一种脱硫循环水净化处理的设备及方法 【技术领域】
本发明涉及合成氨系统的脱硫领域，具体涉及脱硫循环水净化处理的设备以及使用该设备对脱硫循环水进行净化的方法。
背景技术
当前，很多氮肥企业的合成氨系统的脱硫工艺采用的是碱性溶液加催化剂吸收的方法脱除半水煤气中的H2S。半水煤气由气柜经煤焦油洗气塔、静电除尘塔、罗茨风机和降温塔后，进入脱硫塔，在脱硫塔填料层中与脱硫液逆流接触，气体中的无机硫和部分有机硫被溶液吸收后，气体再进入分离器和清洗冷却塔，冷却分离后的气体进入静电除尘器后进入气体压缩机。煤气降温系统在脱硫工序中起着至关重要的作用，其中的煤焦油洗气塔、降温塔和冷却塔的冷却介质由脱硫循环水系统供给，脱硫循环水的质量会影响脱硫效果。
脱硫循环水系统采用的是闭路循环。经过一段时间的运行后，水中会含有大量的粉尘、悬浮硫等杂质，经过取样分析，悬浮物总含量可高达0.8g/L，悬浮硫颗粒含量为0.6g/L。随着高硫煤在企业中的应用，必然会加快闭路循环水的恶化，悬浮物含量升高，循环水浊度变大，其结果会加快设备和管道的腐蚀，洗气塔喷头容易堵塞，严重影响冷却塔的洗气降温效果，给后续工段的除尘降温增加了负荷，增大生产能耗，严重时甚至影响系统的稳定运行，而且当采取换水的措施排放污水时，还会造成严重的环境污染。但脱硫循环水中硫颗粒难以沉降，水质不易被净化，因此，需要采取有效的方法对脱硫循环水进行净化，解决水质差的现状。
【发明内容】
本发明解决的问题在于提供一种脱硫循环水净化处理设备，能够除去脱硫循环水中的大量粉尘、悬浮硫等固体杂质，提高水质，还提供了利用该设备对脱硫循环水进行净化的处理工艺。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种脱硫循环水净化处理的设备，包括：
热水池、加药装置、沉降装置和过滤装置；
所述热水池的出水口与加药装置的入水口相连，加药装置的出水口与沉降装置的入水口相连，沉降装置上部的上清液出口连至热水池，沉降装置底部的浓缩液出口连至过滤装置的入水口，过滤装置的出水口连接至热水池。
作为优选，所述加药装置包括第一加药装置和第二加药装置，热水池的出水口与第一加药装置的入水口相连，第一加药装置和第二加药装置串联，第二加药装置的出水口与沉降装置的入水口相连。
作为优选，所述第一加药装置包括第一加药罐和第一药剂混合器，所述第二加药装置包括第二加药罐和第二药剂混合器。
作为优选，所述第一药剂混合器为第一管道混合器，所述第二药剂混合器为第二管道混合器，热水池的出口与第一管道混合器的入水口相连，第一管道混合器与第二管道混合器串联，第二管道混合器的出水口与沉降装置的入水口相连；所述第一加药罐的药剂出口连入第一管道混合器，所述第二加药罐的药剂出口连入第二管道混合器。
作为优选，所述过滤装置下部还包括接液装置，所述接液装置通向热水池。
使用所述设备对脱硫循环水净化处理的方法，包括：
向脱硫循环水中投加药剂；
与药剂混合后，将脱硫循环水进行沉降，分离出杂质的上清液回流至热水池中；
将沉降后含大量杂质的脱硫循环水进行过滤；
过滤后的脱硫循环水回流至热水池。
作为优选，所述药剂为PAC溶液和PAM溶液。
作为优选，所述PAC溶液的质量浓度为1％～10％。
作为优选，所述PAC溶液向脱硫循环水中的投加量为30mg/L～500mg/L。
作为优选，所述PAM溶液的质量浓度为0.5‰～5‰。
作为优选，所述PAM溶液向脱硫循环水中的投加量为1mg/L～30mg/L。
作为优选，所述PAC溶液与PAM溶液的投加量的质量比为10∶1～30∶1。
