本發(fā)明涉及煙氣處理技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置及方法。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的煙氣的脫硫方法有:石灰石/石灰—石膏法、檸檬吸收法、雙堿法、電石渣—石膏法、造紙白泥—石膏法、活性炭吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法、硫化堿脫硫法、微生物脫硫法等。現(xiàn)有的煙氣的脫硝方法有:燃燒前加氫脫硝、燃燒前洗選脫硝、燃燒中低溫燃燒脫硝、低氧燃燒脫硝、低氮燃燒脫硝、煤粉濃淡分離、煙氣再循環(huán)技術(shù)、選擇性非催化還原脫硝(sncr)、選擇性催化還原脫硝(scr)、活性炭吸附、電子束脫硝技術(shù)等。我國現(xiàn)有鍋爐大部分是燃煤鍋爐,國內(nèi)應(yīng)用最多和成熟的工藝是fgd法脫硝技術(shù)和選擇性催化還原法(scr)脫硝技術(shù)。這些技術(shù)和方法普遍存在脫硫脫硝效率不高,達(dá)不到我國已推行實(shí)施的超潔凈排放要求,同時(shí),這些方法在工程實(shí)施中,再生池和澄清池占地面積大,投資大,運(yùn)行費(fèi)用高,且多為單獨(dú)脫硫和脫硝裝置,從而造成設(shè)備重復(fù)建設(shè)。為避免上述問題和提高脫硫脫硝效率,并達(dá)到超潔凈排放要求,需要一種高效率和低成本的一體化脫硫脫硝工藝技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置及方法,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中煙氣脫硫脫硝效率不高,無法達(dá)到超潔凈排放要求,脫硫和脫硝分別單獨(dú)進(jìn)行造成投資成本大、運(yùn)行費(fèi)用高的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明提供一種用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置,至少包括:煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng),用于將煙氣與臭氧混合氧化后再與水混合反應(yīng)形成氣液混合物,并對(duì)氣液混合物進(jìn)行切割處理形成微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡;脫硫脫硝處理系統(tǒng),連接于所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng),用于接收所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)產(chǎn)生的微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡,并對(duì)微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及噴淋處理,以將其中的氣體與液體相分離,排出所述氣體,對(duì)液體進(jìn)行脫硫脫硝處理;污水處理系統(tǒng),連接于所述脫硫脫硝處理系統(tǒng),用于接收所述脫硫脫硝處理系統(tǒng)脫硫脫硝處理后產(chǎn)生的污水,并將臭氧與水混合產(chǎn)生臭氧微氣泡,利用臭氧微氣泡對(duì)所述污水進(jìn)行氧化處理;臭氧發(fā)生器,連接于所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)以及污水處理系統(tǒng),用于產(chǎn)生臭氧,并向所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)以及污水處理系統(tǒng)供給臭氧。
優(yōu)選地,所述污水處理系統(tǒng)還用于將處理后的水供給給所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)以及脫硫脫硝處理系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)包括引風(fēng)機(jī)、煙道、高壓水泵、進(jìn)煙噴嘴、煙廂、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、切割刀片、高壓水管,所述引風(fēng)機(jī)用于引入煙氣,煙道的一端與引風(fēng)機(jī)、臭氧發(fā)生器相連接,另一端與煙廂相連接,所述煙廂的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu),高壓水管穿過所述煙廂的內(nèi)部空腔,其進(jìn)口端與所述高壓水泵相連接,出口端連接于所述脫硫脫硝處理系統(tǒng),所述進(jìn)煙噴嘴位于所述煙廂的內(nèi)部空腔內(nèi),一端開口連通于所述煙廂的內(nèi)部空腔,另一端開口與所述高壓水管的管腔相連通,所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與切割刀片均位于所述高壓水管的位于煙廂外側(cè)的管腔內(nèi),所述切割刀片安裝在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的外側(cè)面上,所述切割刀片在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),用于將氣液混合物切割成微米級(jí)的氣液混合物和微氣泡。
