本發(fā)明涉及脫硫廢水處理領(lǐng)域，具體是指一種脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)及其工藝。
背景技術(shù)：
隨著2015年1月頒布的新環(huán)保法，2015年4月頒布的《水污染防治行動計劃》，以及2017年1月頒布《火電行業(yè)排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規(guī)范》的正式施行，電力企業(yè)實現(xiàn)全廠廢水零排放的需求越來越迫切。在電廠廢水零排放背景下，為了提高水的綜合利用率，循環(huán)水排污水、反滲透濃水、化水車間排水等電廠廢水都匯集到脫硫系統(tǒng)，脫硫廢水水質(zhì)最為惡劣，其高含鹽量、高腐蝕性等屬性對環(huán)境造成嚴重影響，實現(xiàn)脫硫廢水濃縮刻不容緩。
目前脫硫廢水濃縮技術(shù)主要分為三個單元，分別是：預(yù)處理單元、濃縮減量單元、固化單元；預(yù)處理單元主要是去除懸浮固體顆粒（SS）和重金屬等，并充分軟化水質(zhì)，降低后續(xù)濃縮減量系統(tǒng)的結(jié)垢風險，是零排放技術(shù)的基礎(chǔ)；濃縮減量單元主要是降低脫硫廢水水量，減小后續(xù)系統(tǒng)的水量負荷，包括熱法濃縮（MED、MVR等）和膜法濃縮（MF/RO、UF/RO、 UF/NF、UF/RO/ED、UF/RO/FO、UF/RO/MD等），是零排放的關(guān)鍵；固化單元主要是將濃縮后的濃水進行蒸發(fā)結(jié)晶固化，是實現(xiàn)零排放的核心，主要包括蒸發(fā)結(jié)晶、旁路煙道噴霧蒸發(fā)等。
由于現(xiàn)有的固化單元的投資、運行成本及運行穩(wěn)定性受水量影響較大，濃縮減量單元在整個零排放工藝中發(fā)揮著重要作用。而現(xiàn)有的熱法濃縮和膜法濃縮技術(shù)對進水水質(zhì)要求較高，相應(yīng)增加預(yù)處理成本；且熱法濃縮和膜法濃縮投資、運行成本較高，不利于脫硫廢水濃縮技術(shù)的推廣應(yīng)用，如中國專利CN201510955608公開了一種基于煙氣余熱蒸發(fā)脫硫廢水濃縮處理方法，該方法處理的過程步驟復(fù)雜、廢水濃縮處理的成本高。
為攻克上述技術(shù)瓶頸，本專利提供了一種脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)和利用該裝置實現(xiàn)濃縮減量的工藝：該系統(tǒng)利用脫硫島前的煙氣余熱，實現(xiàn)脫硫廢水的濃縮，相對于現(xiàn)有的膜法濃縮和熱法濃縮是一種經(jīng)濟適用的脫硫廢水濃縮減量裝置和工藝。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟節(jié)約的，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水濃縮、且處理單元簡單的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種經(jīng)濟節(jié)約的，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水濃縮，且工藝流程簡單的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次導(dǎo)通連接的除塵器、引風機、煙道、脫硫島、集水池、固液分離器和中間水池；
其中所述煙道內(nèi)設(shè)置有噴淋裝置，所述噴淋裝置與中間水池導(dǎo)通連接；
所述脫硫島導(dǎo)通連接有煙囪；
所述煙道靠近脫硫島的一端導(dǎo)通連接有用于收集未蒸發(fā)的脫硫廢水的濃縮池；所述濃縮池與所述中間水池導(dǎo)通連接。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝，進一步地，所述濃縮池內(nèi)設(shè)置有用于將SO32-氧化為SO42-的曝氣裝置。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝，進一步地，所述煙道的內(nèi)壁設(shè)置有防腐層。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝，進一步地，所述煙道的下部靠近脫硫島處，為用于收集液體的錐形腔體；所述錐形腔體的底部與所述濃縮池導(dǎo)通連接。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝，進一步地，所述噴淋裝置包括若干個噴嘴，且均為單流體噴嘴，且均勻地圍繞煙道環(huán)形 布置。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝，進一步地，所述固液分離器為板框壓濾機或帶式壓濾機。