本发明提供的脱硫循环水净化处理的设备和工艺，向脱硫循环水中投加混凝剂和絮凝剂，使脱硫循环水中的固体颗粒絮凝，然后通过沉淀和过滤将固体颗粒从脱硫循环水中去除。该处理设备简单，工作运行稳定可靠，操作自动化，成本低，杂质去除率高，能够使脱硫工艺节能减排，减少对环境的污染。
【附图说明】
图1为本发明一种具体实施方式所提供的脱硫循环水净化处理设备的示意图。
【具体实施方式】
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
使用本发明地设备可以对脱硫循环水进行净化，请参考图1，图1为本发明一种具体实施方式所提供的脱硫循环水净化处理设备的示意图。净化处理设备包括热水池、加药装置、沉降装置和过滤装置。
热水池1的出水口与加药装置的入水口相连，中间设置循环水泵11，被处理的脱硫循环水通过循环水泵11输入加药装置，与药剂混合。作为优选，加药装置分为两个，当然也可以不限于两个，不同的加药装置分别向脱硫循环水中加入不同的药剂，包括第一加药装置和第二加药装置，第一加药装置和第二加药装置串联。第一加药装置包括第一加药罐211和第一药剂混合器，第一药剂混合器为第一管道混合器212，第一加药罐211通过第一计量泵213与第一管道混合器212连接，将第一加药罐211中的药剂抽入第一管道混合器212中。同样，第二加药装置包括第二加药罐221和第二药剂混合器，第二药剂混合器为第二管道混合器222，第二加药罐221通过第二计量泵223与第二管道混合器222连接，将第二加药罐221中的药剂抽入第二管道混合器222中。热水池1的出水口与第一管道混合器212的入水口相连，第一管道混合器212与第二管道混合器222串联，使脱硫循环水先后与不同的药剂混合。管道混合器直接连接于管道上，不需外加动力，以水流的动能作为混合的能量，水流通过管道混合器时，产生成对分流，交叉混合和反向旋流，混合效果显著，投资低廉，安装简易，一般不需维修养护，管理方便。
沉降装置优选为沉降槽3，第二管道混合器222的出水口与沉降槽3的入水口相连。沉降槽3是利用重力沉降将悬浮液中固相浓缩的装置，底部做成圆锥形，包括位于沉降槽上部的上清液出口与位于圆锥底部的浓缩液出口，经沉降后的上清液由上清液出口流出，沉渣由浓缩液出口排出，本发明中沉降槽的上清液出口连回至热水池1，浓缩液出口通过过滤泵42与过滤装置的入水口连接。与药剂混合后的脱硫循环水会产生絮凝，在沉降槽3中絮凝的固体颗粒得到沉降，除去固体颗粒的上清液沿管路回到热水池中，沉降槽3下部含有大量固体的脱硫循环水则进入过滤装置中进行过滤，以滤去水中的固体杂质。
过滤装置优选为过滤机41，过滤机41种类很多，根据推动力可分为重力过滤机、压力过滤机和真空过滤机。过滤过程中，脱硫循环水通过过滤介质成为滤液，固体杂质截留在过滤介质表面形成滤渣。过滤机41的出水口连接至热水池1，脱硫循环水在过滤机41中过滤掉固体杂质后滤液回流到热水池1中，另外过滤机41的底部还连有接液管411，接液管411通向热水池，渗透下来的滤液会被接液管411收集然后回流至热水池1。
整个处理设备比较简单，操作可实现自动化，回流到热水池中的脱硫循环水再送入冷却装置降温后，又可以重新用于脱硫。
使用本发明提供的设备对脱硫循环水进行净化的具体工艺为：
首先向脱硫循环水中投加药剂，包括混凝剂和絮凝剂，混凝剂能够利用电性中和、压缩双电层作用使悬浮颗粒失去稳定性而相互凝聚，絮凝剂能利用吸附、架桥作用而使颗粒聚结。使用混凝剂和絮凝剂能够使水中的固体杂质逐步形成絮凝体，絮凝体由小变大，最终集聚成粗大的粒子或絮团，从而加快了杂质的沉降。