優(yōu)選地,所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)還包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),用于驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述切割刀片旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述脫硫脫硝處理系統(tǒng)包括渦階旋流柵、煙囪、噴嘴、噴淋水泵、脫硫脫硝反應(yīng)池,所述渦階旋流柵位于所述脫硫脫硝反應(yīng)池的上方,其進(jìn)口端與所述高壓水管的出口端相連接,其出口端通向所述脫硫脫硝反應(yīng)池,所述煙囪的下端位于脫硫脫硝反應(yīng)池內(nèi),上端伸出至脫硫脫硝反應(yīng)池之外,所述噴嘴位于所述煙囪內(nèi)且位于其下端,并與所述噴淋水泵相連接。
優(yōu)選地,所述渦階旋流柵由多排柵狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成,兩排柵狀結(jié)構(gòu)之間的間隙為進(jìn)口。
優(yōu)選地,所述脫硫脫硝反應(yīng)池中投加有用于脫硫脫硝的藥劑。
優(yōu)選地,所述脫硫脫硝處理系統(tǒng)還包括加藥導(dǎo)管、加藥機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)藥罐、ph傳感器、ph控制單元,所述加藥導(dǎo)管連接于所述脫硫脫硝反應(yīng)池以及加藥機(jī)構(gòu),所述儲(chǔ)藥罐連接于所述加藥機(jī)構(gòu),所述ph傳感器位于所述脫硫脫硝反應(yīng)池內(nèi)并與所述ph控制單元相連接,所述ph控制單元還連接于所述加藥機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述污水處理系統(tǒng)包括污水處理反應(yīng)池、污水導(dǎo)管、兩根循環(huán)導(dǎo)管、過濾器、蓄水槽、水泵、臭氧微氣泡反應(yīng)罐、排污罐、排渣機(jī),所述污水導(dǎo)管連接于所述污水處理反應(yīng)池和脫硫脫硝反應(yīng)池,所述過濾器連接于所述污水處理反應(yīng)池以及蓄水槽,用于將由污水處理反應(yīng)池處理后的水進(jìn)行過濾,并將過濾后的水儲(chǔ)存在蓄水槽中,所述蓄水槽分別通過兩根循環(huán)導(dǎo)管與所述噴淋水泵、高壓水泵相連接,用于向所述噴淋水泵以及高壓水泵供給水,所述水泵連接于所述蓄水槽、臭氧發(fā)生器以及臭氧微氣泡反應(yīng)罐,用于將蓄水槽中的水與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧混合并泵送至臭氧微氣泡反應(yīng)罐以產(chǎn)生臭氧微氣泡,臭氧微氣泡反應(yīng)罐還連接于所述污水處理反應(yīng)池,用于將產(chǎn)生的臭氧微氣泡輸送至所述污水處理反應(yīng)池中進(jìn)行污水處理,所述排污罐連接于污水處理反應(yīng)池和排渣機(jī),用于接收由污水處理反應(yīng)池排出的固態(tài)物質(zhì),并輸送至排渣機(jī)進(jìn)行處理后排出。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明提供一種采用前述的用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置進(jìn)行脫硫脫硝的方法,包括如下步驟:1)將煙氣和由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧引入煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)中進(jìn)行混合氧化后,再與水混合反應(yīng)形成氣液混合物,并對(duì)氣液混合物進(jìn)行切割處理形成微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡;2)將微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡引入脫硫脫硝處理系統(tǒng)中,并對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和噴淋處理,以將其中的氣體與液體相分離,排出所述氣體,對(duì)液體進(jìn)行脫硫脫硝處理;3)將所述脫硫脫硝處理系統(tǒng)脫硫脫硝處理后產(chǎn)生的污水引入污水處理系統(tǒng)中,將臭氧與水混合產(chǎn)生臭氧微氣泡,并將臭氧微氣泡引入污水處理系統(tǒng)中以對(duì)污水進(jìn)行處理。
