本發(fā)明具體涉及一種SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理方法。

背景技術(shù)：

隨著國家最新的《火電廠大氣污染物環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011》的頒布，大部分火電廠機(jī)組鍋爐都安裝了SCR脫硝裝置，SCR催化劑是SCR裝置運(yùn)行關(guān)鍵的一部分。由于運(yùn)行條件較為惡劣，催化劑會(huì)隨著運(yùn)行逐漸失效，目前已產(chǎn)生了大量的失效SCR催化劑需要更換，用新催化劑更換失效催化劑，勢(shì)必增加脫硝成本，而一種經(jīng)濟(jì)有效的方法就是對(duì)失效催化劑進(jìn)行清洗，使其恢復(fù)活性。

授權(quán)號(hào)為CN101574671B的發(fā)明專利公開了一種SCR脫硝催化劑再生液，采用酸、表面活性劑及催化劑活性物質(zhì)前驅(qū)體混合而成的清洗液對(duì)催化劑進(jìn)行清洗與再生，其中，酸為草酸、醋酸、檸檬酸中的一種。這種清洗液的特點(diǎn)是可以在清洗的同時(shí)補(bǔ)充活性成分。但專利所述的清洗液中含有包括檸檬酸、JFC、OP-10等在內(nèi)的難降解有機(jī)物和大量偏釩酸銨、仲鎢酸銨，廢水處理困難；且一般工程實(shí)際中清洗液在清洗10-20塊催化劑模塊后品質(zhì)會(huì)大幅下降，清洗劑難以長(zhǎng)期使用。授權(quán)號(hào)為CN103433081B的發(fā)明專利提出了一種蜂窩型SCR脫硝催化劑的再生方法，其中采用1-2wt.％的稀硫酸和溶液，在超聲波條件下對(duì)催化劑進(jìn)行酸洗0.5-1.5h。但直接采用單個(gè)步驟將催化劑在超聲波條件下酸洗會(huì)使清洗液因?yàn)楹芸旆e累大量泥沙而失效，需頻繁更換清洗液，且水資源無法循環(huán)利用。上述兩個(gè)專利中提到的催化劑再生方法均未針對(duì)再生廢水的處理問題對(duì)催化劑再生工藝進(jìn)行合理安排、優(yōu)化，造成了清洗劑有效成分以及水資源的浪費(fèi)，且廢水處理具有很大難度。

對(duì)于某些催化劑，宏觀孔道和少量微觀孔道的堵塞是引起失活的主要原因。對(duì)于這些催化劑，可以采用物理手段和簡(jiǎn)單的化學(xué)手段進(jìn)行處理，恢復(fù)催化劑的活性?；钚曰謴?fù)過程包括鏟除覆蓋在催化劑模塊表面的大塊積灰，采用壓縮空氣吹掃，采用高壓除鹽水對(duì)催化劑進(jìn)行沖洗，以及采用除鹽水或簡(jiǎn)單的無機(jī)清洗劑對(duì)催化劑進(jìn)行浸泡清洗。在上述方法中，高壓水沖洗步驟以及浸泡清洗步驟會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水，這些廢水呈酸性，且含有一定量從催化劑中清洗下來的以燃煤灰分為主的固體懸浮物，一般情況下不符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)要求的廢水直接或間接排放的標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行處理然后排放。

目前已有專利提出了催化劑清洗再生過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理的方法例如，申請(qǐng)?zhí)柟继?hào)為CN104528893A的中國專利中，提到了一種煙氣脫硝催化劑再生工藝廢水的電化學(xué)處理方法，通過將廢水通入電化學(xué)反應(yīng)裝置并加入雙氧水，來處理高COD的催化劑再生廢水。申請(qǐng)公布號(hào)為CN104591460A的中國專利中，提到了一種脫硝催化劑再生廢水廢渣的處理裝置及處理工藝，通過廢水旋流器和超聲波霧化噴嘴將廢水霧化后，再用煙氣熱量將霧滴氣化，然后通過除塵器去除其中的雜質(zhì)。但這些方法一般針對(duì)含有高濃度有機(jī)物的清洗廢水，處理過程中耗能較多；或者裝置較為復(fù)雜，降低了使用過程中的可靠性。

