專利名稱:基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，包括曝氣風機、中和氧化一體池、絮凝罐、氣水混合泵、氣浮池、提升泵和過濾器。中和氧化一體池設有污水進口管路、堿液進口管路、進風口和出口；曝氣風機的出口通過管路與中和氧化一體池的進風口連通；氣水混合泵具有液體進口、空氣進口和出口，該氣水混合泵的液體進口通過管路分別與中和氧化一體池的出口和絮凝罐的出口連通，氣水混合泵的出口與氣浮池的進口連通，氣浮池的第一出口與提升泵的入口連通，氣浮池的第二出口與污泥罐的進口連通，該氣浮池內(nèi)設有刮渣板；提升泵的出口與過濾器的進口連通。本實用新型具有處理效果好，設備占用空間小、能耗低、運行成本低等優(yōu)點。
【專利說明】基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶廢氣洗滌脫硫技術(shù)是目前處理船用柴油機廢氣中SOx的主要技術(shù)，使用廢氣洗滌脫硫技術(shù)必然會產(chǎn)生需要處理的脫硫洗滌水，國際海事組織(MO)對船舶廢氣清潔系統(tǒng)的洗滌水排放標準也做出了嚴格規(guī)定，因此船舶脫硫洗滌水的處理成為船舶廢氣洗滌系統(tǒng)的關(guān)鍵。
[0003]由于船舶廢氣洗滌脫硫技術(shù)屬于新興技術(shù)，國內(nèi)外對于其洗滌水的處理系統(tǒng)很少有詳細介紹。目前基于鈉堿法的船舶廢氣洗滌脫硫技術(shù)由于脫硫效率高等原因成為國內(nèi)外船舶廢氣洗滌脫硫的主流技術(shù)。廢氣進入洗滌塔與氫氧化鈉噴淋液接觸反應，且系統(tǒng)運行中洗滌液循環(huán)使用，氣體中的顆粒污染物及未燃盡的燃油等部分被噴淋液吸收，同時堿性噴淋液吸收SO2形成亞硫酸及硫酸鹽溶液，共同構(gòu)成了需要處理的脫硫洗滌水。脫硫洗滌水的主要成分為亞硫酸鹽、硫酸鹽及少量油污、雜質(zhì)及顆粒等。因此需要一種有效的洗滌水處理系統(tǒng)對脫硫洗滌水進行定時處理，以達到MO關(guān)于洗滌水排放pH、PAH、濁度、溫度等指標的要求。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)陸用處理與船舶脫硫洗滌水成分相似廢水的廢水處理工藝中，氣浮-浮選廢水處理法由于分離時間較短，浮渣含水率較低，自動化程度高等優(yōu)勢被廣泛使用，但該工藝及其所用設備在船舶應用環(huán)境中可能存在以下弊端:
[0005]1.所用設備主要包括氧化風機、中和池、氧化池、輸送泵、空壓機、溶氣罐、氣浮池等，導致整體設備占地面積大，能耗較高；
[0006]2.柴油機的工況時刻都在發(fā)生變化，導致不同工況下需要處理的洗滌水污染物濃度不同，一方面有可能導致出水水質(zhì)不穩(wěn)定，另一方面柴油機低工況運行時造成水處理藥劑的浪費；
[0007]3.洗滌水攜帶的油污主要是細分散的乳化油，通過絮凝-氣浮工藝較難使得細分散的乳化油隨氣泡自然上浮，可能影響出水水質(zhì)。
[0008]此外，在申請?zhí)枮?01310422883.0、發(fā)明名稱為“一種船舶脫硫廢水處理裝置及方法”的申請文本中提出了一種針對鎂基-海水法脫硫后廢水處理的裝置。該船舶脫硫廢水處理裝置也存在以下弊端:
[0009]1.廢水處理中固液分離工藝采用旋風分離器利用離心沉降的原理實現(xiàn)，由于旋流器內(nèi)流體的流動產(chǎn)生一定的剪切作用，容易將絮凝的固體顆粒打散，降低處理效果，惡化分離過程；
[0010]2.處理后的液體經(jīng)過大孔樹脂吸附柱后排放，吸附油污效率低，不易再生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本實用新型的目的在于提供一種處理效果好，設備占用空間小、能耗低、運行成本低、適合船舶廢氣脫硫洗滌水質(zhì)的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)。
[0012]為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0013]一種基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，其特點在于，包括曝氣風機、中和氧化一體池、絮凝罐、氣水混合泵、氣浮池、提升泵和過濾器；中和氧化一體池設有污水進口管路、堿液進口管路、進風口和出口；曝氣風機的出口通過管路與中和氧化一體池的進風口連通；氣水混合泵具有液體進口、空氣進口和出口，該氣水混合泵的液體進口通過管路分別與中和氧化一體池的出口和絮凝罐的出口連通，氣水混合泵的出口與氣浮池的進口連通，氣浮池的第一出口與提升泵的入口連通，氣浮池的第二出口與污泥罐的進口連通，該氣浮池內(nèi)設有刮渣板；提升泵的出口與過濾器的進口連通。
