本發(fā)明屬于脫硫廢水控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種脫硫廢水零排放耦合調(diào)濕除塵增效系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

脫硫廢水呈酸性pH在4～6之間，含鹽量高進(jìn)水溶解性固體總量(TDS)在33500～64000mg/L之間，懸浮物含量高，懸浮物為石膏顆粒，二氧化硅及鐵/鋁的氫氧化物，廢水硬度較高在5116～11545mg/L之間，廢水中的陽(yáng)離子主要為鈣鎂等硬度離子，重金屬離子種類較多，含量遠(yuǎn)高于排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)含有大量的陰離子主要為氯離子，容易引起后續(xù)設(shè)備的腐蝕。

2006年頒布的《火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》已明確提出：火電廠的脫硫廢水處理設(shè)施要單獨(dú)設(shè)置，優(yōu)先考慮處理回用，不設(shè)排放口，必須實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

2015年4月16日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《水污染行動(dòng)計(jì)劃》(《水十條》)，明確提出，到2020年，全國(guó)水環(huán)境質(zhì)量得到階段性改善，污染嚴(yán)重水體較大幅度減少，一些重點(diǎn)區(qū)域甚至禁止污水排放。

2016年9月30日，環(huán)保部發(fā)布關(guān)于征求《火電廠污染防治技術(shù)政策》和《火電廠污染防治最佳可行性技術(shù)指南》意見(jiàn)函，對(duì)火電廠排放的廢氣、廢水、噪聲、固體廢物等造成的污染制定基本的技術(shù)政策，關(guān)于廢水明確指出：

①火電廠水污染防治應(yīng)遵循清污分流、一水多用、集中處理不分散處理相結(jié)合的原則，鼓勵(lì)火電廠實(shí)現(xiàn)廢水的循環(huán)使用不外排；

②脫硫廢水應(yīng)經(jīng)過(guò)中和、沉淀、絮凝、澄清等傳統(tǒng)工藝處理，鼓勵(lì)利用余熱蒸法干燥、結(jié)晶等處理工藝。

脫硫廢水經(jīng)常規(guī)處理或是不經(jīng)處理用于濕式除渣系統(tǒng)，由于脫硫廢水呈酸性且氯離子含量高，對(duì)灰渣的綜合利用有影響同時(shí)對(duì)金屬的腐蝕性極強(qiáng)，另外沖渣水需要二次處理，難以實(shí)現(xiàn)真正廢水零排放。

中國(guó)專利CN 204185326U提供了一種脫硫廢水零排放處理系統(tǒng)，包括廢水預(yù)處理設(shè)備，蒸發(fā)濃縮設(shè)備和蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，通過(guò)所述設(shè)備的處理，最終產(chǎn)物為蒸餾水和結(jié)晶鹽，減少有害物質(zhì)的排放，但蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)對(duì)結(jié)晶鹽的純度有要求，需要對(duì)脫硫廢水進(jìn)行深度預(yù)處理，后續(xù)膜濃縮及蒸發(fā)結(jié)晶工況，需對(duì)濁度、結(jié)垢性物質(zhì)、化學(xué)需氧量(COD)去除，在濃縮階段，很容易結(jié)垢，影響設(shè)備的運(yùn)行和使用壽命，脫硫廢水中鎂離子濃度高，軟化生成的產(chǎn)物氫氧化鎂為絮狀膠體，難沉淀，很難過(guò)濾分離，給工藝操作帶來(lái)困難，同時(shí)運(yùn)行費(fèi)用比較高，蒸發(fā)結(jié)晶部分運(yùn)行成本約占總運(yùn)行費(fèi)用的45％。系統(tǒng)必須外排少部分含鹽水或污泥，廢水治理中得到的產(chǎn)物晶體鹽，難以商業(yè)利用或需要作為固廢處理。