如上所述,本發(fā)明的用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置及方法,具有以下有益效果:本發(fā)明通過將煙氣與臭氧的混合,實(shí)現(xiàn)煙氣的氧化,再與水混合反應(yīng),氣液混合物在剪切力作用下形成微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡,有利于在后續(xù)的渦階式旋轉(zhuǎn)和噴淋處理中增大接觸面積,使得煙氣中的固態(tài)物被充分清洗出,隨水流進(jìn)入脫硫脫硝反應(yīng)池中進(jìn)行脫硫脫硝處理,氣態(tài)物則被排放,脫硫脫硝處理后的污水進(jìn)一步通過臭氧微氣泡進(jìn)行氧化處理,以達(dá)到超潔凈排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明能夠提高煙氣脫硫脫硝效率,達(dá)到超潔凈排放要求,并且脫硫和脫硝一體化處理,能夠節(jié)省生產(chǎn)成本。
附圖說明
圖1顯示為本發(fā)明的用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置及方法的裝置結(jié)構(gòu)以及工藝流程示意圖。
元件標(biāo)號(hào)說明
1煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)
11引風(fēng)機(jī)
12煙道
13高壓水泵
14進(jìn)煙噴嘴
15煙廂
16旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
17切割刀片
18高壓水管
19驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
2脫硫脫硝處理系統(tǒng)
21渦階旋流柵
22煙囪
23噴嘴
24噴淋水泵
25脫硫脫硝反應(yīng)池
26加藥導(dǎo)管
27加藥機(jī)構(gòu)
28儲(chǔ)藥罐
29ph傳感器
20ph控制單元
3污水處理系統(tǒng)
31污水處理反應(yīng)池
32污水導(dǎo)管
33循環(huán)導(dǎo)管
34過濾器
35蓄水槽
36水泵
37臭氧微氣泡反應(yīng)罐
38排污罐
39排渣機(jī)
4臭氧發(fā)生器
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式,熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
請(qǐng)參閱圖1。須知,本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等,均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容,以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀,并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件,故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義,任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整,在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下,均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí),本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語,亦僅為便于敘述的明了,而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍,其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整,在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下,當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
如圖1所示,本發(fā)明提供一種用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置及方法,其中裝置包括:煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1,用于將煙氣與臭氧混合氧化后再與水混合反應(yīng)形成氣液混合物,并對(duì)氣液混合物進(jìn)行切割處理形成微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡;脫硫脫硝處理系統(tǒng)2,連接于煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1,用于接收所述煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1產(chǎn)生的微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡,并對(duì)微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以及噴淋處理,以將其中的氣體與液體相分離,排出所述氣體,對(duì)液體進(jìn)行脫硫脫硝處理;污水處理系統(tǒng)3,連接于脫硫脫硝處理系統(tǒng)2,用于接收脫硫脫硝處理系統(tǒng)2脫硫脫硝處理后產(chǎn)生的污水,并將臭氧與水混合產(chǎn)生臭氧微氣泡,利用臭氧微氣泡對(duì)污水進(jìn)行氧化處理;臭氧發(fā)生器4,連接于煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1以及污水處理系統(tǒng)3,用于產(chǎn)生臭氧,并向煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1以及污水處理系統(tǒng)3供給臭氧。
