[发明专利]烧结烟气活性炭脱硫工艺制酸废水资源化系统及其方法

说明书

本发明公开了一种烧结烟气活性炭脱硫工艺制酸废水资源化系统及其方法；它包括一级反应罐，所述一级反应罐经主管线依次连接有二级反应罐、三级反应罐、预热器、升膜加热器、真空蒸发器、结晶器、离心机和多层流化床干燥器，所述一级反应罐分别连接有氨水管和制酸废水管，所述二级反应罐上连接有氨水管，所述三级反应罐上连接有曝气管或双氨水管，所述一级反应罐和二级反应罐均与多层流化床干燥器连接；该方法首先对制酸废水先进行预处理、再将硫氮元素资源化：最后将活性炭污泥、重金属污泥和硫酸铵结晶颗粒的干燥；本发明占地小，投资小，易于在现场实施。

技术领域

本发明涉及冶金废气治理领域，具体涉及一种烧结烟气活性炭脱硫工艺制酸废水资源化系统及其方法。

背景技术

钢铁厂烧结烟气是仅次于电力行业的第二大废气污染源，烧结厂烟气量大，每生产1吨烧结矿约排出4000m³烟气；含SO₂浓度高，钢铁企业70％的SO₂从烧结车间排出，其浓度约500～1000mg/m³。烧结烟气脱硫技术早期主要是湿法和半干法，可以满足国家规定的的排放要求，然而随着技术的推广，这两种方法逐渐暴露出有废水产生、腐蚀严重和副产物难利用的问题。近年来，活性炭脱硫工艺流行起来，其较好的避免了上述缺点，且副产物可制备浓硫酸，宝钢、太钢、邯钢、武钢和湛江钢铁等大型钢厂均采用此种工艺对烧结烟气进行脱硫应用。

活性炭吸附烟气中SO₂达到饱和后会进行再生，经过再生后吸附的气体从活性炭孔隙中解析出来成为SO₂富气，该股富气含有10～20％SO₂、1～5％NH₃，1000～5000mg/m³活性炭粉尘，还含有少量的HCl、HF和重金属等。富气制备浓硫酸前需先经过洗涤，富气洗涤过程中，SO₂、NH₃、活性炭粉尘等物质进入洗涤液成为制酸废水。中冶北方对某钢厂烧结烟气制酸废水进行检测，结果表明，pH＜1,SS6000mg/L，氨氮5000mg/L,Cl^-24000,H₂SO₄15000,还含有铁、汞、铅、锌等重金属。该股废水酸性强、盐度高，不能直接排放。

目前针对制酸废水的研究主要是实现达标排放，中冶长天陈瑶发明一种制酸废水处理系统，通过采用磁混凝沉淀+过滤+膜吸收的方式将制酸废水治理至可达标排放状态。中冶北方分别针对重金属、氨氮和盐份提出了各自的处理工艺和工程化设计建议。

某钢厂公开了一种制酸废水中含炭粉污泥的脱水方法，通过将活性炭粉加药剂改性和深度絮凝，提高活性炭的脱水性能。通过调pH值，添加有机硫，使废水中7种重金属离子含量达到上海市污水综合排放标准第一类A级标准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了种烧结烟气活性炭脱硫工艺制酸废水资源化系统及其方法，解决制酸废水中悬浮物、重金属及硫和氮的资源化问题。使用该装置的方法，烧结烟气活性炭脱硫工艺制酸废水可实现零排放，且废水中的硫和氮元素可变成有价值的硫酸铵产品，重金属和悬浮物活性炭粉可从废水中分别分离出现，各自实现资源化利用价值。

为实现上述目的，本发明所设计一种烧结烟气活性炭脱硫工艺制酸废水资源化系统，它包括一级反应罐，所述一级反应罐经主管线依次连接有二级反应罐、三级反应罐、预热器、升膜加热器、真空蒸发器、结晶器、离心机和多层流化床干燥器，所述一级反应罐分别连接有氨水管和制酸废水管，所述二级反应罐上连接有氨水管，所述三级反应罐上连接有曝气管或双氨水管，所述一级反应罐通过一级支管依次连接有一级污泥脱水机和多层流化床干燥器；所述二级反应罐通过二级支管依次连接有二级污泥脱水机和多层流化床干燥器；所述多层流化床干燥器内由上至下分别为一级过滤筛，二级过滤筛和三级过滤筛；所述多层流化床干燥器底部设置有热气管；