中國(guó)專利CN 204097264U提供了一種脫硫廢水零排放的裝置，由脫硫系統(tǒng)、二段式廢水旋流器、超聲波霧化噴嘴、除塵器、廢水泵和廢水輸送泵組成，該專利可以實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷下廢水無(wú)外排，高效去除廢水中的無(wú)機(jī)鹽離子和重金屬離子，但受負(fù)荷影響大，處理量不足；空氣預(yù)熱器后煙溫偏低，而且對(duì)于加裝低低溫電除塵的除塵系統(tǒng)導(dǎo)致可利用煙道長(zhǎng)度縮短，蒸發(fā)不徹底，導(dǎo)致積灰和腐蝕。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，改進(jìn)廢水治理技術(shù)，本發(fā)明提供了一種低成本、低能耗、高效去除廢水中顆粒物的脫硫廢水零排放耦合調(diào)濕除塵增效系統(tǒng)及方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種脫硫廢水零排放耦合調(diào)濕除塵增效系統(tǒng)，包括順次連通的脫硫塔、石膏脫水系統(tǒng)、廢水旋流器、廢水箱、旋轉(zhuǎn)噴霧蒸發(fā)塔和除塵器，所述廢水旋流器包括旋流子本體和溢流管，所述旋流子本體上設(shè)置有旋流器進(jìn)口和底流口，所述底流口位于旋流子本體的底部，所述旋流器進(jìn)口與石膏脫水系統(tǒng)相連，旋流器底流口與脫硫塔相連，所述溢流管設(shè)置在旋流子本體上，所述溢流管上具有溢流口，所述溢流口與廢水箱相連；所述旋轉(zhuǎn)噴霧蒸發(fā)塔包括蒸發(fā)塔本體、旋轉(zhuǎn)霧化器和煙氣分布器，所述蒸發(fā)塔本體內(nèi)壁上設(shè)置有壓縮空氣管道，所述壓縮空氣管道與廠用壓縮空氣系統(tǒng)相連；所述旋轉(zhuǎn)霧化器與廢水箱相連，所述煙氣分布器與蒸發(fā)塔入口煙道相連，所述蒸發(fā)塔入口煙道上設(shè)有入口煙道擋板門，所述入口煙道擋板門與空氣預(yù)熱器入口煙道相連；所述蒸發(fā)塔本體與蒸發(fā)塔出口煙道相連，所述蒸發(fā)塔出口煙道上設(shè)有出口煙道擋板門，所述出口煙道擋板門與除塵器入口煙道相連；所述除塵器與脫硫塔相連。

作為優(yōu)選，所述廢水箱與高位堿液箱相連。調(diào)節(jié)廢水pH，實(shí)現(xiàn)廢水的pH 大于7同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水的軟化。

作為優(yōu)選，所述石膏脫水系統(tǒng)通過(guò)第一廢水輸送泵與旋流器進(jìn)口相連。脫硫廢水經(jīng)第一廢水輸送泵輸送至廢水旋流器。

作為優(yōu)選，所述廢水箱通過(guò)第二廢水輸送泵與旋轉(zhuǎn)霧化器相連。

作為優(yōu)選，所述蒸發(fā)塔本體包括蒸發(fā)塔直筒段和蒸發(fā)塔錐體段，所述蒸發(fā)塔錐體段底部設(shè)有底口。

作為優(yōu)選，所述溢流口設(shè)置在旋流子本體上部。旋流器溢流經(jīng)廢水溢流口輸送至廢水箱收集。

作為優(yōu)選，所述除塵器為靜電除塵器，煙氣分布器是一種屋脊式煙氣分布器，帶有可調(diào)節(jié)導(dǎo)向葉片，采用低碳鋼表面涂防腐鱗片；旋轉(zhuǎn)霧化器為具有一定厚度和開(kāi)孔率的實(shí)心圓盤狀結(jié)構(gòu)。

一種脫硫廢水零排放耦合調(diào)濕除塵增效方法，包括下述步驟：

(1)脫硫塔石膏漿液經(jīng)石膏脫水系統(tǒng)處理后，經(jīng)第一廢水輸送泵輸送至廢水旋流器；

(2)廢水經(jīng)過(guò)廢水旋流器處理后，含固量較高的旋流器底流排放至脫硫塔回收利用，旋流器溢流輸送至廢水箱收集，廢水箱廢水經(jīng)高位堿液箱自流至廢水箱，調(diào)節(jié)廢水pH，然后經(jīng)第二廢水輸送泵輸送至旋轉(zhuǎn)霧化器霧化；

(3)霧化后的廢水下行與經(jīng)蒸發(fā)塔入口煙道輸送來(lái)的空氣預(yù)熱器前的上行高溫?zé)煔饨佑|，霧化廢水與高溫?zé)煔饨佑|后迅速蒸干，蒸干后形成的水蒸氣及固體物質(zhì)與煙氣下行至蒸發(fā)塔出口煙道，廢水蒸干后使得煙氣溫度降低同時(shí)增濕，經(jīng)蒸發(fā)塔出口煙道輸送至除塵器，廢水中的無(wú)機(jī)鹽和重金屬在除塵器中被除去，廢水以凈化水蒸氣的形式通過(guò)除塵器進(jìn)入脫硫塔；