如圖1所示,污水處理系統(tǒng)3還用于將處理后的水供給給煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1以及脫硫脫硝處理系統(tǒng)2,以實(shí)現(xiàn)循環(huán)用水,節(jié)約能源。當(dāng)然,在污水處理系統(tǒng)3無法滿足煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1以及脫硫脫硝處理系統(tǒng)2的用水時(shí),需額外通過其他方式對(duì)煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1以及脫硫脫硝處理系統(tǒng)2進(jìn)行水的供給以滿足煙氣處理的需求。
煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1包括引風(fēng)機(jī)11、煙道12、高壓水泵13、進(jìn)煙噴嘴14、煙廂15、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16、切割刀片17、高壓水管18,引風(fēng)機(jī)11用于引入煙氣,煙道12的一端與引風(fēng)機(jī)11、臭氧發(fā)生器4相連接,另一端與煙廂15相連接,煙廂15的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu),高壓水管18穿過煙廂15的內(nèi)部空腔,其進(jìn)口端與高壓水泵13相連接,出口端連接于脫硫脫硝處理系統(tǒng)2,進(jìn)煙噴嘴14位于煙廂15的內(nèi)部空腔內(nèi),一端開口連通于煙廂15的內(nèi)部空腔,另一端開口與高壓水管18的管腔相連通,臭氧發(fā)生器4具有產(chǎn)生臭氧以及供給臭氧的功能,優(yōu)選地,在臭氧發(fā)生器4中設(shè)置有壓送臭氧進(jìn)入煙道12的風(fēng)機(jī),煙氣與臭氧在煙道12以及煙廂15中進(jìn)行混合氧化,高壓水泵13將水抽入到高壓水管18中并高速流過煙廂15,形成高速流動(dòng)的水柱,使煙廂15呈負(fù)壓狀態(tài),煙廂15中的煙氣在負(fù)壓作用下通過進(jìn)煙噴嘴14被吸入到高壓水管18內(nèi),與高速水柱進(jìn)行混合,臭氧與煙氣混合后將煙氣中的一氧化氮氧化成可溶于水的二氧化氮(no2)和五氧化二氮(n2o5),no2和n2o5遇水生成硝酸根,煙氣中的二氧化硫(so2)遇到臭氧時(shí)部分被氧化成三氧化硫(so3),二氧化硫和三氧化硫遇水生成稀硫酸(h2so4)。如圖1所示,進(jìn)煙噴嘴14為管狀體,且為多個(gè),沿位于煙廂15內(nèi)的高壓水管18的外圍分布,進(jìn)煙噴嘴14的縱向中心線與高壓水管18的縱向中心線優(yōu)選地成一非直角,這樣有助于煙氣與臭氧的充分混合,以及與高壓水的混合。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16與切割刀片17均位于高壓水管18的位于煙廂15外側(cè)的管腔內(nèi),切割刀片17安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16的外側(cè)面上,切割刀片17在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),用于將氣液混合物切割成微米級(jí)的氣液混合物和微氣泡。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16與一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19相連接,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)16帶動(dòng)切割刀片17在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19的驅(qū)動(dòng)下高速轉(zhuǎn)動(dòng),切割刀片17的轉(zhuǎn)動(dòng)速度受驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)19的控制,以能夠?qū)庖夯旌衔锴懈畛晌⒚准?jí)的氣液混合物和微氣泡為宜。