[0014]通過本實用新型可實現(xiàn)船舶洗滌水處理后水質(zhì)滿足IMO對洗滌水的排放標準，本實用新型包括以下的優(yōu)點和特點:
[0015]1.本實用新型利用中和氧化一體池在實現(xiàn)氧化的同時引入堿液中和調(diào)質(zhì)，中和、氧化在一個池內(nèi)完成，較分別采用中和池、氧化池進行調(diào)質(zhì)節(jié)省了空間。利用節(jié)省的空間增加了過濾器，提升了處理效果。同時利用氣水混合泵代替?zhèn)鹘y(tǒng)的空壓機、溶氣罐，一方面節(jié)省了空壓機、溶氣罐的設備空間，同時也降低了能耗，解決了陸用氣浮-浮選工藝整體設備占地面積大，能耗較高的問題；
[0016]2.在氣浮池內(nèi)設置了濁度傳感器，結(jié)合柴油機工況根據(jù)洗滌水濁度反饋自動調(diào)節(jié)溶氣水量及處理藥劑使用量，低工況下節(jié)省了水處理藥劑的使用量，能夠確保出水水質(zhì)基本一致；
[0017]3.過濾器可過濾固液分離后的洗滌水，去除細分散的乳化油，解決了部分乳化油無法通過絮凝氣浮自然上浮而影響出水水質(zhì)的問題；
[0018]4.氣浮池利用水在不同壓力下溶解度不同的特性，在加壓或負壓條件下使水中產(chǎn)生微氣泡。在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，促進微細氣泡粘附絮凝顆粒物上浮到水面，通過刮渣板實現(xiàn)固液分離，相比離心沉降原理實現(xiàn)固液分離具有處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)勢；
[0019]5.采用核桃殼過濾器過濾凈化去除洗滌水攜帶的細分散乳化油污，確保排放水廢液含油量滿足排放標準，具有吸附力強，能進行油、懸浮物雙效去除的特點，反洗時核桃殼在運動中相互磨擦，脫附、再生能力強，化學穩(wěn)定性好，適用于船舶環(huán)境。

【附圖說明】

[0020]圖1是根據(jù)本實用新型一實施例的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)的示意圖。
[0021]附圖標記說明:1、曝氣風機；2、控制閥；3、污水進口管路；4、中和氧化一體池；5、絮凝罐；6、氣水混合泵；7、氣浮池；8、濁度傳感器；9、污泥罐；10、提升泵；11、過濾器；12、視鏡；13、攪拌器；14、反沖洗管路；15、截止閥；16、刮渣板；17、壓力表；18、流量計；19、進氣流量控制閥；20、堿液進口管路；21、進風口。

【具體實施方式】
[0022]請參考圖1。根據(jù)本實用新型一實施例的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)包括:曝氣風機1、中和氧化一體池4、絮凝罐5、氣水混合泵6、氣浮池7、提升泵10和過濾器11。
[0023]中和氧化一體池4設有污水進口管路3、堿液進口管路20、進風口 21和出口，進風口 21上設有控制閥2。曝氣風機I的出口通過管路與中和氧化一體池4的進風口連通。氣水混合泵6具有液體進口、空氣進口和出口，氣水混合泵6的液體進口通過管路分別與中和氧化一體池4的出口和絮凝罐5的出口連通，氣水混合泵6的出口與氣浮池7的進口連通。氣水混合泵6后設壓力表17，氣水混合泵6的空氣進口設有流量計18和進氣流量控制閥19。氣浮池7的第一出口與提升泵10的入口連通，氣浮池7的第二出口與污泥罐9的進口連通，該氣浮池7內(nèi)設有和濁度傳感器8，從而可根據(jù)洗滌水濁度反饋自動調(diào)節(jié)溶氣水量及絮凝劑的使用量。氣浮池7內(nèi)還設有刮渣板16。提升泵10的出口與過濾器11的進口連通。過濾器11設有反沖洗管路14，反沖洗管路14上設有截止閥15，過濾器11通過反沖洗管路14定期進行反沖洗，實現(xiàn)脫附再生。優(yōu)選地，該過濾器11為核桃殼過濾器，核桃殼過濾器內(nèi)設有視鏡12和攪拌器13。
[0024]以下結(jié)合一具體的實施例說明本實用新型的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)的工作過程。
