水處理系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及例如在鍋爐廠和化工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 例如在發(fā)電廠和化工廠的加工廠內(nèi)，例如從鍋爐、反應(yīng)器、冷凝器的濕式冷卻塔、 水處理裝置等中產(chǎn)生廢水。為了處理這樣的廢水而提出有各種處理裝置，但均存在成本高 的問(wèn)題。為了解決這樣的問(wèn)題，提出有一種帶廢水處理裝置的鍋爐，其特征在于，使鍋爐的 冷卻塔的冷卻水（排放水）從液滴直徑20微米成為120微米的霧而噴入煙道中，從而使堿 性的排放水中和（專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 另外，提出有一種通過(guò)使廢水噴霧到煙道內(nèi)，從而提高可進(jìn)行蒸發(fā)處理的廢水的 量的廢水處理裝置（專利文獻(xiàn)2)。
[0004] 【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005] 【專利文獻(xiàn)】
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平8-47693號(hào)公報(bào)
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2001-29939號(hào)公報(bào)
[0008] 但是，根據(jù)專利文獻(xiàn)1的發(fā)明，可以容易且低成本地對(duì)廢水進(jìn)行處理，但相對(duì)于廢 氣的熱能（溫度、流量），若廢水的量增加，且用于對(duì)其進(jìn)行蒸發(fā)處理所需要的能量變大，則 存在不能進(jìn)行處理這樣的問(wèn)題。
[0009] 另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)2的發(fā)明，雖然通過(guò)濃縮裝置，可以減少?gòu)U水量，但是在濃縮 裝置中，因?yàn)闀?huì)抽取由鍋爐發(fā)生的蒸氣的一部分，所以存在蒸汽輪機(jī)的輸出功率發(fā)生降低 這樣的問(wèn)題。
[0010] 因此，盼望出現(xiàn)一種技術(shù)，其能夠低成本地處理例如在發(fā)電廠和化工廠的加工廠 設(shè)備中發(fā)生的，例如來(lái)自鍋爐、反應(yīng)器、冷凝器的濕式冷卻塔、水處理裝置等中的廢水，而且 不會(huì)伴隨鍋爐效率的降低，而能夠有效率地進(jìn)行處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明鑒于所述問(wèn)題，其課題在于，提供一種在工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理 系統(tǒng)和方法。
[0012] 用于解決上述課題的本發(fā)明的第一發(fā)明，是一種水處理系統(tǒng)，其特征在于，具備如 下：對(duì)鍋爐廢氣進(jìn)行處理的廢氣處理系統(tǒng)；具有對(duì)工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水進(jìn)行噴霧的噴霧 機(jī)構(gòu)，并使用所述鍋爐廢氣的一部分進(jìn)行噴霧干燥的噴霧干燥裝置。
[0013] 第二發(fā)明是根據(jù)第一發(fā)明的水處理系統(tǒng)，其特征在于，具有除去所述廢水中的鹽 分的脫鹽處理裝置，以所述噴霧干燥裝置對(duì)由脫鹽處理裝置進(jìn)行了鹽分濃縮的濃縮水進(jìn)行 噴霧干燥。
[0014] 第三發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫鹽處理裝置具有膜 分離機(jī)構(gòu)。
[0015] 第四發(fā)明是根據(jù)第二發(fā)明的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫鹽處理裝置除去所 述廢水中的二價(jià)的鹽分。
[0016] 第五發(fā)明是根據(jù)第一或第二發(fā)明的水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng) 具有濕式脫硫裝置，將來(lái)自該濕式脫硫裝置的分離出石膏的分離液導(dǎo)入所述噴霧干燥裝置 的所述噴霧機(jī)構(gòu)，與所述廢水一起進(jìn)行噴霧干燥。
[0017] 第六發(fā)明是一種水處理方法，其特征在于，具備如下工序：處理鍋爐廢氣的廢氣處 理工序；以具有將工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水進(jìn)行噴霧的噴霧機(jī)構(gòu)，使用所述鍋爐廢氣的一部 分以噴霧干燥裝置進(jìn)行噴霧干燥的工序。
[0018] 第七發(fā)明是根據(jù)第六發(fā)明的水處理方法，其特征在于，具有除去所述廢水中的鹽 分的脫鹽處理工序，對(duì)由脫鹽處理裝置進(jìn)行了鹽分濃縮的濃縮水以所述噴霧干燥裝置進(jìn)行 噴霧干燥。
[0019] 第八發(fā)明是根據(jù)第七發(fā)明的水處理方法，其特征在于，所述脫鹽處理工序具有膜 分離工序。
[0020] 第九發(fā)明是根據(jù)第七發(fā)明的水處理方法，其特征在于，所述脫鹽處理工序除去所 述廢水中的二價(jià)的鹽分。
[0021] 第十發(fā)明根據(jù)第六或第七發(fā)明的水處理方法，其特征在于，所述廢氣處理系統(tǒng)具 有濕式脫硫工序，將來(lái)自該濕式脫硫工序的分離出石膏的分離液導(dǎo)入所述噴霧干燥工序， 與所述廢水一起進(jìn)行噴霧干燥。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，不需要用工業(yè)廢水處理設(shè)備對(duì)于工廠設(shè)備內(nèi)排出的廢水進(jìn)行處理， 而實(shí)現(xiàn)在工廠內(nèi)發(fā)生的廢水的零排放化或廢水量的減少。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是在實(shí)施例1的工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0024] 圖2是實(shí)施例1的在其他工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0025] 圖3是實(shí)施例1的在其他工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0026] 圖4是實(shí)施例1的噴霧干燥機(jī)的概略圖。
