一種無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置和方法，屬于環(huán)境水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]燃煤發(fā)電在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)期占居主導(dǎo)地位。除了燃煤電廠(chǎng)以外，還存在大量工業(yè)燃煤鍋爐和船舶動(dòng)力燃煤鍋爐等，這些鍋爐運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生大量含有S02的煙氣，如果不進(jìn)行處理將會(huì)引起大氣污染。海水脫硫工藝在沿海地區(qū)煙氣脫硫中廣泛應(yīng)用，該技術(shù)不需額外消耗淡水和吸收劑，無(wú)副產(chǎn)品和廢棄物，工藝簡(jiǎn)單。
[0003]海水脫硫工藝是利用自然海水的弱堿性吸收煙氣中S02的一種煙氣脫硫工藝，海水吸收的302最終生成硫酸鹽，硫酸鹽是一種無(wú)害物質(zhì)，是海水中主要成分之一，因此302的吸收對(duì)海水產(chǎn)生的影響很小。該工藝主要包括兩步化學(xué)反應(yīng):S02被海水吸收轉(zhuǎn)化成S0 32，然后通過(guò)對(duì)海水曝氣，空氣中的氧氣將S032氧化成穩(wěn)定的S0 42，吸收302后產(chǎn)生的酸性氫離子被C032和HC0 3中和并生產(chǎn)C0 2氣體，為了使出水pH達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)(pH彡6.8)，需在空氣的吹脫作用下使海水中的C02溢出，最終促進(jìn)海水pH的恢復(fù)。因此，脫硫海水pH恢復(fù)的關(guān)鍵因素包括兩方面:一方面是將S032氧化成穩(wěn)定的SO42，另一方面是將海水中C02驅(qū)離出海水，使海水pH得以恢復(fù)。
[0004]目前主要采用敞開(kāi)式空氣曝氣法進(jìn)行脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)處理，在曝氣池中通過(guò)向脫硫海水中大量鼓入空氣，海水中的S032被空氣中的氧氣氧化成穩(wěn)定的S0 42，由于大量H+的生產(chǎn)，促進(jìn)C032和HC0 3轉(zhuǎn)化為C0 2氣體，然后在空氣的吹脫和夾帶作用下C0 2從海水中溢出。
[0005]由于在低pH時(shí)，氧氣對(duì)S032氧化速率很低，因此一般在進(jìn)入曝氣池前向脫硫海水中摻混一定比例海水(來(lái)自冷卻水)，以提高曝氣池內(nèi)海水初始pH，這就造成空氣需求量巨大、能耗高和占地面積大的缺點(diǎn)。為了節(jié)約成本，一般控制曝氣池內(nèi)初始pH為3?5，由于曝氣池內(nèi)初始pH較低，此時(shí)大量曝氣很容易造成脫硫海水中的S02溢出，引起二次污染。
[0006]因此，隨著環(huán)保要求越發(fā)嚴(yán)格，如何避免S02溢出引起二次污染，開(kāi)發(fā)無(wú)二次污染的海水水質(zhì)恢復(fù)工藝具有重要環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服傳統(tǒng)曝氣工藝中存在的因S02溢出引起二次污染的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置和方法，本發(fā)明可以保證曝氣池內(nèi)在較低pH時(shí)進(jìn)行氧化，有利于節(jié)約占地面積。
[0008]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置，包括:
[0010]調(diào)節(jié)池；
[0011]封閉式曝氣池，其一端與所述調(diào)節(jié)池連接，且所述封閉式曝氣池內(nèi)部鋪設(shè)有曝氣裝置；所述封閉式曝氣池上方設(shè)有排氣口，所述排氣口連接排氣管道A ;
[0012]鼓風(fēng)機(jī)，其設(shè)于所述封閉式曝氣池的外部，且所述鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口連接有空氣過(guò)濾器，所述鼓風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口與所述曝氣裝置連接；鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口與空氣過(guò)濾器相連，可以避免空氣中雜質(zhì)堵塞曝氣裝置的曝氣頭。
[0013]302檢測(cè)儀，設(shè)于所述排氣管道A上，用于檢測(cè)S0 2濃度；
[0014]其中，
[0015]排氣管道B與排氣管道C分別與所述排氣管道A連接，且所述排氣管道B上設(shè)有閥門(mén)B，所述排氣管道C上設(shè)有閥門(mén)C ;
[0016]所述脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置還包括:
[0017]脫硫塔，所述脫硫塔頂端設(shè)有脫硫塔海水入口、脫硫塔煙氣出口，所述脫硫塔底端設(shè)有脫硫塔海水出口、脫硫塔煙氣入口 ；所述脫硫塔海水出口與所述調(diào)節(jié)池連接；所述脫硫塔煙氣入口與所述閥門(mén)C之間依次設(shè)有單向閥門(mén)和引風(fēng)機(jī)；其中，所述閥門(mén)C連接所述引風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口，所述引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口連接所述單向閥門(mén)，所述單向閥門(mén)同時(shí)連接所述脫硫塔煙氣入口。引風(fēng)機(jī)的設(shè)置，也可以有效避免封閉式曝氣池內(nèi)氣壓過(guò)大，從而避免封閉式曝氣池局部漏氣和脫硫海水中溶解過(guò)飽和氣體。排氣管道C上同時(shí)設(shè)有引風(fēng)機(jī)和單向閥，保證混合氣體順利進(jìn)入煙道，同時(shí)防止煙氣逆向進(jìn)入封閉式曝氣池中。
[0018]進(jìn)一步的，所述的無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置，還包括自動(dòng)控制裝置，其分別連接所述302檢測(cè)儀、閥門(mén)B、閥門(mén)C和引風(fēng)機(jī)，根據(jù)所述S0 2檢測(cè)儀的檢測(cè)結(jié)果，控制所述閥門(mén)B和閥門(mén)C開(kāi)閉，并根據(jù)所述S02檢測(cè)儀的檢測(cè)結(jié)果和所述封閉式曝氣池內(nèi)氣壓控制所述引風(fēng)機(jī)的開(kāi)閉。
[0019]進(jìn)一步的，所述單向閥門(mén)的進(jìn)氣口連接所述引風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口，所述單向閥門(mén)的出氣口連接所述脫硫塔煙氣入口。
[0020]進(jìn)一步的，所述脫硫塔內(nèi)部設(shè)有噴淋裝置。
[0021 ] 進(jìn)一步的，所述噴淋裝置設(shè)于所述脫硫塔內(nèi)部的中上方。
[0022]進(jìn)一步的，所述噴淋裝置包括2?5個(gè)噴淋層，且每個(gè)噴淋層上均設(shè)有若干個(gè)噴嘴。
[0023]進(jìn)一步的，所述曝氣裝置鋪設(shè)在所述封閉式曝氣池的內(nèi)部底端或內(nèi)部頂端。
[0024]—種使用所述的無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置使得脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)的方法，包括以下步驟:
[0025]步驟1，海水冷卻水由脫硫塔海水入口進(jìn)入脫硫塔內(nèi)，將煙氣中的S02吸收，然后通過(guò)所述脫硫塔海水出口排出形成脫硫海水；
[0026]步驟2，將所述脫硫海水與海水冷卻水引入所述調(diào)節(jié)池，并混合均勻得到混合脫硫海水，調(diào)節(jié)所述混合脫硫海水的pH為3?5 ;
[0027]步驟3，將所述混合脫硫海水引入所述封閉式曝氣池，所述封閉式曝氣池內(nèi)鋪設(shè)有曝氣裝置；
[0028]步驟4，空氣經(jīng)過(guò)空氣過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)，在所述鼓風(fēng)機(jī)的作用下，通過(guò)所述曝氣裝置將空氣均勻鼓入所述混合脫硫海水中；
[0029]步驟5，在所述混合脫硫海水中氧的氧化作用下，所述混合脫硫海水中的S02轉(zhuǎn)換成S042，并產(chǎn)生酸性氫離子；所述酸性氫離子被C032和HC0 3中和并生產(chǎn)C0 2氣體；C0 2氣體、空氣和未轉(zhuǎn)換完的S02從所述混合脫硫海水中溢出形成混合氣體，所述混合脫硫海水pH恢復(fù)到6.8以上，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；
[0030]同時(shí)，所述封閉式曝氣池產(chǎn)生的混合氣體通過(guò)排氣口 A進(jìn)入所述排氣管道A，通過(guò)所述so2檢測(cè)儀的檢測(cè)分析:
[0031 ] 當(dāng)所述混合氣體中的S02濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)所述自動(dòng)控制裝置的控制，關(guān)閉閥門(mén)C，打開(kāi)閥門(mén)B，所述混合氣體通過(guò)排氣管道B直接排入大氣中；
[0032]當(dāng)所述混合氣體中的S02濃度超出排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，根據(jù)所述自動(dòng)控制裝置的控制，關(guān)閉閥門(mén)B，打開(kāi)閥門(mén)C、引風(fēng)機(jī)和單向閥門(mén)，所述混合氣體進(jìn)入脫硫塔的煙道與煙氣混合，然后通過(guò)脫硫塔煙氣入口進(jìn)入脫硫塔，使得所述混合氣體中的302被吸收，最后所述混合氣體由所述脫硫塔的煙氣出口排出。
