本發(fā)明屬于水污染控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)處理裝置及其工藝。

背景技術(shù)：

石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)煙氣脫硫技術(shù)，該過程產(chǎn)生的脫硫廢水以其含鹽量高、水質(zhì)呈酸性及重金屬嚴(yán)重超標(biāo)的特點(diǎn)成為電廠最難處理的廢水。目前常用的脫硫廢水處理工藝主要包括中和、絮凝、沉淀和外排；但是其裝置占地面積大、投資高，工藝流程復(fù)雜，往往處理之后的脫硫廢水仍不達(dá)標(biāo)。而近些年開發(fā)的脫硫廢水新工藝，如膜處理、煙道噴霧、MED(多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝)等，雖然對(duì)廢水的回收利用起一定的作用，但問題仍較多，如膜處理的污堵現(xiàn)象嚴(yán)重，需頻繁更換濾膜；煙道噴霧處理量小，容易對(duì)煙道和除塵器產(chǎn)生腐蝕；MED蒸發(fā)處理工藝則有易結(jié)垢、耗能高等問題。

隨著水資源的逐漸惡化，國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，“零排放”成為追逐的目標(biāo)。廢水“零排放”定義為工礦企業(yè)不向環(huán)境排放任何廢水，工業(yè)廢水全部回用。而電廠要實(shí)現(xiàn)“零排放”，主要的難點(diǎn)則在于脫硫廢水的處理。脫硫廢水具有高鹽度、高硬度等特點(diǎn)，“零排放”難度高，現(xiàn)階段電廠脫硫廢水“零排放”工藝亟需解決的問題包括以下幾點(diǎn)：

(1)如何將廢水中的固水分離，直接獲得可回收利用的水。

(2)如何以較小的能源消耗處理廢水，降低運(yùn)行成本。

(3)如何減少設(shè)備結(jié)垢，保證設(shè)備的運(yùn)行周期及安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一是提供一種低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)處理裝置，以減少處理過程的能源消耗，從而降低處理脫硫廢水的運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的快速處理。本發(fā)明的另一目的是提供一種低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)處理工藝，以減少處理過程的能源消耗，從而降低處理脫硫廢水的運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)脫硫廢水的快速處理。

一方面，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

所述煙道煙氣處理系統(tǒng)包括空氣預(yù)熱器、除塵器和脫硫塔。

所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括蒸發(fā)器、污泥泵一、加熱器、高壓霧化噴嘴、洗氣器、真空泵、冷凝器、排水泵、排渣設(shè)備、污泥泵二、儲(chǔ)水設(shè)備、給水泵和霧化噴嘴，其中洗氣器包括除霧板、篩板管路、篩板、給水管路和沖洗管路。

所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中的儲(chǔ)水設(shè)備上清液出口經(jīng)管路連接給水泵入口；所述給水泵出口經(jīng)管路連接冷凝器管程入口；所述冷凝器管程出口經(jīng)管路連接蒸發(fā)器罐體；所述蒸發(fā)器罐體經(jīng)管路連接污泥泵一入口；所述污泥泵一出口經(jīng)管路連接加熱器管程入口；所述加熱器管程出口經(jīng)管路連接高壓霧化噴嘴；所述加熱器殼程入口經(jīng)管路連接除塵器后煙道分支；所述加熱器殼程出口經(jīng)管路連接除塵器后煙道分支；所述高壓霧化噴嘴置于蒸發(fā)器罐體內(nèi)部；所述洗氣器主體經(jīng)法蘭連接蒸發(fā)器罐體；所述洗氣器蒸汽出口經(jīng)管路連接冷凝器殼程入口；所述冷凝器殼程出口經(jīng)管路連接排水泵入口；所述真空泵抽氣口經(jīng)管路連接冷凝器不凝性氣體排出口；所述蒸發(fā)器排渣出口經(jīng)管路連接排渣設(shè)備入口；所述排渣設(shè)備出口經(jīng)管路連接污泥泵二入口；所述污泥泵二出口經(jīng)管路連接霧化噴嘴；所述霧化噴嘴布置于空氣預(yù)熱器后煙道內(nèi)部。