[0027] 圖5是實(shí)施例2的在其他工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0028] 圖6是表示本實(shí)施例的脫鹽處理裝置的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0029] 圖7是表示本實(shí)施例的其他脫鹽處理裝置的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0030] 圖8是表示本實(shí)施例的其他脫鹽處理裝置的一例的結(jié)構(gòu)圖。
[0031] 圖9是實(shí)施例3的在工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0032] 圖10是表示實(shí)施例3的在其他工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0033] 圖11是實(shí)施例3的在其他工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0034] 圖12是實(shí)施例3的在其他工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0035] 圖13是基于冷石灰法的分離裝置的一例的概略圖。
[0036] 圖14是由晶化得到的石膏的顯微鏡照片。
[0037] 圖15是由晶化得到石膏的顯微鏡照片。
[0038] 圖16是表示石膏析出量的pH依存性的模擬結(jié)果的圖。
[0039] 圖17是表示碳酸鈣析出量的pH依存性的模擬結(jié)果的圖。
[0040] 圖18是表示二氧化硅析出量的pH依存性的模擬結(jié)果的圖。
[0041] 圖19是實(shí)施例4的在工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 以下參照附圖，詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施例。還有，本發(fā)明不受該實(shí)施例限 定，另外，有許多實(shí)施例時(shí)，也包括各實(shí)施例組合而構(gòu)成的。
[0043] 【實(shí)施例1】
[0044] 圖1是實(shí)施例1的在工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。圖2和3是 實(shí)施例1的在其他工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)的概略圖。
[0045] 如圖1所示，本實(shí)施例的在工廠設(shè)備內(nèi)發(fā)生的廢水的水處理系統(tǒng)，具備如下：對(duì)于 來(lái)自鍋爐11的鍋爐廢氣（以下稱為"廢氣"）12進(jìn)行處理的廢氣處理系統(tǒng)18 ;具有使工廠 設(shè)備內(nèi)的例如在冷卻塔21中發(fā)生的廢水22進(jìn)行噴霧的噴霧機(jī)構(gòu)（圖1中未圖示），使用所 述鍋爐廢氣12的一部分12a進(jìn)行噴霧干燥的噴霧干燥裝置23。
[0046] 圖1所例示的廢氣處理系統(tǒng)18,例如在使用煤作為燃料的燃煤鍋爐和使用重油作 為燃料的燃重油鍋爐等的情況下，是從廢氣12中，除去氮氧化物（N0X)、硫氧化物（S0X)、汞 (Hg)等的有害物質(zhì)的裝置，具備如下：除去氮氧化物的脫氮裝置13 ;回收廢氣12的熱的空 氣預(yù)熱器14 ;除去熱回收后的廢氣12中的煙塵的集塵器15 ;除去除塵后的廢氣12中所含 的硫氧化物的脫硫裝置16 ;排出脫硫后的被凈化的凈化氣體的煙囪17。
[0047] 噴霧干燥裝置23具備如下：經(jīng)由從廢氣管線Q。分支出的支線Lη導(dǎo)入廢氣12的 一部分12a的氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)；將廢水22進(jìn)行散布或噴霧的噴霧機(jī)構(gòu)。然后，利用被導(dǎo)入的 廢氣12的一部分12a的熱使散布的廢水22蒸發(fā)干燥。
[0048] 另外，在本實(shí)施例中，使流入到空氣預(yù)熱器14的廢氣12的一部分12a從廢氣管線 Q。經(jīng)由支線Ln分支，因此廢氣12的溫度高（350~400°C)，能夠高效率地進(jìn)行廢水22的 噴霧干燥。還有，有助于干燥的廢氣12b，經(jīng)由送氣管線L12被送回到空氣預(yù)熱器14和集塵 器15之間的廢氣管線Q。中。還有，有助于干燥的廢氣12b，也可以將之送回至空氣預(yù)熱器 14的前流側(cè)、集塵器15的后流側(cè)的一處或多處。
[0049] 圖4是實(shí)施例1的噴霧干燥裝置的概略圖。如圖4所示，本實(shí)施例的噴霧干燥裝 置23在噴霧干燥裝置主體23a內(nèi)具備如下：對(duì)經(jīng)由導(dǎo)入線L21從冷卻塔21導(dǎo)入的廢水22 進(jìn)行噴霧的噴霧嘴24 ;設(shè)于噴霧干燥裝置主體23a內(nèi)，導(dǎo)入對(duì)噴霧液22a進(jìn)行干燥的廢氣 12的一部分12a的導(dǎo)入口 23b;設(shè)于噴霧干燥裝置主體23a內(nèi)，利用廢氣12的一部分12a 對(duì)廢水22進(jìn)行干燥的干燥區(qū)域25 ;排出有助于干燥的廢氣12b的排出口 23c。還有，符號(hào) 26圖示的是由噴霧干燥裝置主體23a分離出的固體物質(zhì)。
[0050] 在此，展示向噴霧干燥裝置23導(dǎo)入的廢氣12的一部分12a的氣體量、廢水22的 液噴霧量的平衡的一例。
[0051] 若使導(dǎo)入的廢氣12的一部分12a的氣體量為1000m3/H左右，從噴霧機(jī)構(gòu)24噴霧 廢水22的液量為100kg/H，則氣體溫度降低200°C。
[0052] 另外，氣體中的水分濃度增加10%。例如噴霧前導(dǎo)入的廢氣的一部分12a的氣體 中的水分濃度為9%時(shí)，有助于噴霧后的干燥的廢氣12b的氣體中的水分濃度成為19%，約 上升10%。
[0053] 該200°C的氣體溫度的降低與通過(guò)空氣預(yù)熱器14后的廢氣12的溫度大致等同。
[0054] 但是，到噴霧干燥裝置23的廢氣12的一部分12a的旁流量約為5%左右，因此旁 流的有助