本發明涉及大氣污染治理技術領域,尤其是一種煙氣除塵脫硫一體化裝置。
背景技術:
煙氣脫硫的主流技術有:濕法脫硫、干法脫硫和半干法脫硫三類。濕法脫硫技術市場占有率高,脫硫效果明顯,但是其初期投資和運行費用較高,設備復雜且占地面積大,產生廢水和固體廢棄物可能對環境產生二次污染。干法脫硫雖然設備簡單,占地面積小,但是與濕法脫硫相比其脫硫率不高,脫硫劑的使用率也較低。半干法脫硫技術的設備相對于濕法脫硫來說簡單,運行成本較低,不產生脫硫廢液,產物為粉末顆粒物;相較于干法脫硫,其脫硫劑利用率和脫硫效果均好于干法脫硫,但是脫硫劑一般比較昂貴,另一方面,隨著脫硫效率的提高,脫硫副產物的排放量也會隨之增加,若是不加以合理處置而一味采取拋棄或者填埋的方法則對環境存在潛在的危害。
因此,不論哪種煙氣脫硫技術,其研究目的都在于找到一種既能夠高效脫硫,又經濟、無二次污染及副產品可資源化的脫硫技術。
因此,亟需找到一種資源化技術和裝置并將其與除塵脫硫技術結合,能使原本需要大量資金投入、消耗大量動力的除塵脫硫過程成為具有良好經濟效益、環境友好的綠色工藝和設備。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是:為了解決煙氣除塵脫硫的技術問題,提供一種煙氣除塵脫硫一體化裝置。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種煙氣除塵脫硫一體化裝置,包括除塵中和區、氧化分離區、電解區和吸附過濾區。
所述的除塵中和區上部設有堿液添加計量系統,堿液添加計量系統添加的堿液為氫氧化鈉溶液;除塵中和區的中下部設置有煙氣布氣管,煙氣布氣管連接煙氣進氣管,所述的煙氣進氣管連接有除塵中和區外的引風機;除塵中和區的頂部設有除塵中和區上蓋和除塵中和區集氣管。除塵中和區的下部設有傾斜的底板,除塵中和后產生的廢水沿傾斜的底板流入氧化分離區的中下部。
所述的除塵中和區和氧化分離區之間設有擋流板,擋流板的下部設置有45度的轉角,轉角轉向除塵中和區一側;氧化分離區中下部設置有空氣曝氣盤,所述的空氣曝氣盤通過管道連接有氧化分離區外的空氣鼓風機。進一步,所述的空氣曝氣盤是均勻設置有微孔的微孔式曝氣盤;氧化分離區底部設計成錐形結構,在錐形結構下部設置有第一排放閥。
所述氧化分離區和電解區之間設有導流板,該導流板與一體化裝置的內壁形成作為廢水進入電解區的水流通道,導流板的下部設置有45度的轉角,轉角轉向氧化分離區一側;電解區設有陽極室、中間進水室和陰極室,陽極室和陰極室位于中間進水室的兩側,廢水通過水流通道首先進入中間進水室;陽極室和中間進水室之間設有陰離子交換膜,陰極室和中間進水室之間設有陽離子交換膜;陽極室設有陽極板,陽極板通過電纜連接電源的正極;陰極室設有陰極板,陰極板通過電纜連接電源的負極;陽極室設有陽極純凈水添加管和陽極液排放口;陰極室設有陰極純凈水添加管和陰極液排放口;陽極室的頂部設有陽極室上蓋和陽極室電解氣集氣管;陰極室的頂部設有陰極室上蓋和陰極室電解氣集氣管。
所述電解區和吸附過濾區之間設有隔板,隔板上設有水流口,吸附過濾區中部設置有濾料層,濾料由活性炭制成,濾料放置在濾料架上,當濾速較低時需更換濾料。吸附過濾區底部設計成錐形結構,在錐形結構下部設置有第二排放閥。吸附過濾區上部設有溢流堰,溢流堰連接出水管,出水管排出的水回用。