作為優(yōu)選，所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中的洗氣器內(nèi)部由下至上依次間隔放置四塊篩板和一塊除霧板；其中篩板管路固定于篩板上。

作為優(yōu)選，所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)中的儲(chǔ)水設(shè)備為儲(chǔ)水罐。

另一方面，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)處理工藝，包括以下步驟：

1)煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器回收廢熱后進(jìn)入除塵器除塵，除塵后的煙氣進(jìn)入脫硫塔脫硫，產(chǎn)生脫硫廢水；

2)將脫硫塔產(chǎn)生的脫硫廢水原液注入儲(chǔ)水設(shè)備，經(jīng)沉降后，取儲(chǔ)水設(shè)備的廢水上清液經(jīng)給水泵注入冷凝器管程，在冷凝器管程經(jīng)過蒸汽預(yù)熱后注入低壓蒸發(fā)器，并與蒸發(fā)器內(nèi)具有一定溫度的脫硫廢水混合；混合后廢水經(jīng)污泥泵一抽出成為高壓液體，再進(jìn)入加熱器管程升溫，其中該處廢水升溫所需熱量來自除塵器后煙氣余熱，煙氣走加熱器殼程與管程內(nèi)的廢水經(jīng)行熱交換；加熱后的廢水經(jīng)高壓霧化噴嘴噴出形成高溫廢水霧滴再次進(jìn)入低壓蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行閃蒸，形成蒸汽及未完全蒸發(fā)的液滴；未完全蒸發(fā)的液滴則落回蒸發(fā)器液面上，而蒸汽則經(jīng)洗氣器由下至上經(jīng)過層層篩板板孔、洗氣水及除霧板除去細(xì)小的鹽顆粒及霧滴，形成潔凈蒸汽，然后經(jīng)洗氣器蒸汽出口進(jìn)入冷凝器殼程，其中洗氣水由上至下經(jīng)篩板管路流入蒸發(fā)器內(nèi)，其中沖洗管路定期開啟，給水管路持續(xù)開啟；潔凈蒸汽經(jīng)冷凝器殼程，與冷凝器管程廢水上清液交換熱量，冷凝形成冷凝水，再由排水泵排出用于電廠回用，而冷凝器內(nèi)不凝性氣體則由真空泵抽出排走以維持整個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的真空度；當(dāng)蒸發(fā)器內(nèi)污泥濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，停止真空蒸發(fā)，由排渣設(shè)備排出蒸發(fā)器底部污泥，經(jīng)污泥泵二抽出，由霧化噴嘴噴入空氣預(yù)熱器后面的煙道蒸發(fā)，形成蒸汽與鹽顆粒，蒸汽隨煙氣排出，鹽顆粒則被除塵器除掉。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中除塵器后煙氣溫度范圍滿足100～150℃，連接加熱器殼程出口管路的除塵器后煙道分支位于連接加熱器殼程入口管路的除塵器后煙道分支后面的2～4m。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中加熱器中的煙氣與廢水的傳熱方式為逆流傳熱；冷凝器中的廢水上清液與蒸汽的傳熱方式為逆流傳熱，加熱器殼程涂抹聚四氟乙烯涂料。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中蒸發(fā)器的溫度范圍滿足45-55℃，真空壓力范圍滿足0.0095-0.0158MPa。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中蒸發(fā)器內(nèi)廢水的整體濃度維持在45-55％。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中洗氣器篩板上洗氣水為45-55℃下的飽和清水且厚度為1-4mm。