脫硫脫硝處理系統(tǒng)2包括渦階旋流柵21、煙囪22、噴嘴23、噴淋水泵24、脫硫脫硝反應(yīng)池25、加藥導(dǎo)管26、加藥機(jī)構(gòu)27、儲(chǔ)藥罐28、ph傳感器29、ph控制單元20,渦階旋流柵21位于脫硫脫硝反應(yīng)池25的上方,其進(jìn)口端與高壓水管18的出口端相連接,其出口端通向脫硫脫硝反應(yīng)池25,煙囪22的下端位于脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi),上端伸出至脫硫脫硝反應(yīng)池25之外,噴嘴23位于煙囪22內(nèi)且位于其下端,并與噴淋水泵24相連接。微米級(jí)的氣液混合物與微氣泡由高壓水管18高速噴入到脫硫脫硝處理系統(tǒng)2的渦階旋流柵21中,渦階旋流柵21由多排柵狀結(jié)構(gòu)構(gòu)成,兩排柵狀結(jié)構(gòu)之間的間隙為進(jìn)口,高速噴入的微米級(jí)的氣液混合物與微氣泡在進(jìn)入渦階旋流柵21時(shí)具有較高的速度,碰到格柵壁面時(shí)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),形成渦流,快速旋轉(zhuǎn)向下沖向脫硫脫硝反應(yīng)池25的上水面,濺起微小粒子和氣泡,這些微小粒子中的液態(tài)物質(zhì)遇到上部噴嘴23噴落下的霧狀液體而自動(dòng)下落,氣態(tài)物質(zhì)呈微氣泡狀向上飄起進(jìn)入煙囪22并被排出,漂浮在液態(tài)物質(zhì)中的粉塵和結(jié)晶鹽等固態(tài)物質(zhì)在重力作用下進(jìn)入到脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)。由于氣液混合物粒子與氣泡達(dá)到微米級(jí)甚至微納米級(jí),它們的接觸面非常大和接觸非常充分,溶解度也非常高,以至于煙氣中的固態(tài)物被充分地清洗出來,并下落到脫硫脫硝反應(yīng)池25中,達(dá)到了煙氣超潔凈排放的目的。脫硫脫硝反應(yīng)池25中投加有用于脫硫脫硝的藥劑,此藥劑為堿液,如ca(oh)2或naoh,與硝酸根反應(yīng)生成ca(no3)2結(jié)晶鹽、nano3結(jié)晶鹽,與硫酸根反應(yīng)生成caso4結(jié)晶鹽、na2so4結(jié)晶鹽,此藥劑亦可為其他能與硝酸根以及硫酸根反應(yīng)的有機(jī)物,如生成nh4no3結(jié)晶鹽、(nh4)2so4結(jié)晶鹽。加藥導(dǎo)管26連接于脫硫脫硝反應(yīng)池25以及加藥機(jī)構(gòu)27,加藥機(jī)構(gòu)27通過加藥導(dǎo)管26向脫硫脫硝反應(yīng)池25加藥劑,儲(chǔ)藥罐28連接于加藥機(jī)構(gòu)27,ph傳感器29位于脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)并與ph控制單元20相連接,ph控制單元20還連接于加藥機(jī)構(gòu)27。ph控制單元20根據(jù)ph傳感器29檢測到的脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)的ph值,調(diào)控加藥機(jī)構(gòu)27的藥劑投加量,以使得脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)的ph值保持在一預(yù)定值,優(yōu)選地,硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)的ph值保持在7。通過控制臭氧向煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1的輸入量可控制氮氧化物的排放含量,通過控制用于脫硫脫硝的藥劑向硫脫硝反應(yīng)池25的輸入量可控制so2的排放含量。本發(fā)明可達(dá)到超潔凈排放值標(biāo)準(zhǔn),即:每立方米排放的煙氣中:粉塵含量小于10毫克;二氧化硫含量小于30毫克;氮氧化物含量小于50毫克。
污水處理系統(tǒng)3包括污水處理反應(yīng)池31、污水導(dǎo)管32、兩根循環(huán)導(dǎo)管33、過濾器34、蓄水槽35、水泵36、臭氧微氣泡反應(yīng)罐37、排污罐38、排渣機(jī)39,污水導(dǎo)管32連接于污水處理反應(yīng)池31的下端進(jìn)污口和脫硫脫硝反應(yīng)池25底端排污口,用于將脫硫脫硝反應(yīng)池25脫硫脫硝處理后產(chǎn)生的含有結(jié)晶鹽以及粉塵等多種固態(tài)物質(zhì)的污水引入污水處理反應(yīng)池31中進(jìn)行進(jìn)一步的處理,過濾器34連接于污水處理反應(yīng)池31上端排水口以及蓄水槽35,用于將由污水處理反應(yīng)池31處理后的水進(jìn)行過濾,并將過濾后的水儲(chǔ)存在蓄水槽35中,蓄水槽35分別通過兩根循環(huán)導(dǎo)管33與噴淋水泵24、高壓水泵13相連接,用于向噴淋水泵24以及高壓水泵13供給水,水泵36連接于蓄水槽35、臭氧發(fā)生器4以及臭氧微氣泡反應(yīng)罐37,用于將蓄水槽35中的水與臭氧發(fā)生器4產(chǎn)生的臭氧混合并泵送至臭氧微氣泡反應(yīng)罐37以產(chǎn)生臭氧微氣泡,臭氧微氣泡反應(yīng)罐37還連接于污水處理反應(yīng)池31,用于將產(chǎn)生的臭氧微氣泡輸送至污水處理反應(yīng)池31中進(jìn)行污水處理,水與臭氧在水泵36的混合以及高壓泵送下進(jìn)入臭氧微氣泡反應(yīng)罐37中并產(chǎn)生臭氧微氣泡,臭氧微氣泡反應(yīng)罐37向污水處理反應(yīng)池31輸送臭氧微氣泡,污水處理反應(yīng)池31內(nèi)的固液混合物在含有臭氧微納米氣泡作用下,發(fā)生更進(jìn)一步的氧化反應(yīng)和固液分離反應(yīng)。處理后的水由上端排水口排出至過濾器34中進(jìn)行進(jìn)一步的過濾處理,排水口可采用溢流堰結(jié)構(gòu),固液分離的固態(tài)物質(zhì)由底端排污口排出,排污罐38連接于污水處理反應(yīng)池31的底端排污口和排渣機(jī)39,用于接收由污水處理反應(yīng)池31排出的固態(tài)物質(zhì),并輸送至排渣機(jī)39進(jìn)行處理后排出。污水處理反應(yīng)池31的排污口設(shè)置于池底,粉塵與結(jié)晶鹽等固態(tài)物質(zhì)從反應(yīng)池31的底部流出并進(jìn)入到排污罐38中進(jìn)行自然沉淀,再由排渣機(jī)39將沉淀后的固廢渣壓濾處理后外運(yùn)。過濾器34優(yōu)選采用氣浮括板式過濾方式。