采用上述煙氣除塵脫硫一體化裝置進行煙氣處理的步驟如下:
①煙氣由引風機、煙氣進氣管和煙氣布氣管進入除塵中和區,溶入堿液添加計量系統添加的氫氧化鈉溶液中,煙氣中的粉塵被截留,硫化物與氫氧化鈉發生化學反應,凈化后的煙氣溢出液面,由除塵中和區集氣管收集排放或進一步處理。
②除塵中和區產生的廢水通過除塵中和區下部的傾斜底板和擋流板之間的空隙進入氧化分離區,空氣曝氣盤對廢水進行曝氣,廢水中的亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉,同時廢水中的污染物被好養氧化,比重大的顆粒物在重力的作用下下沉到氧化分離區的下部,通過底部的第一排放閥排出。
③氧化分離后的廢水通過氧化分離區和電解區之間的水流通道進入電解區,廢水中的硫酸根離子穿過陰離子交換膜進入陽極室與氫離子生成硫酸并從陽極液排放口排放出去,被收集利用;廢水中的鈉離子穿過陽離子交換膜進入陰極室與氫氧根離子生成氫氧化鈉并從陰極液排放口排放出去,被收集回用;陽極室生成的氧氣被陽極室電解氣集氣管收集利用,陰極室生成的氫氣被陰極室電解氣集氣管收集利用;陽極室液面降低時由陽極純凈水添加管添加純凈水,陰極室液面降低時由陰極純凈水添加管添加純凈水。
④電解后的水通過水流口進入吸附過濾區,水中的污染物被活性炭吸附和過濾,被吸附和過濾后的水通過溢流堰和出水管排出,過濾后產生的污泥通過底部的第二排放閥排放出去。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的實施例的整體結構示意圖;圖2是本發明的實施例電解區的結構示意圖;
圖1、圖2中:1.除塵中和區,1-1.堿液添加計量系統,1-2.煙氣布氣管,1-3.煙氣進氣管,1-4.引風機,1-5.除塵中和區上蓋,1-6.除塵中和區集氣管,1-7.底板,2.氧化分離區,2-1.擋流板,2-2.空氣曝氣盤,2-3.空氣鼓風機,2-4.第一排放閥,3.電解區,3-1.導流板,3-2.陽極室,3-3.中間進水室,3-4.陰極室,3-5.陰離子交換膜,3-6.陽離子交換膜,3-7.陽極板,3-8.陰極板,3-9.陽極純凈水添加管,3-10.陽極液排放口,3-11.陰極純凈水添加管,3-12.陰極液排放口,3-13.陽極室上蓋,3-14.陽極室電解氣集氣管,3-15.陰極室上蓋,3-16.陰極室電解氣集氣管,4.吸附過濾區,4-1.隔板,4-2.水流口,4-3.濾料層,4-4.第二排放閥,4-5.溢流堰。
具體實施方式
現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發明的基本結構,因此其僅顯示與本發明有關的構成。
如圖1、圖2所示的本發明的一種煙氣除塵脫硫一體化裝置的實施例,包括除塵中和區1、氧化分離區2、電解區3和吸附過濾區4。
所述的除塵中和區1上部設有堿液添加計量系統1-1,堿液添加計量系統添加的堿液為氫氧化鈉溶液;除塵中和區的中下部設置有煙氣布氣管1-2,煙氣布氣管連接煙氣進氣管1-3,所述的煙氣進氣管連接有除塵中和區外的引風機1-4;除塵中和區的頂部設有除塵中和區上蓋1-5和除塵中和區集氣管1-6。除塵中和區的下部設有傾斜的底板1-7,除塵中和后產生的廢水沿傾斜的底板流入氧化分離區的中下部。
