主要用于去除废水中的钙离子；采用的碳酸盐可以为碳酸钠，反应时间可以为15
‑
30min。
[0014]絮凝沉淀可以采用絮凝剂进行，絮凝剂包括聚合氯化铝和PAM；其中，聚合氯化铝的添加量可以为10
‑
50mg/L，PAM的添加量可以为2
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20mg/L。经絮凝沉淀后，沉淀形成的污泥可进行脱水处理，收集的上清液可进入膜吸收系统回收氨氮。
[0015]在本专利技术步骤S4中，膜吸收系统的膜吸收组件可以采用平板膜或中空纤维膜；膜吸收可以采用循环处理的方式进行；吸收液可以采用水或硫酸溶液，从而产生氨水或铵盐作为副产品进行资源化利用。
[0016]在本专利技术步骤S5中，通常可以采用次氯酸盐进行氧化处理；然而，研究表明：仅采用次氯酸盐进行一次氧化处理存在试剂消耗量大、处理时间长、处理效果不佳等问题。基于上述问题，本申请特采用次氯酸盐进行两次氧化处理或采用次氯酸盐和双氧水进行一次氧化处理。
[0017]具体地，采用次氯酸盐进行两次氧化处理包括：向膜吸收处理出水加入次氯酸盐进行一次氧化，随后调节pH值至7
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9，再次加入次氯酸盐进行二次氧化；其中，一次氧化中次氯酸盐的摩尔添加量为氰化物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法，其特征在于，包括如下顺序进行的步骤：S1：将催化剂烟气洗涤废水的pH值调节至3
‑
4后进行还原处理；S2：采用碱将还原处理出水的pH值调节至12以上进行碱处理；S3：向碱处理出水中加入碳酸盐进行反应，对反应出水进行絮凝沉淀；S4：将絮凝沉淀出水送至膜吸收系统进行膜吸收处理，回收氨氮；S5：对膜吸收处理出水进行氧化处理，氧化处理为采用次氯酸盐进行两次氧化处理或采用次氯酸盐和双氧水进行氧化处理。2.根据权利要求1所述的催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法，其特征在于，步骤S1中，采用盐酸或硫酸进行pH值调节；采用还原剂进行还原处理，其中还原剂选自亚硫酸钠、硫酸亚铁和连二亚硫酸钠中的至少一种；还原剂的添加量为理论值的1.5
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2.5倍；还原处理时间为40
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60min。3.根据权利要求1所述的催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法，其特征在于，催化剂烟气洗涤废水中硫酸铵的浓度≤4%时，步骤S2中的碱为1
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3wt%的石灰乳；碱处理时间为20
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40min。4.根据权利要求1所述的催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法，其特征在于，在催化剂烟气洗涤废水中硫酸铵的浓度>4%时，步骤S2中的碱包括8
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12wt%的氢氧化钠溶液和1
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3wt%的石灰乳；碱处理时间为20
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40min。5.根据权利要求4所述的催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法，其特征在于，还包括：对氧化处理出水进行沉淀、结晶，回收硫酸钠。6.根据权利要求1所述的催化剂烟气洗涤废水资源化处理方法，其特征在于，步骤S3中，碳酸盐为碳酸钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海洋，王彦文，曹书涛，谷小兵，白玉勇，荆亚超，杨言，高阳，李飞，麻晓越，彭思伟，
申请(专利权)人：大唐环境产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：