因此，提出一種能夠在滿足催化劑清洗要求前提下以合理安排的步驟分步清洗，且廢水易于處理的清洗方法，并以一種高效、節(jié)約的方法分類收集、回用以及處理清洗產(chǎn)生的廢水是尤為必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種簡(jiǎn)單、可靠、高效節(jié)約且成本低的SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理方法。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理方法，包括如下步驟：

步驟(1)、將待清洗的SCR脫硝催化劑用高壓水沖洗以除去所述的SCR脫硝催化劑宏觀孔道內(nèi)堵塞的積灰；

步驟(2)、將經(jīng)步驟(1)清洗后的SCR脫硝催化劑在第一清洗槽中，用除鹽水以鼓泡方式進(jìn)行清洗以除去所述的SCR脫硝催化劑蜂窩孔道及表面的積灰，將所述的第一清洗槽清洗10～20塊所述的SCR脫硝催化劑后的廢水排至第一廢水收集槽中；

步驟(3)、將經(jīng)步驟(2)清洗后的SCR脫硝催化劑在第二清洗槽中，用除鹽水或稀硫酸以鼓泡方式進(jìn)行清洗以進(jìn)一步除去所述的SCR脫硝催化劑蜂窩孔道及表面的積灰，將所述的第二清洗槽清洗10～20塊所述的SCR脫硝催化劑后的廢水排至所述的第一廢水收集槽中；

步驟(4)、將經(jīng)步驟(3)清洗后的SCR脫硝催化劑依次在第三清洗槽、第四清洗槽和第五清洗槽中，用除鹽水以超聲波的方式進(jìn)行清洗以除去所述的SCR脫硝催化劑微孔內(nèi)的積灰，得到清洗后的SCR脫硝催化劑；將所述的第三清洗槽、所述的第四清洗槽和所述的第五清洗槽清洗10～40塊所述的SCR脫硝催化劑后的廢水排至第二廢水收集槽中；

步驟(5)、將所述的第二廢水收集槽中的廢水靜置20小時(shí)以上，然后將所述的第二廢水收集槽中的上清液回用至所述的第三清洗槽、所述的第四清洗槽或所述的第五清洗槽中；所述的第二廢水收集槽中的廢水經(jīng)5～7次回用于所述的第三清洗槽、所述的第四清洗槽或所述的第五清洗槽后，將所述的廢水回用至所述的第一清洗槽或所述的第二清洗槽中。

優(yōu)選地，步驟(4)中，將所述的第三清洗槽、所述的第四清洗槽和所述的第五清洗槽清洗20～40塊所述的SCR脫硝催化劑后的廢水排至第二廢水收集槽中。

優(yōu)選地，步驟(5)中，所述的第二廢水收集槽中的廢水靜置24小時(shí)后回用。

具體地，所述的第一廢水收集槽中的廢水的處理方法為：采用氫氧化鈉對(duì)所述的第一廢水收集槽中的廢水進(jìn)行中和處理，將所述的廢水的pH調(diào)節(jié)至6～9，然后靜置20小時(shí)以上，將上清液排入連續(xù)處理裝置，向所述的連續(xù)處理裝置中加入聚合氯化鋁和陰離子型或陽離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝處理，然后經(jīng)沉降、過濾得到合格的清水。

優(yōu)選地，所述的聚合氯化鋁的用量為800～1500ppm，所述的陰離子型或陽離子型聚丙烯酰胺的用量為5～10ppm。

進(jìn)一步地，在斜管進(jìn)行所述的沉降后，依次經(jīng)細(xì)砂、活性炭進(jìn)行所述的過濾以去除廢水中的細(xì)小懸浮物及微量重金屬離子，得到所述的清水。