作為優(yōu)選，所述步驟2)中洗氣器的篩板管路長(zhǎng)度為洗氣器總高度的六分之一(1/6)。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)采用低溫狀態(tài)蒸發(fā)，降低了廢水對(duì)設(shè)備的腐蝕性，避免了設(shè)備結(jié)垢同時(shí)為利用低溫?zé)嵩刺峁┍憷徽舭l(fā)器罐體為空罐體，內(nèi)部洗氣器采用分層布置，對(duì)抽出的蒸汽進(jìn)行層層水洗，可以通過調(diào)整抽氣壓力來控制冷凝水水質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的達(dá)標(biāo)。

2)采用除塵器后煙氣為廢水蒸發(fā)提供能量，利用了低溫余熱，同時(shí)避免了利用除塵器前煙氣后灰塵對(duì)加熱器磨損嚴(yán)重的情況；加熱器殼程涂抹聚四氟乙烯，防止煙氣腐蝕加熱器；冷凝器中利用蒸汽冷凝熱量加熱廢水，提高了能量利用率。

3)采用將高濃縮脫硫廢水噴入煙道進(jìn)行蒸發(fā)，減小了煙道廢水蒸發(fā)量，避免了廢水蒸發(fā)不完全對(duì)煙道及除塵器的腐蝕，同時(shí)實(shí)現(xiàn)鹽水分離，達(dá)到脫硫廢水零排放。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，11、空氣預(yù)熱器；12、除塵器；13、脫硫塔；20、蒸發(fā)器；21、污泥泵一；22、加熱器；23、高壓霧化噴嘴；24、洗氣器；25、真空泵；26、冷凝器；27、排水泵；28、排渣設(shè)備；29、污泥泵二；30儲(chǔ)水設(shè)備；31、給水泵；32、霧化噴嘴。

圖2為本發(fā)明提供的洗氣器24內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，41、除霧板；42、篩板管路；43、篩板；44、給水管路；45、沖洗管路。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

參照?qǐng)D1，本實(shí)施例所述的低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)處理裝置，該裝置包括煙道煙氣處理系統(tǒng)1和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)2。

所述煙道煙氣處理系統(tǒng)1包括空氣預(yù)熱器11、除塵器12和脫硫塔13。

所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)2包括蒸發(fā)器20、污泥泵一21、加熱器22、高壓霧化噴嘴23、洗氣器24、真空泵25、冷凝器26、排水泵27、排渣設(shè)備28、污泥泵二29、儲(chǔ)水設(shè)備30、給水泵31和霧化噴嘴32，其中洗氣器(如圖2)24包括除霧板41、篩板管路42、篩板43、給水管路44和沖洗管路45。

所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)2中的儲(chǔ)水設(shè)備30上清液出口經(jīng)管路連接給水泵31入口；所述給水泵31出口經(jīng)管路連接冷凝器26管程入口；所述冷凝器26管程出口經(jīng)管路連接蒸發(fā)器20罐體；所述蒸發(fā)器20罐體經(jīng)管路連接污泥泵一21入口；所述污泥泵一21出口經(jīng)管路連接加熱器22管程入口；所述加熱器22管程出口經(jīng)管路連接高壓霧化噴嘴23；所述加熱器22殼程入口經(jīng)管路連接除塵器12后煙道分支；所述加熱器22殼程出口經(jīng)管路連接除塵器12后煙道分支；所述高壓霧化噴嘴23置于蒸發(fā)器20罐體內(nèi)部；所述洗氣器24主體經(jīng)法蘭連接蒸發(fā)器20罐體；所述洗氣器24蒸汽出口經(jīng)管路連接冷凝器26殼程入口；所述冷凝器26殼程出口經(jīng)管路連接排水泵27入口；所述真空泵25抽氣口經(jīng)管路連接冷凝器26不凝性氣體排出口；所述蒸發(fā)器20排渣出口經(jīng)管路連接排渣設(shè)備28入口；所述排渣設(shè)備28出口經(jīng)管路連接污泥泵二29入口；所述污泥泵二29出口經(jīng)管路連接霧化噴嘴32；所述霧化噴嘴32布置于空氣預(yù)熱器11后煙道內(nèi)部。