(4)脫硫塔產(chǎn)生的廢水經(jīng)過(guò)上述步驟再循環(huán)，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

作為優(yōu)選，液體經(jīng)旋轉(zhuǎn)霧化器霧化成平均粒徑約50微米的小霧滴，小霧滴由霧化噴嘴噴出。第二廢水輸送泵將軟化調(diào)節(jié)pH后的廢水通過(guò)廢水管輸送至旋轉(zhuǎn)霧化器上，液體在高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用霧化成平均粒徑約50微米的小霧滴，小霧滴由霧化噴嘴噴出。

作為優(yōu)選，廢水箱采用碳鋼及玻璃鱗片進(jìn)行防腐處理，蒸發(fā)塔本體包括蒸發(fā)塔直筒段和蒸發(fā)塔錐體段，蒸發(fā)塔直筒段采用不銹鋼，蒸發(fā)塔錐體段采用碳鋼，同時(shí)在蒸發(fā)塔本體外壁采用保溫巖棉進(jìn)行保溫，壓縮空氣管道和堿液箱采用304不銹鋼拼接而成。

本發(fā)明的有益效果為：

(1)脫硫廢水呈酸性經(jīng)堿液系統(tǒng)調(diào)節(jié)pH后，減緩了后續(xù)設(shè)備的酸性腐蝕，減緩煙氣中的硫化物含量進(jìn)而會(huì)提高對(duì)應(yīng)的煙氣的酸露點(diǎn)避免后續(xù)除塵設(shè)備和煙道的腐蝕；

(2)脫硫廢水經(jīng)高效旋轉(zhuǎn)霧化器霧化后，液滴平均粒徑在50微米左右，與高溫?zé)煔饨佑|后快速霧化，避免了現(xiàn)行技術(shù)低負(fù)荷下煙氣溫度低導(dǎo)致廢水蒸發(fā)效果差的現(xiàn)象；

(3)廢水霧化蒸發(fā)后進(jìn)入除塵器，煙氣溫度降低，同時(shí)廢水中的無(wú)機(jī)鹽可適當(dāng)降低粉塵比電阻，進(jìn)而提高除塵器除塵效率，廢水中的顆粒物可以進(jìn)一步由除塵器高效脫除；

(4)廢水蒸發(fā)使煙氣的含濕量升高，可降低后續(xù)濕法脫硫系統(tǒng)的耗水量；

(5)工藝簡(jiǎn)單，廢水治理穩(wěn)定性高，不受機(jī)組負(fù)荷影響，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)省水耗和能耗，實(shí)現(xiàn)廢水零排放同時(shí)增加煙氣濕度，降低飛灰比電阻，增加顆粒物的荷電量進(jìn)而提高除塵器除塵效率。。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的的系統(tǒng)流程圖；

圖2是本發(fā)明廢水旋轉(zhuǎn)噴霧蒸發(fā)塔結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明所要保護(hù)的范圍并不限于此。

實(shí)施例1

參照?qǐng)D1，圖2，一種脫硫廢水零排放耦合調(diào)濕除塵增效系統(tǒng)，包括順次連通的脫硫塔2、石膏脫水系統(tǒng)3、廢水旋流器4、廢水箱8、旋轉(zhuǎn)噴霧蒸發(fā)塔11和除塵器1，所述廢水旋流器包括旋流子本體23和溢流管24，所述旋流子本體上設(shè)置有旋流器進(jìn)口25和底流口7，所述底流口7位于旋流子本體的底部，所述旋流器進(jìn)口25與石膏脫水系統(tǒng)3相連，旋流器底流口7與脫硫塔2相連，所述溢流管24設(shè)置在旋流子本體上，所述溢流管上具有溢流口6，所述溢流口6 與廢水箱8相連，所述溢流口6設(shè)置在旋流子本體上部，旋流器溢流經(jīng)廢水溢流口輸送至廢水箱收集。所述旋轉(zhuǎn)噴霧蒸發(fā)塔11包括蒸發(fā)塔本體16、旋轉(zhuǎn)霧化器14和煙氣分布器17，所述蒸發(fā)塔本體16內(nèi)壁上設(shè)置有壓縮空氣管道19，所述壓縮空氣管道與廠用壓縮空氣系統(tǒng)相連；所述旋轉(zhuǎn)霧化器14與廢水箱8相連，所述煙氣分布器17與蒸發(fā)塔入口煙道22相連，所述蒸發(fā)塔入口煙道上設(shè)有入口煙道擋板門13，所述入口煙道擋板門13與空氣預(yù)熱器27入口煙道21相連；所述蒸發(fā)塔本體與蒸發(fā)塔出口煙道18相連，所述蒸發(fā)塔出口煙道上設(shè)有出口煙道擋板門12，所述出口煙道擋板門12與除塵器入口煙道26相連；所述除塵器1與脫硫塔2相連。

