一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法及处理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法及处理系统，本发明专利技术通过采用烟气换热

【技术实现步骤摘要】
一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法及处理系统


[0001]本专利技术涉及废水处理，具体涉及一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法及处理系统，属于废水中氨氮回收利用


技术介绍

[0002]湿法脱硫废水是指采用石灰石石膏法脱硫工艺处理烧结烟气过程中通过固液分离后产生的废液。湿法脱硫废水成分复杂，污染物浓度高，若不经处理直接排入环境会造成严重的污染。目前，湿法脱硫废水主要采用简单处理后进行冲渣。但由于湿法脱硫废水中含有大量的氨氮化合物，其浓度在800～2000mg/L之间，直接冲渣会产生大量氨气，进而恶化车间环境。
[0003]另外，烧结过程还也会产生大量氮氧化物。针对氮氧化物的去除主要有源头减排和末端治理两种技术。源头减排技术一般是通过在高温烧结过程中引入氨源，使之与刚形成的氮氧化物发生反应高温SNCR反应而脱硝，因此需要额外消耗大量的氨源。一方面是氨氮废水的排放，一方面是氨源的需求。若能将湿法脱硫废水中的氨氮回收，并用于烧结源头的添加。即可实现氨资源的循环，降低氨排放的同时降低烧结脱硝成本。
[0004]针对湿法脱硫废水中氨氮的回收，主要有吹脱法、沉淀法、膜分离法等，但这些方法均存在处理成本高或处理不彻底的难点，如中国专利202010423692.6《一种膜吸收法处理脱硫废水中氨氮装置及方法》，向脱硫废水中投加碱性药剂调节pH值为11
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13，然后用脱氨膜进行废水中氨氮的脱除。类似的，中国专利202110167995.0《钢铁湿法脱硫废水处理系统及方法》采用碱液调节废水pH后，在脱氨氮装置内，废水自上而下流动，与来自脱氨氮装置的逆流蒸汽直接接触，废水中的氨被脱除。这两种方法存在的主要问题为由于湿法脱硫废水为高钙镁的废水，调节溶液pH需要加入大量的液碱，成本较高。为降低调碱的成本，中国专利201410420879.5《一种石灰石石膏湿法钢铁烧结机烟气脱硫废水处理方法》采用石灰石进行湿法脱硫废水pH的调节，然后采用吹脱的方式进行氨氮的脱除。但由于吹脱效率低，需要较大的反应塔，且吹脱法的氨氮的去除率不高。此外，还有中国专利201811531690.8《用于脱硫废水类芬顿反应去除氨氮的催化剂的制备方法》，通过合成催化剂，利用芬顿法实现氨氮的去除，但芬顿法存在运行成本高的问题。以及中国专利201910816874.7《一种烧结湿式脱硫废水的零排放处理方法和系统》基于湿法脱硫废水含有氨氮和镁离子的特征，向溶液中加入磷酸，使氨氮转化为磷酸铵镁沉淀，而实现氨氮的脱除。但该方法存在磷酸根较贵，且沉淀较细，需要较多的助凝剂和较大沉降池。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中湿法脱硫废水氨氮回收成本高的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法及处理系统，本专利技术通过采用烟气换热
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梯级浓缩
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高浓度氨氮沉淀
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亚硫酸亚铁铵沉淀相互协同的方法进行湿法脱硫废水中氨氮的低成本回收，并将其循环至烧结工序进行利用，从而降低烧结工序中氨源的消耗，变废为宝，
实现节能减排的绿色工业。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案具体如下所述：
[0007]根据本专利技术的第一种实施方案，提供一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法。
[0008]一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法，该方法包括如下步骤：
[0009]1)将湿法脱硫废水输送至梯级蒸发浓缩单元中，通入高温蒸汽后进行浓缩处理，获得浓缩废水和冷凝水。
[0010]2)将浓缩废水输送至氨氮沉淀单元中，加入沉淀剂后进行沉淀处理，固液分离后获得高盐废水和残渣。高盐废水与步骤1)获得的冷凝水混合后获得脱氨氮稀盐水。
[0011]3)将部分残渣输送至步骤1)的湿法脱硫废水中作为晶核参与浓缩处理，而剩余部分残渣作为烧结配料参与烧结处理。或者，将全部残渣均作为烧结配料参与烧结处理。
[0012]作为优选，步骤1)还包括：
[0013]101)将高温烟气与工业水进行换热后获得高温蒸汽。高温蒸汽与湿法脱硫废水换热后变成低温蒸汽，将该低温蒸汽凝结后与工业水混合再继续与高温烟气进行循环换热。
[0014]作为优选，在步骤101)中，所述高温烟气为烧结工序脱硫脱硝除尘后的烟气，其温度为120～180℃，优先为130
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150℃。
[0015]作为优选，在步骤101)中，所述高温蒸汽是温度为115～150℃，压力为0.15～0.35MPa的蒸汽，优选是温度为120～140℃，压力为0.2～0.3MPa的蒸汽。
[0016]作为优选，在梯级蒸发浓缩单元中，高温蒸汽和湿法脱硫废水的流动方向相同，并且根据它们的流向，所述梯级蒸发浓缩单元的级数为2～8级，优选为3～5级。
[0017]作为优选，根据高温蒸汽的流向，蒸发温度逐级递减，真空度逐级递增。
[0018]作为优选，在步骤1)中，所述梯级蒸发浓缩单元为三级蒸发浓缩装置，其中：第一级蒸发浓缩装置的蒸发温度为80～100℃，优选为85～95℃，真空度为
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40kPa至
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5kPa，优选为
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35kPa至
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8kPa。第二级蒸发浓缩装置的蒸发温度为50～80℃，优选为55～75℃，真空度为
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70kPa至
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40kPa，优选为