所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)2中的洗氣器24內(nèi)部由下至上依次間隔放置四塊篩板43和一塊除霧板41；其中篩板管路42固定于篩板43上。

所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)2中的儲(chǔ)水設(shè)備30為儲(chǔ)水罐。

本實(shí)施例所述的低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)工藝，包括以下工藝步驟：

1)煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器11回收廢熱后進(jìn)入除塵器12除塵，除塵后的煙氣進(jìn)入脫硫塔脫硫13，形成脫硫廢水；

2)將脫硫塔13產(chǎn)生的脫硫廢水原液注入儲(chǔ)水設(shè)備30，經(jīng)沉降后，取儲(chǔ)水設(shè)備30的廢水上清液經(jīng)給水泵31注入冷凝器26管程，在冷凝器26管程經(jīng)過蒸汽預(yù)熱后注入低壓蒸發(fā)器20，并與蒸發(fā)器20內(nèi)具有一定溫度的脫硫廢水混合；混合后廢水經(jīng)污泥泵一21抽出成為高壓液體，再進(jìn)入加熱器22管程升溫，其中該處廢水升溫所需熱量來自除塵器12后煙氣余熱，煙氣走加熱器22殼程與管程內(nèi)的廢水經(jīng)行熱交換；加熱后的廢水經(jīng)高壓霧化噴嘴23噴出形成高溫廢水霧滴再次進(jìn)入低壓蒸發(fā)器20內(nèi)進(jìn)行閃蒸，形成蒸汽及未完全蒸發(fā)的液滴；未完全蒸發(fā)的液滴則落回蒸發(fā)器液面上，而蒸汽則經(jīng)洗氣器24由下至上經(jīng)過層層篩板43板孔、洗氣水及除霧板41除去細(xì)小的鹽顆粒及霧滴，形成潔凈蒸汽，然后經(jīng)洗氣器24蒸汽出口進(jìn)入冷凝器26殼程，其中洗氣水由上之下經(jīng)篩板管路42流入蒸發(fā)器20內(nèi)，其中沖洗管路45定期開啟，給水管路44持續(xù)開啟；潔凈蒸汽經(jīng)冷凝器26殼程，與冷凝器26管程廢水上清液交換熱量，冷凝形成冷凝水，再由排水泵27排出用于電廠回用，而冷凝器26內(nèi)不凝性氣體則由真空泵25抽出排走以維持整個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的真空度；當(dāng)蒸發(fā)器20內(nèi)污泥濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，停止真空蒸發(fā)，由排渣設(shè)備28排出蒸發(fā)器20底部污泥，經(jīng)污泥泵二29抽出，由霧化噴嘴32噴入空氣預(yù)熱器11后面的煙道蒸發(fā)，形成蒸汽與鹽顆粒，蒸汽隨煙氣排出，鹽顆粒則被除塵器12除掉。

步驟2)中除塵器12后煙氣溫度為120℃，連接加熱器22殼程出口管路的除塵器12后煙道分支位于連接加熱器22殼程入口管路的除塵器12后煙道分支后面的3m。

步驟2)中加熱器22中的煙氣與廢水的傳熱方式為逆流傳熱；冷凝器26中的廢水上清液與蒸汽的傳熱方式為逆流傳熱，加熱器22殼程涂抹聚四氟乙烯涂料。

步驟2)中所述蒸發(fā)器20的溫度控制在55℃，真空壓力控制在0.0158MPa。

步驟2)中所述將晶種加入蒸發(fā)器20中，便于廢水中形成晶塊。

步驟2)中所述蒸發(fā)器20內(nèi)廢水的整體濃度維持在50％。

步驟2)中所述洗氣器24上篩板43的板孔為3.5mm，洗氣水厚度為55℃下的飽和清水且厚度為2mm。

步驟2)中所述洗氣器24中的篩板管路42內(nèi)徑7mm，除霧板41間隔為8mm。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例所用低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)裝置與上述實(shí)施例1基本相同，而區(qū)別如下：