優(yōu)選地，步驟(2)中，所述的第一清洗槽有兩個(gè)且并排運(yùn)行。

優(yōu)選地，步驟(3)中，所述的第二清洗槽有兩個(gè)且并排運(yùn)行。

優(yōu)選地，步驟(4)中，所述的第二廢水收集槽分為相互獨(dú)立設(shè)置的左側(cè)收集槽和右側(cè)收集槽，所述的左側(cè)收集槽和所述的右側(cè)收集槽輪換使用。

優(yōu)選地，步驟(2)中，所述的SCR脫硝催化劑在所述的第一清洗槽中清洗20～40min。

優(yōu)選地，步驟(3)中，所述的SCR脫硝催化劑在所述的第二清洗槽中清洗20～40min。

優(yōu)選地，步驟(4)中，所述的SCR脫硝催化劑分別在所述的第三清洗槽、所述的第四清洗槽和所述的第五清洗槽中清洗10～20min。

由于以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明基于滿足SCR脫硝催化劑清洗的清洗方法，針對(duì)清洗流程，合理安排廢水的收集，分類回用和處理，使得本發(fā)明的廢水處理方法簡(jiǎn)單、可靠、高效，節(jié)約了水資源。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；

附圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、第一清洗槽；2、第二清洗槽；3、第三清洗槽；4、第四清洗槽；5、第五清洗槽；6、第一廢水收集槽；7、第一回流管；8、第二回流管；9、連續(xù)處理裝置；10、閥門；11、進(jìn)水總管；12、第一進(jìn)水支管；13、第二進(jìn)水支管；21、左側(cè)收集槽；22、右側(cè)收集槽；31、第一管；32、第二管；33、第三管；34、第四管；35、第五管；36、第六管；41、第一回流支管；42、第二回流支管；51、單向閥。

具體實(shí)施方式

通過如圖2所示的SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理系統(tǒng)進(jìn)行清洗和廢水處理。SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理系統(tǒng)包括進(jìn)水管，分別與進(jìn)水管相連通的兩個(gè)第一清洗槽1、兩個(gè)第二清洗槽2、第三清洗槽3、第四清洗槽4和第五清洗槽5，分別與第一清洗槽1和第二清洗槽2相連通的第一排液管，與第一排液管相連通的第一廢水收集槽6，分別與第三清洗槽3、第四清洗槽4和第五清洗槽5相連通的第二排液管，與第二排液管相連通的第二廢水收集槽，進(jìn)口端與第二廢水收集槽相連通、出口端分別與第三清洗槽3、第四清洗槽4、第五清洗槽5相連通的第一回流管7，進(jìn)口端與第二廢水收集槽相連通、出口端分別與第一清洗槽1、第二清洗槽2相連通的第二回流管8，與第一廢水收集槽6相連通用于對(duì)廢水進(jìn)行處理的連續(xù)處理裝置9。

本實(shí)施例中，進(jìn)水管包括進(jìn)水總管11，進(jìn)口端與進(jìn)水總管11相連通、出口端分別與第一清洗槽1和第二清洗槽2相連通的第一進(jìn)水支管12，進(jìn)口端與進(jìn)水總管11相連通、出口端分別與第三清洗槽3、第四清洗槽4和第五清洗槽5相連通的第二進(jìn)水支管13。第一回流管7的出口端與第二進(jìn)水支管13相連通，第二回流管8的出口端與第一進(jìn)水支管12相連通。第一進(jìn)水支管12和第二進(jìn)水支管13上分別設(shè)置有單向閥51，單向閥51可以防止使用過的水逆流至清水中，防止清水被污染，第一進(jìn)水支管12上的單向閥51位于第二回流管8的出口端和進(jìn)水總管11之間，第二進(jìn)水支管13上的單向閥51位于第一回流管7的出口端和進(jìn)水總管11之間。

第二廢水收集槽包括獨(dú)立設(shè)置的左側(cè)收集槽21和右側(cè)收集槽22；第二排液管包括與第三清洗槽3相連通的第一管31，與第四清洗槽4相連通的第二管32，與第五清洗槽5相連通的第三管33，進(jìn)口端分別與第一管31、第二管32、第三管33相連通的第四管34，分別與第四管34的出口端和左側(cè)收集槽21相連通的第五管35，分別與第四管34的出口端和右側(cè)收集槽22相連通的第六管36。

SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理系統(tǒng)還包括與左側(cè)收集槽21相連通的第一回流支管41、與右側(cè)收集槽22相連通的第二回流支管42，第一回流管7和第二回流管8的進(jìn)口端分別與第一回流支管41和第二回流支管42相連通。

第一清洗槽1、第二清洗槽2、第三清洗槽3、第四清洗槽4、第五清洗槽5、第一廢水收集槽6和第二廢水收集槽的進(jìn)口和出口處分別設(shè)置有閥門10，進(jìn)水管上設(shè)置有閥門10。當(dāng)然本系統(tǒng)其他需要用到閥門10的地方均可安裝閥門10。

一種SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理方法，除鹽水或稀硫酸清洗SCR脫硝催化劑的工藝為：首先采用高壓水沖洗，清除催化劑宏觀孔道內(nèi)堵塞的積灰；然后采用鼓泡輔助的除鹽水或稀硫酸浸泡清洗，進(jìn)而去除催化劑蜂窩孔道及表面的積灰；最終采用超聲波輔助的除鹽水對(duì)催化劑進(jìn)行清洗，去除微孔內(nèi)的積灰。

如圖1所示，鼓泡清洗分兩步，第一步在第一清洗槽1中采用除鹽水清洗20～40min，第一清洗槽1有兩個(gè)，兩個(gè)第一清洗槽1并排運(yùn)行；第二步在第二清洗槽2中根據(jù)催化劑的實(shí)際情況采用稀硫酸或除鹽水清洗20～40min，第二清洗槽2有兩個(gè)，兩個(gè)第二清洗槽2并排運(yùn)行。超聲波清洗分三步，第一步在第三清洗槽3中用除鹽水進(jìn)行清洗10～20min；第二步在第四清洗槽4中用除鹽水進(jìn)行漂洗10～20min；第三步在第五清洗槽5中用除鹽水進(jìn)行漂洗10～20min。

由于機(jī)械手段未能將宏觀孔道積灰完全清除，且微觀表面上及孔道內(nèi)積灰尚未得到清洗，所以第一清洗槽1和第二清洗槽2中積累的灰塵較多；而且由于催化劑在運(yùn)行中沉積了部分酸性物質(zhì)，這些酸性物質(zhì)進(jìn)入第一清洗槽1后大部分會(huì)溶于水并產(chǎn)生酸，清洗用除鹽水會(huì)較快成為酸性；而第二清洗槽2若采用除鹽水，同步驟1原因相同，清洗用除鹽水會(huì)較快成為酸性，若采用稀硫酸，也會(huì)呈現(xiàn)酸性。第三清洗槽3、第四清洗槽4、第五清洗槽5中產(chǎn)生的清洗廢水中的積灰和溶解的酸大幅減少，可與前兩步驟的廢水分開進(jìn)行處理。

一種SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理方法，所述廢水分類方法為：兩個(gè)第一清洗槽1分別清洗10～20塊催化劑模塊后將廢水排放至第一廢水收集槽6；兩個(gè)第二清洗槽2分別清洗10～20塊催化劑模塊后將廢水排放至第一廢水收集槽6；第三清洗槽3、第四清洗槽4和第五清洗槽5分別清洗20～40塊催化劑后將清洗廢水排放至第二廢水收集槽。

一種SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理方法，所述廢水回用方法為：第三清洗槽3、第四清洗槽4和第五清洗槽5三個(gè)清洗槽pH值下降很慢且能夠穩(wěn)定在5左右，因此第二廢水收集槽的廢水不需要調(diào)節(jié)pH值，僅需在槽內(nèi)經(jīng)過24小時(shí)靜置，即可抽取上清液回用于第三清洗槽3、第四清洗槽4和第五清洗槽5；經(jīng)過5-7次回用之后可將水抽至第一清洗槽1和第二清洗槽2進(jìn)行使用。第一廢水收集槽6的廢水pH可能低至2左右，且泥沙較多，需要進(jìn)行處理，而中和產(chǎn)生的廢水中含有對(duì)催化劑活性有害的堿金屬離子，因此廢水處理后產(chǎn)生的清水不能重復(fù)利用，只能將廢水處理成為符合標(biāo)準(zhǔn)的清水后做排放處理。