一種脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝，包括以下步驟：
（1）煙氣除塵：使用除塵器將待處理的煙氣除塵；
（2）煙氣和水的作用過程：使用引風機將除塵后的煙氣導(dǎo)入煙道，同時在煙道內(nèi)噴淋來自中間水池中脫硫廢水，一部分脫硫廢水被煙氣蒸發(fā)成水蒸汽，未蒸發(fā)的脫硫廢水在濃縮池進行收集；
濃縮池中脫硫廢水含鹽量在10%以下時重新導(dǎo)入中間水池進行下一步的濃縮；濃縮池中脫硫廢水含鹽量在10%以上時，稱為濃縮后的脫硫廢水，最終進行固化處理實現(xiàn)零排放，所述固化處理包括蒸發(fā)結(jié)晶、旁路煙道噴霧蒸發(fā)等。其中用于噴淋的脫硫廢水一部分來源是依次被脫硫島、集水池和經(jīng)過固液分離器后回收至中間水池中的脫硫廢水；另一部分來源是在煙道中噴淋后，濃縮池中含鹽量在10%以下的脫硫廢水；
（3）脫硫島內(nèi)冷凝：步驟（2）中的水蒸汽隨煙氣進入脫硫島，在脫硫島被冷凝用于補充脫硫島工藝用水；
（4）脫硫廢水的后處理：將脫硫廢水依次經(jīng)過集水池、固液分離器和中間水池處理；
其中集水池用于收集脫硫廢水，并將其勻質(zhì)勻量，固液分離器將脫硫廢水分離成污泥和水，其中水進入中間水池循環(huán)利用，用于步驟（2）中的噴淋。
為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝，進一步地，所述步驟（2）中噴淋時脫硫廢水被霧化為粒徑150μm-200 μm的液滴。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：
本發(fā)明涉及的脫硫廢水濃縮減量系統(tǒng)和利用本系統(tǒng)實現(xiàn)濃縮減量的工藝，本系統(tǒng)包括依次導(dǎo)通連接的除塵器、引風機、煙道、脫硫島、集水池、固液分離器和中間水池；煙道內(nèi)設(shè)置有噴淋裝置，所述噴淋裝置與中間水池導(dǎo)通連接；脫硫島導(dǎo)通連接有煙囪；煙道靠近脫硫島的一端導(dǎo)通連接有用于收集未蒸發(fā)的脫硫廢水的濃縮池；濃縮池與中間水池導(dǎo)通連接，本發(fā)明能夠利用帶有大量熱量的煙氣，除塵后用引風機將熱煙氣導(dǎo)入脫硫島前的煙道內(nèi)，煙道內(nèi)中的噴淋裝置將待濃縮處理的水噴淋到煙道內(nèi)，水高溫蒸發(fā)實現(xiàn)濃縮，蒸發(fā)后的水進入后續(xù)的脫硫島中；本發(fā)明中煙氣的熱量一方面實現(xiàn)脫硫廢水的蒸發(fā)濃縮，減小進入固化單元的水量負荷，降低脫硫廢水濃縮技術(shù)的投資、運行成本；另一方面由于煙氣溫度的降低，降低了脫硫島內(nèi)的水耗，間接補充脫硫工藝用水，是一種經(jīng)濟適用的脫硫廢水濃縮工藝。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點將會變得更為明顯：
圖1為本發(fā)明脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此，在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)濟節(jié)約的，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水濃縮、且處理單元簡單的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種經(jīng)濟節(jié)約的，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水濃縮，且工藝流程簡單的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝。
實施例：
本實施例公開了一種脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)，該系統(tǒng)經(jīng)濟節(jié)約，能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水濃縮、且處理單元簡單，具體如下：
一種脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括依次導(dǎo)通連接的除塵器、引風機、煙道、脫硫島、集水池、固液分離器和中間水池；
其中所述煙道內(nèi)設(shè)置有噴淋裝置，所述噴淋裝置與中間水池導(dǎo)通連接；
所述脫硫島導(dǎo)通連接有煙囪；
所述煙道靠近脫硫島的一端導(dǎo)通連接有用于收集未蒸發(fā)的脫硫廢水的濃縮池；所述濃縮池與所述中間水池導(dǎo)通連接。
利用上述的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)實現(xiàn)的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量工藝過程，具體包括以下步驟：