所述的低溫低壓脫硫廢水蒸發(fā)工藝，包括以下工藝步驟：

1)煙氣經(jīng)空氣預(yù)熱器11回收廢熱后進(jìn)入除塵器12除塵，除塵后的煙氣進(jìn)入脫硫塔脫硫13，產(chǎn)生脫硫廢水；

2)將脫硫塔13產(chǎn)生的脫硫廢水原液注入儲(chǔ)水設(shè)備30，經(jīng)沉降后，取儲(chǔ)水設(shè)備30的廢水上清液經(jīng)給水泵31注入冷凝器26管程，在冷凝器26管程經(jīng)過蒸汽預(yù)熱后注入低壓蒸發(fā)器20，并與蒸發(fā)器20內(nèi)具有一定溫度的脫硫廢水混合；混合后廢水經(jīng)污泥泵一21抽出成為高壓液體，再進(jìn)入加熱器22管程升溫，其中該處廢水升溫所需熱量來自除塵器12后煙氣余熱，煙氣走加熱器22殼程與管程內(nèi)的廢水經(jīng)行熱交換；加熱后的廢水經(jīng)高壓霧化噴嘴23噴出形成高溫廢水霧滴再次進(jìn)入低壓蒸發(fā)器20內(nèi)進(jìn)行閃蒸，形成蒸汽及未完全蒸發(fā)的液滴；未完全蒸發(fā)的液滴則落回蒸發(fā)器液面上，而蒸汽則經(jīng)洗氣器24由下至上經(jīng)過層層篩板43板孔、洗氣水及除霧板41除去細(xì)小的鹽顆粒及霧滴，形成潔凈蒸汽，然后經(jīng)洗氣器24蒸汽出口進(jìn)入冷凝器26殼程，其中洗氣水由上至下經(jīng)篩板管路42流入蒸發(fā)器20內(nèi)，其中沖洗管路45定期開啟，給水管路44持續(xù)開啟；潔凈蒸汽經(jīng)冷凝器26殼程，與冷凝器26管程廢水上清液交換熱量，冷凝形成冷凝水，再由排水泵27排出用于電廠回用，而冷凝器26內(nèi)不凝性氣體則由真空泵25抽出排走以維持整個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的真空度；當(dāng)蒸發(fā)器20內(nèi)污泥濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，停止真空蒸發(fā)，由排渣設(shè)備28排出蒸發(fā)器20底部污泥，經(jīng)污泥泵二29抽出，由霧化噴嘴32噴入空氣預(yù)熱器11后面的煙道蒸發(fā)，形成蒸汽與鹽顆粒，蒸汽隨煙氣排出，鹽顆粒則被除塵器12除掉。

步驟2)中除塵器12后煙氣溫度為130℃，連接加熱器22殼程出口管路的除塵器12后煙道分支位于連接加熱器22殼程入口管路的除塵器12后煙道分支后面的3.5m。

步驟2)中加熱器22中的煙氣與廢水的傳熱方式為逆流傳熱；冷凝器26中的廢水上清液與蒸汽的傳熱方式為逆流傳熱，加熱器22殼程涂抹聚四氟乙烯涂料。

步驟2)中所述蒸發(fā)器20內(nèi)的溫度控制在50℃，真空壓力控制在0.0124MPa。

步驟2)中將所述晶種加入蒸發(fā)器20中，便于廢水中形成晶塊。

步驟2)中所述蒸發(fā)器20內(nèi)廢水的整體濃度維持在45％。

步驟2)中所述洗氣器24上篩板43的板孔為4mm，洗氣水為50℃下的飽和清水且厚度為4mm。

步驟2)中所述洗氣器24中的篩板管路42內(nèi)徑6mm，除霧板41間隔為6mm。

應(yīng)理解，上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并非具體實(shí)施方式的窮舉，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。