[发明专利]烟道气脱硫废水的处理

说明书

技术领域

本发明是针对进行烟道气脱硫(包括烟道气脱硫废水处理)的方法。

背景技术

大多数燃煤电厂利用了一些类型的烟道气脱硫(FGD)。一个常见的实施例是使用湿式涤气器和碱性试剂(例如石灰石、石灰等)从锅炉所产生的烟道气中吸收二氧化硫。碱性反应物与二氧化硫发生反应而形成不溶性钙化合物(例如亚硫酸钙、硫酸钙等)，然后将所述不溶性钙化合物从FGD废水(“排放”)中分离(借助于澄清器-浓缩器、水力旋流器等)。其余FGD废水含有数量可变的悬浮固体和金属以及较高量的氯离子。FGD废水中的高氯化物含量限制了其再用于洗气器中。除具有腐蚀性之外，废水中的高氯化物含量还降低了脱硫效率。因此，为了使湿式涤气器中的氯离子浓度维持在可接受的水平(例如小于15,000ppm)，FGD废水中的大部分必须排出。排出之前，可以对废水进行初次和二次处理，包括沉降、化学沉淀(例如凝结、絮凝)、生物学处理和蒸发。鉴于与处理和排出FGD废水有关的成本，因此期望新颖的处理方法。

发明内容

本发明包括一种对存在于FGD废水中的可溶性钙反应物进行再利用以便其可以再用作湿式涤气器中的“补充物”的方法。本发明减少了钙反应物消耗和废水处置需求。在一个优选实施例中，本发明包括一种从烟道气中除去硫氧化物的方法，所述方法包含以下步骤：i)使含有硫氧化物的烟道气与含有钙反应物的浆液接触以形成含有不溶性钙化合物、可溶性二价离子(包括钙和硫酸盐)和单价离子(包括氯离子)的废水；ii)对废水进行预处理，以除去不溶性钙化合物的至少一部分；iii)传送所得预处理废水通过纳米过滤(NF)膜，以产生：a)NF废弃物流，其含有富集浓度的二价离子(包括钙和硫酸盐)和一定浓度的单价离子(包括氯化物)，和b)NF渗透液流，其含有单价离子(包括氯化物)和浓度减小的二价离子(包括钙和硫酸盐)；和iv)使得自步骤iii)的NF废弃物流的至少一部分在步骤i)中再利用。

附图说明

图1是图解说明本发明的一个实施例的流程图。

具体实施方式

参照图1，本发明包括烟道气脱硫(FGD)方法，其涉及从锅炉(例如，如燃煤电厂中所用)所产生的烟道气中除去硫氧化物。在一个优选实施例中，所述方法涉及步骤(i-iv)，包括步骤(i)：将含有硫氧化物的烟道气(10)引入湿式涤气器(12)中且使烟道气与包含钙反应物(例如石灰、石灰石等)的浆液(14)接触以形成含有不溶性钙化合物(例如亚硫酸钙、硫酸钙等)、重金属(例如汞、砷、铬等)、可溶性二价离子(包括钙和硫酸盐)和单价离子(包括氯离子)的废水(16)。

随后在步骤(ii)中对来自步骤i)的废水(16)进行预处理(18)，以除去不溶性钙化合物的至少一部分。预处理可以涉及沉降(例如沉降池(20))、离心分离(例如水力旋流器)、化学沉淀(22)和微滤或超滤(24)中的一或多种。不溶性钙化合物可以回收且处置(26)或用于各种应用(例如作为石膏来源用于生产墙板)。预处理还可以除去废水中所存在的至少一部分重金属。这可以通过提高pH(例如添加碱，如石灰)和添加化学沉淀剂(如硫化物(例如三巯基-三嗪、硫化钠等))来实现。预处理还可以包括镁沉淀(例如在升高的pH下进行的石灰软化)、二氧化硅除去(例如添加氧化镁)和必需进行的其它污垢因子除去。预处理还优选包括传送废水通过微滤膜或超滤膜(24)，从而进一步减少存在于废水中的悬浮固体。微滤膜或超滤膜(24)可以包括多种多样的基础模块(例如螺旋形缠绕、中空纤维、毛细管、扁平圆盘和管状膜模块或“元件”)。代表性半透膜包括由以下材料制成的半透膜：各种陶瓷、金属、纤维素、聚砜、聚醚砜、聚偏二氟乙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚烯烃等。为了优先除去悬浮固体，可以选择所用膜的平均孔径，例如微滤范围(即，0.1到5微米)内的平均孔径。在一个优选实施例中，膜平均孔径是在超滤范围(即0.01至0.10微米)内。适合膜的代表性实例包括可获自陶氏化学公司的UF膜模块SFx 2660和SFx 2680(x＝P、R、D等)。