（1）煙氣除塵：將待處理的煙氣除塵；
（2）煙氣和水的傳質(zhì)和傳熱過程：將除塵后的煙氣經(jīng)引風機導(dǎo)入煙道，同時在煙道內(nèi)噴淋廢水，廢水與熱煙氣傳質(zhì)、傳熱，實現(xiàn)部分蒸發(fā)，未蒸發(fā)的廢水在濃縮池進行收集；隨著廢水的不斷蒸發(fā)，濃縮池內(nèi)廢水含鹽量逐漸升高；
濃縮池中脫硫廢水含鹽量在10%以下時導(dǎo)入中間水池進行下一步的濃縮；濃縮池中脫硫廢水含鹽量在10%以上時，稱為濃縮后的脫硫廢水，最終進行固化處理實現(xiàn)零排放，所述固化處理包括蒸發(fā)結(jié)晶、旁路煙道噴霧蒸發(fā)等；
其中用于噴淋的水一部分來源是依次被脫硫島、集水池和經(jīng)過固液分離器后回收至中間水池中的水；另一部分來源是在煙道中噴淋后，濃縮池中含鹽量在10%以下的脫硫廢水。
（3）脫硫島內(nèi)冷凝：步驟（2）中的水蒸汽隨煙氣進入脫硫島，在脫硫島被冷凝用于補充脫硫工藝用水；
（4）脫硫廢水的后處理：將脫硫廢水依次經(jīng)過集水池、固液分離器和中間水池；
本工藝能實現(xiàn)經(jīng)濟節(jié)約和脫硫廢水濃縮的目的，且處理過程簡單高效。
本發(fā)明的工作原理和工作過程具體如下：本實施例中的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)脫硫廢水的高效濃縮，高溫煙氣經(jīng)除塵器除塵后進入煙道，由于煙道中安裝有噴淋裝置，而噴淋裝置噴出的水的來源為中間水池中的待濃縮的脫硫廢水，脫硫廢水呈成細小的水滴分散在煙道內(nèi)，熱煙氣和水滴在此過程中實現(xiàn)熱交換，也就是說帶有大量熱的煙氣進入煙道后會將分散后的水滴蒸發(fā)成水蒸汽，由于水分的蒸發(fā)，所以脫硫廢水在此過程中被濃縮；為了讓水滴更好的分散，增加脫硫廢水的蒸發(fā)效果，優(yōu)選為，噴淋裝置包括若干個噴嘴，均為單流體噴嘴，且均勻地圍繞煙道周向環(huán)形布置，此時脫硫廢水被霧化為粒徑在150-200 μm左右的液滴，液滴與煙氣進行迅速的傳質(zhì)、傳熱；
另一方面為了更有效的收集煙道內(nèi)未蒸發(fā)的、經(jīng)過濃縮后的脫硫廢水，在煙道的下部靠近脫硫島處設(shè)置收集液體的錐形腔體；所述錐形腔體的底部與所述濃縮池導(dǎo)通連接；濃縮池中的溶質(zhì)中硫元素的狀態(tài)還有很多是處于亞價狀態(tài)的，不穩(wěn)定，且容易被氧化，因此在濃縮池內(nèi)設(shè)置有將SO32-氧化為SO42-的曝氣裝置，增加脫硫廢水穩(wěn)定性。隨時檢測濃縮池中脫硫廢水的含鹽量，含鹽量達到10%后進行排水；排出的含鹽量為10%的脫硫廢水最終進行固化處理實現(xiàn)零排放，所述固化處理包括蒸發(fā)結(jié)晶、旁路煙道噴霧蒸發(fā)等；若含鹽量低于10%則將濃縮池的廢水重新用泵打入中間水池進行再次濃縮，直到達到限定的含鹽量。
蒸發(fā)后的水蒸汽隨煙氣進入脫硫島，在脫硫島內(nèi)被冷凝下來間接補充脫硫島的工藝用水；其中脫硫島是電廠固有的必備裝置，為實現(xiàn)硫氧化物（SOX）的去除，在脫硫島內(nèi)加入硫氧化物（SOX）吸收劑，在不斷吸收過程中，煙氣中的（SOX）逐漸在水中富集，所得廢水叫做脫硫廢水，經(jīng)脫硫島處理過的煙氣達標后經(jīng)過煙囪排出；
從脫硫島出來的脫硫廢水經(jīng)集水池收集后，經(jīng)固液分離器去除脫硫廢水中的懸浮物質(zhì)（產(chǎn)生的污泥委外處理），優(yōu)選的固液分離器為板框壓濾機或帶式壓濾機；經(jīng)分離后的脫硫廢水進入中間水池中，而中間水池中的水為噴淋裝置中用水；本系統(tǒng)的煙道、脫硫島、集水池、固液分離器和中間水池形成回路，這是實現(xiàn)廢水逐漸濃縮的基礎(chǔ)。
值得注意的一點是，經(jīng)噴淋裝置后，利用煙氣所含的熱量實現(xiàn)對廢水的蒸發(fā)濃縮；為避免廢水蒸發(fā)過程中對煙道的腐蝕，將煙道進行防腐處理，即在煙道的內(nèi)壁設(shè)置有防腐層。
本發(fā)明的脫硫廢水煙氣余熱濃縮減量系統(tǒng)效能高，且濃縮單元簡單，
利用煙氣熱量實現(xiàn)對脫硫廢水的濃縮，該部分熱量一方面實現(xiàn)脫硫廢水的蒸發(fā)濃縮，以減小進入固化單元的水量負荷，降低脫硫廢水濃縮技術(shù)的投資、運行成本；另一方面由于煙氣溫度的降低，降低了脫硫島內(nèi)的水耗，間接補充脫硫工藝用水，是一種經(jīng)濟適用的脫硫廢水濃縮工藝，上述過程既達到了煙氣熱量的充分利用，又節(jié)約了脫硫島內(nèi)的用水量，經(jīng)此蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)后，可將脫硫廢水濃縮至原來的50%以下，減少了脫硫廢水后續(xù)處理的復(fù)雜程度，具有良好的實用價值。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。