所述廢水箱8與高位堿液箱9相連，調(diào)節(jié)廢水pH，實(shí)現(xiàn)廢水的pH大于7同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水的軟化。所述石膏脫水系統(tǒng)3通過(guò)第一廢水輸送泵5與旋流器進(jìn)口25相連，脫硫廢水經(jīng)第一廢水輸送泵5輸送至廢水旋流器4。所述廢水箱8通過(guò)第二廢水輸送泵10與旋轉(zhuǎn)霧化器14相連。所述蒸發(fā)塔本體包括蒸發(fā)塔直筒段和蒸發(fā)塔錐體段，所述蒸發(fā)塔錐體段底部設(shè)有底口20。

所述除塵器為靜電除塵器，煙氣分布器是一種屋脊式煙氣分布器，帶有可調(diào)節(jié)導(dǎo)向葉片，采用低碳鋼表面涂防腐鱗片；旋轉(zhuǎn)霧化器為具有一定厚度和開(kāi)孔率的實(shí)心圓盤狀結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例2

參照?qǐng)D1，圖2，一種脫硫廢水零排放耦合調(diào)濕除塵增效方法，采用實(shí)施例1所述系統(tǒng)，包括下述步驟：

(1)脫硫塔2石膏漿液經(jīng)石膏脫水系統(tǒng)3處理后，經(jīng)第一廢水輸送泵5輸送至廢水旋流器4；

(2)廢水經(jīng)過(guò)廢水旋流器4處理后經(jīng)廢水旋流器底流口7排放至脫硫塔2回收利用，旋流器溢流經(jīng)廢水溢流口6輸送至廢水箱8收集，廢水箱廢水經(jīng)高位堿液箱9自流至廢水箱8，調(diào)節(jié)廢水pH，實(shí)現(xiàn)廢水的pH大于7同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水的軟化，軟化調(diào)節(jié)pH后的廢水經(jīng)第二廢水輸送泵10輸送至旋轉(zhuǎn)霧化器14霧化；

(3)霧化后的廢水經(jīng)廢水霧化噴嘴15下行與經(jīng)蒸發(fā)塔入口煙道22輸送來(lái)的空氣預(yù)熱器27前的上行高溫?zé)煔饨佑|，設(shè)置廢水旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)塔出口煙道擋板門12和廢水旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)塔入口煙道擋板門13，在檢修時(shí)截流煙氣；對(duì)應(yīng)的霧化廢水與高溫?zé)煔饨佑|后迅速蒸干，蒸干后形成的水蒸氣及固體物質(zhì)與煙氣下行至蒸發(fā)塔出口煙道18，廢水蒸干后使得煙氣溫度降低同時(shí)增濕，經(jīng)蒸發(fā)塔出口煙道18輸送至靜電除塵器1，廢水中的無(wú)機(jī)鹽和重金屬在除塵器中被除去，廢水以凈化水蒸氣的形式通過(guò)除塵器進(jìn)入脫硫塔2；

(4)脫硫塔2產(chǎn)生的廢水經(jīng)過(guò)上述步驟再循環(huán)，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的零排放。