脱硫循环水由热水池1中通过循环水泵进入第一管道混合器212中，同时第一加药罐211向第一管道混合器212内提供混凝剂。本发明混凝剂优选为PAC，PAC即为聚合氯化铝，是一种多羟基，多核络合体的阳离子型无机高分子物质，易溶于水，有较强的架桥吸附性，不需加助剂，加入水中后，絮凝体形成快而粗大、沉淀速度快，对管道设备无腐蚀作用，成本低，净水效果明显。作为优选，本发明中第一加药罐211中PAC溶液的质量浓度为1％～10％，PAC溶液向脱硫循环水中的投加量为30mg/L～500mg/L。
与PAC混合后的脱硫循环水再进入第二管道混合器222中，第二加药罐221向第二管道混合器222内提供絮凝剂。本发明絮凝剂优选为PAM，PAM即为聚丙烯酰胺，是一种水溶性线型高分子物质，能通过电中和、吸附、架桥作用使悬浮物凝聚，分子量高，用量少，絮凝能力强，絮体易分离，除悬浮物的效果好。作为优选，本发明中第二加药罐221中PAM溶液的质量浓度为0.5‰～5‰，PAM溶液向脱硫循环水中的投加量为1mg/L～30mg/L。作为优选，向脱硫循环水中投加的PAC溶液与PAM溶液的投加量的质量比为10∶1～30∶1。
与混凝剂和絮凝剂充分混合后，形成大量絮团的脱硫循环水进入沉降槽3中。絮团在沉降池3中下沉，沉于底部，上清液回流至热水池1，底部含有大量固体杂质的脱硫循环水则进入过滤机41中进行过滤。
在过滤机41中，水中的固体杂质被过滤掉，去除杂质的滤液回流至热水池1，渗透下来的滤液被收集后也送至热水池1。
混凝剂和絮凝剂的具体加入量请参考以下实施例：
实施例1：
打开热水池1出口阀门，50m3/h流量的脱硫循环水由循环水泵11送入串联的两个管道混合器。
按照比例配出4％的PAC溶液和2‰的PAM溶液，由第一加药罐211内第一计量泵213将0.5m3/h的PAC溶液送入第一管道混合器212中，由第二加药罐221内第二计量泵223将0.5m3/h的PAM溶液送入第二管道混合器222中，其中PAC的加入量为400mg/L，PAM加入量为20mg/L，PAC∶PAM为20∶1。
实施例2：
打开热水池1出口阀门，100m3/h流量的脱硫循环水由循环水泵11送入串联的两个管道混合器。
按照比例配出5％的PAC溶液和1‰的PAM溶液，由第一加药罐211内第一计量泵213将0.8m3/h的PAC溶液送入第一管道混合器212中，由第二加药罐221内第二计量泵223将2m3/h的PAM溶液送入第二管道混合器222中，其中PAC的加入量为400mg/L，PAM加入量为20mg/L，PAC∶PAM为20∶1。
实施例3：
打开热水池1出口阀门，150m3/h流量的脱硫循环水由循环水泵11送入串联的两个管道混合器。
按照比例配出4％的PAC溶液和2‰的PAM溶液，由第一加药罐211内第一计量泵213将0.75m3/h的PAC溶液送入第一管道混合器212中，由第二加药罐221内第二计量泵223将1.5m3/h的PAM溶液送入第二管道混合器222中，其中PAC的加入量为300mg/L，PAM加入量为30mg/L，PAC∶PAM为10∶1。
本发明首先对脱硫循环水投加混凝剂和絮凝剂，再通过沉降和过滤将形成的含固体杂质的絮团从水中除去，脱硫循环水因此得到了净化，净化后的脱硫循环水回流至热水池，再送入冷却装置降温后，又可以重新用于脱硫。设备运行稳定可靠，成本较低，水中杂质的去除率高，整个工艺无外排废水，无环境污染，有效提高脱硫循环水的净化效果。
以上对本发明所提供的脱硫循环水净化处理的设备及方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。