第二廢水收集槽分為相互獨(dú)立設(shè)置的左側(cè)收集槽21和右側(cè)收集槽22，左側(cè)收集槽21和右側(cè)收集槽22輪換使用以方便左側(cè)收集槽21和右側(cè)收集槽22中的廢水靜置24小時(shí)。

一種SCR脫硝催化劑清洗廢水的分類收集回用及處理方法，所述第一廢水收集槽6中的廢水處理方法為：首先采用氫氧化鈉，在第一廢水收集槽6內(nèi)對(duì)酸性廢水進(jìn)行中和處理，將廢水的pH調(diào)節(jié)至6-9后靜置24小時(shí)，然后抽取上清液排入連續(xù)處理裝置9，加入聚合氯化鋁(PAC)進(jìn)行混凝，加入陰離子型或陽離子型聚丙烯酰胺(PAM)助凝，最終經(jīng)過斜管沉淀和細(xì)砂、活性炭的過濾，去除廢水中含有的細(xì)小懸浮物及微量重金屬離子，得到合格的清水，直接或間接排放。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

第五清洗槽5清洗12塊催化劑之后，記為時(shí)間點(diǎn)1，將廢水排入第二廢水收集槽的左側(cè)收集槽21，然后注入新的除鹽水繼續(xù)催化劑模塊的流水線清洗。第二廢水收集槽的左側(cè)收集槽21的廢水經(jīng)24小時(shí)靜置沉降后，實(shí)測(cè)上清液pH值為5.9，濁度為13NTU。第四清洗槽4清洗24塊催化劑之后，記為時(shí)間點(diǎn)2，將廢水排入第二廢水收集槽的右側(cè)收集槽22，然后注入左側(cè)收集槽21的上清液回用，并將不足部分以除鹽水代替補(bǔ)充，繼續(xù)催化劑模塊的流水線清洗。第二廢水收集槽的右側(cè)收集槽22的廢水經(jīng)24小時(shí)靜置沉降后，實(shí)測(cè)上清液pH值為5.6，濁度為21NTU。第三清洗槽3清洗36塊催化劑后，將廢水排入第二廢水收集槽的左側(cè)收集槽21，然后注入右側(cè)收集槽22的上清液回用，并將不足部分以除鹽水代替補(bǔ)充，繼續(xù)催化劑模塊的流水線清洗。第二廢水收集槽的左側(cè)收集槽21的廢水經(jīng)24小時(shí)靜置沉降后，實(shí)測(cè)上清液pH值為5.2，濁度為48NTU。

用這種方法進(jìn)行循環(huán)，可實(shí)現(xiàn)第三清洗槽3、第四清洗槽4和第五清洗槽5的廢水的高效回用。

實(shí)施例2

第一清洗槽1和第二清洗槽2清洗20塊催化劑后，將廢水排入第一廢水收集槽6。實(shí)測(cè)廢水pH值為3.1，濁度超過儀器量程(>1000NTU)。向第一廢水收集槽6中加入適量氫氧化鈉并曝氣進(jìn)行中和。反應(yīng)2小時(shí)后靜置沉降24小時(shí)。上清液實(shí)測(cè)pH值為8.6，濁度113NTU。抽取上清液排至廢水連續(xù)處理裝置9，在線加入PAC和PAM，PAC用量為800-1500ppm，PAM用量為5-10ppm。然后經(jīng)過后續(xù)的斜管沉降和細(xì)砂、活性炭的過濾，得到清水。清水pH值8.3，濁度14，重金屬元素含量如表1所示。

表1

以上對(duì)本發(fā)明做了詳盡的描述，其目的在于讓熟悉此領(lǐng)域技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。