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60kPa至
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45kPa。第三级蒸发浓缩装置的蒸发温度为30～50℃，优选为35～45℃，真空度为
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100kPa至
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70kPa，优选为
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85kPa至
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75kPa。
[0019]作为优选，在步骤2)中，所述沉淀剂为可溶性亚铁盐和可溶性亚硫酸根盐。优选，沉淀剂的加入顺序为先加入可溶性亚铁盐，然后再加入可溶性亚硫酸根盐。
[0020]作为优选，在步骤2)中，所述可溶性亚铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、单质铁粉中的一种或多种。所述可溶性亚硫酸根盐选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾中的一种或多种。
[0021]作为优选，在步骤3)中，湿法脱硫废水中残渣的加入量为1～20g/L，优选3～15g/L，更优选为5～10g/L，基于湿法脱硫废水的总体积。
[0022]作为优选，在步骤3)中，烧结配料中残渣的加入量为烧结配料总质量的0.01～0.15wt％，优选为0.03～0.12wt％，更优选为0.03～0.1wt％。
[0023]作为优选，在步骤3)中，残渣作为烧结配料参与烧结处理具体为：将残渣加入到烧结料层的底部参与烧结处理。优选，残渣的添加位置为距离烧结台车底部50～150mm的烧结料层中，优选为距离烧结台车底部70～125mm的烧结料层中。
[0024]根据本专利技术的第二种实施方案，提供一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水的处理
系统。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于氨循环的烧结湿法脱硫废水处理方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1)将湿法脱硫废水输送至梯级蒸发浓缩单元中，通入高温蒸汽后进行浓缩处理，获得浓缩废水和冷凝水；2)将浓缩废水输送至氨氮沉淀单元中，加入沉淀剂后进行沉淀处理，固液分离后获得高盐废水和残渣；高盐废水与步骤1)获得的冷凝水混合后获得脱氨氮稀盐水；3)将部分残渣输送至步骤1)的湿法脱硫废水中作为晶核参与浓缩处理，而剩余部分残渣作为烧结配料参与烧结处理；或者，将全部残渣均作为烧结配料参与烧结处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)还包括：101)将高温烟气与工业水进行换热后获得高温蒸汽；高温蒸汽与湿法脱硫废水换热后变成低温蒸汽，将该低温蒸汽凝结后与工业水混合再继续与高温烟气进行循环换热；作为优选，所述高温烟气为烧结工序脱硫脱硝除尘后的烟气，其温度为120～180℃，优先为130
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150℃；和/或所述高温蒸汽是温度为115～150℃，压力为0.15～0.35MPa的蒸汽，优选是温度为120～140℃，压力为0.2～0.3MPa的蒸汽。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在梯级蒸发浓缩单元中，高温蒸汽和湿法脱硫废水的流动方向相同，并且根据它们的流向，所述梯级蒸发浓缩单元的级数为2～8级，优选为3～5级；作为优选，根据高温蒸汽的流向，蒸发温度逐级递减，真空度逐级递增。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述梯级蒸发浓缩单元为三级蒸发浓缩装置，其中：第一级蒸发浓缩装置的蒸发温度为80～100℃，优选为85～95℃，真空度为
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40kPa至
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5kPa，优选为
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35kPa至
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8kPa；第二级蒸发浓缩装置的蒸发温度为50～80℃，优选为55～75℃，真空度为
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70kPa至
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40kPa，优选为
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60kPa至
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45kPa；第三级蒸发浓缩装置的蒸发温度为30～50℃，优选为35～45℃，真空度为
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100kPa至
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70kPa，优选为
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85kPa至
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75kPa。5.根据权利要求1
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4中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，所述沉淀剂为可溶性亚铁盐和可溶性亚硫酸根盐；优选，沉淀剂的加入顺序为先加入可溶性亚铁盐，然后再加入可溶性亚硫酸根盐；作为优选，所述可溶性亚铁盐选自氯化亚铁、硫酸亚铁、单质铁粉中的一种或多种；所述可溶性亚硫酸根盐选自亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钾中的一种或多种。6.根据权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨本涛，冯泽愚，钟明旭，陈瑶，刘彦廷，张喜冬，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：