[0033]進(jìn)一步的，步驟3中，所述調(diào)節(jié)池內(nèi)的混合脫硫海水在重力作用下進(jìn)入所述封閉式曝氣池。
[0034]進(jìn)一步的，步驟3中，在所述封閉式曝氣池內(nèi)，所述混合脫硫海水按照水平推流方式流經(jīng)所述曝氣裝置。
[0035]本發(fā)明的有益效果為:
[0036]本發(fā)明采用封閉式曝氣系統(tǒng)對(duì)脫硫海水進(jìn)行氧化處理，同時(shí)在封閉式曝氣池上設(shè)有排氣口，通過(guò)排氣口的so2在線(xiàn)檢測(cè)儀測(cè)定排出混合氣體中so 2濃度，根據(jù)測(cè)定結(jié)果控制排出混合氣體后續(xù)處理方式。如果排出混合氣體中302滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)，則直接排入大氣中，如果排出混合氣體中S02不滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)，則將排出混合氣體排入脫硫塔進(jìn)行二次吸收，確保S02達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)無(wú)需單獨(dú)設(shè)置吸收塔，節(jié)約設(shè)備和占地面積，操作簡(jiǎn)單。
[0037]本發(fā)明所述方法可以監(jiān)控封閉式曝氣池排出的混合氣體中S02濃度，同時(shí)可以通過(guò)自動(dòng)控制裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)排出氣體的302脫除處理，確保排出氣體中S0 2能夠達(dá)標(biāo)排放，可有效避免因302溢出引起的二次污染。此外，在排出氣體中S0 2可以達(dá)標(biāo)排放時(shí)，由于可以通過(guò)自控控制裝置實(shí)現(xiàn)閥門(mén)、引風(fēng)機(jī)的自動(dòng)關(guān)閉，從而節(jié)約整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行成本。
[0038]由于曝氣池曝氣量遠(yuǎn)小于燃煤鍋爐的煙氣量，因此將排出混合氣體引入煙道與煙氣混合進(jìn)行二次吸收不會(huì)對(duì)現(xiàn)有脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生明顯不利影響，易于對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行改造。另外，引風(fēng)機(jī)的設(shè)置，也可以有效避免封閉式曝氣池內(nèi)氣壓過(guò)大，從而避免封閉式曝氣池局部漏氣和脫硫海水中溶解過(guò)飽和氣體。本發(fā)明不僅適用于電廠(chǎng)煙氣脫硫，也適用于船舶和其他燃煤工業(yè)鍋爐的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)處理。
【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1為本發(fā)明所述無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]其中，1-脫硫塔海水入口，2-脫硫塔，3-脫硫塔海水出口，4-調(diào)節(jié)池，5-封閉式曝氣池，6-空氣過(guò)濾器，7-鼓風(fēng)機(jī)，8-曝氣裝置，9-排氣口，10-302檢測(cè)儀，11-閥門(mén)B，12-閥門(mén)C，13-引風(fēng)機(jī)，14-單向閥門(mén)，15-脫硫塔煙氣入口，16-脫硫塔煙氣出口。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0042]—種無(wú)二次污染的脫硫海水水質(zhì)恢復(fù)裝置，其特征在于，包括:
[0043]調(diào)節(jié)池4 ；
[0044]封閉式曝氣池5，其一端與所述調(diào)節(jié)池4連接，且所述封閉式曝氣池2內(nèi)部鋪設(shè)有曝氣裝置8 ;所述曝氣裝置8鋪設(shè)在所述封閉式曝氣池5的內(nèi)部底端或內(nèi)部頂端。所述封閉式曝氣池5上方設(shè)有排氣口 9，所述排氣口 9連接排氣管道A ;
[0045]鼓風(fēng)機(jī)7，其設(shè)于所述封閉式曝氣池5的外部，且所述鼓風(fēng)機(jī)7的進(jìn)風(fēng)口連接有空氣過(guò)濾器6，所述鼓風(fēng)機(jī)7的出風(fēng)口與所述曝氣裝置5連接；鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣口與空氣過(guò)濾器相連，可以避免空氣中雜質(zhì)堵塞曝氣裝置的曝氣頭。
[0046]S02檢測(cè)儀10，設(shè)于所述排氣管道A上，用于檢測(cè)S0 2濃度；
[0047]其中，
[0048]排氣管道B與排氣管道C分別與所述排氣管道A連接，且所述排氣管道B上設(shè)有閥門(mén)B11，所述排氣管道C上設(shè)