采用本發(fā)明的用于煙氣的脫硫脫硝一體化裝置進(jìn)行脫硫脫硝的方法以及原理為:從引風(fēng)機(jī)11引過來的煙氣與從臭氧發(fā)生器4送過來的臭氧依次進(jìn)入煙道12、煙廂15中混合氧化,在臭氧的作用下煙氣中的一氧化氮氧化成可溶于水的二氧化氮(no2)和五氧化二氮(n2o5),煙氣中的二氧化硫(so2)遇到臭氧時(shí)部分被氧化成三氧化硫so3,在由高壓水泵13抽過來的高速水柱沖擊下,煙廂15成負(fù)壓狀態(tài),煙廂15中的混合煙氣通過進(jìn)煙噴管14被快速吸入到高壓水管18內(nèi),其中煙氣中的no2和n2o5遇水生成硝酸根,so2和so3遇水生成稀硫酸。在穿出煙廂15的高壓水管18內(nèi),氣液混合物被高速旋轉(zhuǎn)的切割刀片17切割成微米級(jí)氣液混合物和微氣泡,微米級(jí)氣液混合物和微氣泡被快速送入到脫硫脫硝處理系統(tǒng)2中的渦階旋流柵21內(nèi),并在旋流柵內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)形成渦流沖向脫硫脫硝反應(yīng)池25的上水面,氣、液更加充分接觸與混合,并與從脫硫脫硝反應(yīng)池25的上水面濺起的微小粒子、水泡以及從噴嘴3噴出的水霧發(fā)生碰撞及爆炸,在脫硫脫硝反應(yīng)池25上方形成微米級(jí)混合氣泡霧,氣態(tài)物質(zhì)從氣泡霧中逃逸出來向上進(jìn)入到煙囪22,并外排至下一道處理工序或排空,液態(tài)物質(zhì)在重力作用下進(jìn)入脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)。液態(tài)中的硫酸和硝酸與脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)的藥劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫酸鹽或硝酸鹽結(jié)晶鹽,該結(jié)晶鹽以及液態(tài)中的粉塵下沉至脫硫脫硝反應(yīng)池25的池底,由污水導(dǎo)管32排出至污水處理反應(yīng)池31中。脫硫脫硝反應(yīng)池25內(nèi)的酸堿度通過ph值傳感器29測量得到,ph值傳感器29測得的數(shù)據(jù)被傳送到ph值控制單元20,ph值控制單元20根據(jù)ph測量值控制述加藥機(jī)構(gòu)27的藥劑投加量。
從污水導(dǎo)管32進(jìn)入污水處理反應(yīng)池31中的污水中含有粉塵、硫酸鈣或硫酸鈉或硫酸銨結(jié)晶鹽、硝酸鈣或硝酸鈉或硝酸銨結(jié)晶鹽及其它固廢物,污水處理反應(yīng)池31內(nèi)充滿臭氧微氣泡。在臭氧微氣泡作用下,將未被氧化的物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步氧化,將固廢物進(jìn)行快速充分沉淀,所有已沉淀的粉塵和結(jié)晶鹽等固態(tài)物通過位于污水處理反應(yīng)池31池底的排污口排入到排污罐38內(nèi),再通過排渣機(jī)39進(jìn)行壓濾處理后外運(yùn)。污水處理反應(yīng)池31內(nèi)經(jīng)過處理后的液態(tài)物向上浮動(dòng)并進(jìn)入過濾器34中,在過濾器34內(nèi),浮在液體中的油性物質(zhì)和漂浮物質(zhì)被過濾出來,過濾過的水被導(dǎo)入到蓄水槽35中進(jìn)行再沉淀,蓄水槽35中的水一方面與臭氧發(fā)生器4供給的臭氧一起由水泵36泵送至臭氧微氣泡反應(yīng)罐37中產(chǎn)生臭氧微氣泡,臭氧微氣泡再輸送至污水處理反應(yīng)池31內(nèi)進(jìn)行污水的氧化處理,另一方面,分別通過兩根循環(huán)導(dǎo)管33向噴淋水泵24以及高壓水泵13供給水,以滿足煙氣氧化與氣液混合系統(tǒng)1的高壓用水以及脫硫脫硝處理系統(tǒng)2的噴淋用水,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保用水。
綜上,本發(fā)明通過將煙氣與臭氧的混合,實(shí)現(xiàn)煙氣的氧化,再與水混合反應(yīng),氣液混合物在剪切力作用下形成微米級(jí)的氣液混合粒子和微氣泡,有利于在后續(xù)的渦階式旋轉(zhuǎn)和噴淋處理中增大接觸面積,使得煙氣中的固態(tài)物被充分清洗出,隨水流進(jìn)入脫硫脫硝反應(yīng)池中進(jìn)行脫硫脫硝處理,氣態(tài)物則被排放,脫硫脫硝處理后的污水進(jìn)一步通過臭氧微氣泡進(jìn)行氧化處理,以達(dá)到超潔凈排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明能夠提高煙氣脫硫脫硝效率,達(dá)到超潔凈排放要求,并且脫硫和脫硝一體化處理,能夠節(jié)省生產(chǎn)成本。
所以,本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。