所述的除塵中和區1和氧化分離區2之間設有擋流板2-1,擋流板的下部設置有45度的轉角,轉角轉向除塵中和區一側;氧化分離區中下部設置有空氣曝氣盤2-2,所述的空氣曝氣盤通過管道連接有氧化分離區外的空氣鼓風機2-3。進一步,所述的空氣曝氣盤2-2是均勻設置有微孔的微孔式曝氣盤;氧化分離區底部設計成錐形結構,在錐形結構下部設置有第一排放閥2-4。
所述氧化分離區2和電解區3之間設有導流板3-1,該導流板與一體化裝置的內壁形成作為廢水進入電解區的水流通道,導流板的下部設置有45度的轉角,轉角轉向氧化分離區一側;電解區設有陽極室3-2、中間進水室3-3和陰極室3-4,陽極室3-2和陰極室3-4位于中間進水室3-3的兩側,廢水通過水流通道首先進入中間進水室3-3;陽極室3-2和中間進水室3-3之間設有陰離子交換膜3-5,陰極室3-4和中間進水室3-3之間設有陽離子交換膜3-6;陽極室設有陽極板3-7,陽極板通過電纜連接電源的正極;陰極室設有陰極板3-8,陰極板通過電纜連接電源的負極;陽極室設有陽極純凈水添加管3-9和陽極液排放口3-10;陰極室設有陰極純凈水添加管3-11和陰極液排放口3-12;陽極室的頂部設有陽極室上蓋3-13和陽極室電解氣集氣管3-14;陰極室的頂部設有陰極室上蓋3-15和陰極室電解氣集氣管3-16。
所述電解區3和吸附過濾區4之間設有隔板4-1,隔板上設有水流口4-2,吸附過濾區中部設置有濾料層4-3,濾料由活性炭制成,濾料放置在濾料架上,當濾速較低時需更換濾料。吸附過濾區底部設計成錐形結構,在錐形結構下部設置有第二排放閥4-4。吸附過濾區上部設有溢流堰4-5,溢流堰連接出水管,出水管排出的水回用。
采用上述煙氣除塵脫硫一體化裝置進行煙氣處理的步驟如下:
①煙氣由引風機1-4、煙氣進氣管1-3和煙氣布氣管1-2進入除塵中和區1,煙氣溶入堿液添加計量系統添加的氫氧化鈉溶液中,煙氣中的粉塵被截留,硫化物與氫氧化鈉發生化學反應,凈化后的煙氣溢出液面,由除塵中和區集氣管1-6收集排放或進一步處理。
②除塵中和區產生的廢水通過除塵中和區下部的傾斜底板和擋流板之間的空隙進入氧化分離區2,空氣曝氣盤2-2對廢水進行曝氣,廢水中的亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉,同時廢水中的污染物被好養氧化,比重大的顆粒物在重力的作用下下沉到氧化分離區的下部,通過底部的第一排放閥2-4排出。
③氧化分離后的廢水通過氧化分離區2和電解區3之間的水流通道進入電解區3,廢水中的硫酸根離子穿過陰離子交換膜3-5進入陽極室3-2與氫離子生成硫酸并從陽極液排放口3-10排放出去,被收集利用;廢水中的鈉離子穿過陽離子交換膜3-6進入陰極室3-4與氫氧根離子生成氫氧化鈉并從陰極液排放口3-12排放出去,被收集回用;陽極室3-2產生的氧氣被陽極室電解氣集氣管3-14收集利用,陰極室生成的氫氣被陰極室電解氣集氣管3-16收集利用;陽極室液面降低時由陽極純凈水添加管3-9添加純凈水,陰極室液面降低時由陰極純凈水添加管3-11添加純凈水。
④電解后的水通過水流口4-2進入吸附過濾區4,水中的污染物被活性炭吸附和過濾,被吸附和過濾后的水通過溢流堰4-5和出水管排出,過濾后產生的污泥通過底部的第二排放閥4-4排放出去。
以上述依據本發明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。