液體經(jīng)旋轉(zhuǎn)霧化器14霧化，第二廢水輸送泵10將軟化調(diào)節(jié)pH后的廢水通過(guò)廢水管輸送至旋轉(zhuǎn)霧化器14上，液體在高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用霧化成平均粒徑約50微米的小霧滴，小霧滴由霧化噴嘴15噴出。高溫?zé)煔饨?jīng)廢水旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)塔入口煙道22相連的煙氣分布器17繞流均布形成高速煙氣，高速高溫?zé)煔馀c霧化噴嘴15噴出的霧化小液滴激烈碰撞后，使廢水霧滴迅速蒸發(fā)，廢水以水蒸氣形式存在于煙氣中，廢水中的無(wú)機(jī)鹽和重金屬以固體顆粒物的形式出現(xiàn)在煙氣，后經(jīng)廢水旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)塔出口煙道18進(jìn)入除塵器1除塵再處理，經(jīng)降溫增濕后的煙氣會(huì)提高除塵器的除塵效率，同時(shí)廢水中的無(wú)機(jī)鹽可以降低飛灰比電阻進(jìn)一步提高除塵器收塵效率；廢水蒸發(fā)后的部分固體由于重力作用會(huì)沉積在廢水旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)塔內(nèi)壁，同時(shí)未徹底蒸干的廢水霧滴也會(huì)由于氣流擾動(dòng)逃逸至塔體內(nèi)壁，從而會(huì)引起內(nèi)壁結(jié)垢，通過(guò)在塔體內(nèi)壁設(shè)置壓縮空氣管道19，可以有效降低內(nèi)壁上固體物質(zhì)的沉積，減少內(nèi)壁結(jié)垢的幾率。

本發(fā)明廢水管采用碳鋼襯膠，廢水箱采用碳鋼及玻璃鱗片進(jìn)行防腐處理，蒸發(fā)塔本體包括蒸發(fā)塔直筒段和蒸發(fā)塔錐體段，蒸發(fā)塔直筒段采用耐高溫耐腐蝕的不銹鋼，蒸發(fā)塔錐體段采用碳鋼，同時(shí)在蒸發(fā)塔本體外壁采用保溫巖棉進(jìn)行保溫，防止塔內(nèi)煙溫?fù)p失的同時(shí)，保證操作人員安全；壓縮空氣管道和堿液箱采用304不銹鋼拼接而成。

煙氣分布器是一種屋脊式煙氣分布器，帶有可調(diào)節(jié)導(dǎo)向葉片，采用低碳鋼表面涂防腐鱗片。旋轉(zhuǎn)霧化器為具有一定厚度的和開(kāi)孔率的實(shí)心圓盤狀結(jié)構(gòu)，材質(zhì)1.4529。

實(shí)施例3

參照?qǐng)D1，圖2，對(duì)于鍋爐容量260t/h的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，煙氣量約為30萬(wàn)Nm³/h，鍋爐額定負(fù)荷下空氣預(yù)熱器27前煙氣煙溫約350℃，空氣預(yù)熱器27后方煙溫約為130℃，采用實(shí)施例2方法(靜電除塵器(雙室四電場(chǎng))除塵工藝+ 石灰石-石膏濕法煙氣脫硫除塵工藝)，脫硫塔2石膏漿液經(jīng)石膏脫水系統(tǒng)3處理后的廢水溫度為40℃，經(jīng)第一廢水輸送泵5輸送至廢水旋流器4；經(jīng)廢水溢流口6輸送至廢水箱8收集，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％的氫氧化鈣溶液調(diào)節(jié)廢水pH至9，調(diào)整pH后的廢水，經(jīng)第二廢水泵10輸送至旋轉(zhuǎn)噴霧蒸發(fā)塔系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)霧化器14，霧化成平均粒徑為50微米的霧滴，廢水溫度為40℃，廢水與從空氣預(yù)熱器27前引入的高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣分布器17后逆行接觸，高溫?zé)煔鉁囟葹?50℃，廢水霧滴在塔內(nèi)與高溫?zé)煔獾慕佑|時(shí)間為0.8S，廢水與高溫?zé)煔饨佑|后迅速蒸發(fā)，廢水蒸發(fā)后匯同蒸發(fā)煙氣一起進(jìn)入靜電除塵器1處理，廢水蒸發(fā)后使得進(jìn)入靜電除塵器的煙氣溫度降低，對(duì)應(yīng)的煙氣含濕量增大，同時(shí)由于廢水中蒸干后的無(wú)機(jī)鹽促進(jìn)飛灰比電阻的降低，因而，使得靜電除塵器的除塵效率提高20％左右；同時(shí)由于煙氣溫度的降低和含濕量的增大使得后續(xù)脫硫系統(tǒng)的水耗降低。

本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，廢水治理穩(wěn)定性高，不受機(jī)組負(fù)荷影響，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)省水耗和能耗，實(shí)現(xiàn)廢水零排放同時(shí)增加煙氣濕度，降低飛灰比電阻，增加顆粒物的荷電量進(jìn)而提高除塵器除塵效率。