[0025]某船舶主推動力裝置為額定功率為4500kW、額定轉(zhuǎn)速為163.6r/min的低速柴油機，采用本實用新型的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，定時將洗滌水抽取至中和氧化一體池，抽取量800L/h。洗滌水處理的步驟如下:
[0026]一、中和氧化調(diào)質(zhì)
[0027]將需要處理的洗滌水從循環(huán)系統(tǒng)通過污水進口管路3進入中和氧化一體池4，開啟曝氣風機1，并調(diào)節(jié)曝氣風機后的控制閥門2，利用曝氣擾動進行中和調(diào)質(zhì)至亞硫酸鹽氧化率>98%，完全曝氣，并利用曝氣擾動進行中和調(diào)質(zhì)。同時池內(nèi)設置pH傳感器，通過PH傳感器監(jiān)測到的洗滌水的PH值定量控制堿液從堿液進口管路20加注，調(diào)節(jié)洗滌水pH值滿足排放標準。
[0028]二、氣浮-浮選固液分離
[0029]調(diào)質(zhì)后的洗滌水進入氣水混合泵6，氣水混合泵進水口有一定負壓，能吸入絮凝劑和空氣，在輸送調(diào)質(zhì)后的洗滌液的同時從絮凝罐5吸入絮凝劑，從空氣進口吸入空氣，在混合泵內(nèi)完成氣水混合，加壓溶氣和藥劑混合的過程。氣浮池內(nèi)裝有濁度傳感器8，根據(jù)柴油機不同工況采集洗滌水的濁度，通過控制進氣流量自動調(diào)節(jié)溶氣水量及絮凝劑用量，保證出水水質(zhì)基本一致，起到節(jié)省藥劑，節(jié)約運行成本的目的。在界面張力、氣泡上升浮力和靜水壓力差等多種力的共同作用下，裹有雜質(zhì)、顆粒、少量重金屬、油污的浮渣(該浮渣為微細氣泡粘附絮凝顆粒物)因浮力作用聚集在氣浮池頂部上浮到水面，通過刮渣板16實現(xiàn)固液分離，由刮渣板16將浮渣收集至污泥罐9。
[0030]三、過濾凈化
[0031]氣浮浮選后的洗滌水經(jīng)提升泵10進入過濾器11凈化吸附，主要吸收洗滌水攜帶的細分散的乳化油，確保油污處理滿足排放要求。過濾器可通過反沖洗管路14定期進行反沖洗，吸收接近飽和時開啟反沖洗管路沖洗水，實現(xiàn)脫附再生，進而延長核桃殼過濾器的使用壽命。
[0032]通過以上處理步驟，完成了洗滌水中亞硫酸鹽的氧化處理，pH值的調(diào)整，顆粒、雜質(zhì)物的絮凝、氣浮以及洗滌水攜帶的細分散乳化油的吸附，確保船舶洗滌水出水水質(zhì)滿足IMO對船舶廢氣清潔系統(tǒng)的洗滌水排放洗滌水排放pH、PAH、濁度、溫度等指標的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括曝氣風機、中和氧化一體池、絮凝罐、氣水混合泵、氣浮池、提升泵和過濾器； 所述的中和氧化一體池設有污水進口管路、堿液進口管路、進風口和出口 ；所述曝氣風機的出口通過管路與中和氧化一體池的進風口連通；所述的氣水混合泵具有液體進口、空氣進口和出口，該氣水混合泵的液體進口通過管路分別與所述中和氧化一體池的出口和所述絮凝罐的出口連通，氣水混合泵的出口與氣浮池的進口連通，氣浮池的第一出口與提升泵的入口連通，氣浮池的第二出口與污泥罐的進口連通，該氣浮池內(nèi)設有刮渣板；提升泵的出口與所述過濾器的進口連通。2.如權(quán)利要求1所述的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的過濾器設有反沖洗管路，過濾器通過反沖洗管路定期進行反沖洗，實現(xiàn)脫附再生。3.如權(quán)利要求1或2所述的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的過濾器為核桃殼過濾器。4.如權(quán)利要求1所述的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣浮池內(nèi)設有濁度傳感器。5.如權(quán)利要求1所述的基于鈉堿法的船舶廢氣脫硫洗滌水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述氣水混合泵的空氣進口設有流量計和進氣流量控制閥。
【文檔編號】C02F103-18GK204265565SQ201420740546
【發(fā)明者】劉亞瓊, 沈飛翔, 耿見宇, 李曉波, 姜小鑫, 任中, 王志剛 [申請人]中國船舶重工集團公司第七一一研究所