[发明专利]协同促进PM2.5团聚长大和蒸发处理脱硫废水的方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于燃煤烟气细颗粒物（PM_2.5）排放控制的技术领域，特别涉及一种应用化学团聚技术提高电除尘器对PM_2.5的脱除效果并协同实现脱硫废水蒸发处理的方法及装置。

背景技术

空气动力学直径小于2.5微米的PM_2.5污染已成为我国突出的大气环境问题，是导致大气能见度降低、酸雨、阴霾天气和全球气候变化等重大环境问题的重要因素；主要原因在于PM_2.5比表面积大，易富集各种重金属及化学致癌物质，而常规除尘技术对其难以有效捕集，造成大量PM_2.5排入大气环境。这也是我国大气中可吸入颗粒物（PM₁₀）排放总量呈逐年下降的情况下，PM_2.5却呈上升趋势的重要原因。燃煤是引起我国大气环境中PM_2.5含量增加的主要原因。因此，控制燃煤PM_2.5排放是迫切需要解决的关键问题。目前，我国80%以上的大中型燃煤电站采用的除尘脱硫技术是电除尘器+石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统。近些年来，人们从极距、极配方式、清灰方式、气流分布等方面对电除尘器进行了大量研究和改进，使这一技术在治理燃煤粉尘的应用方面日趋成熟，但由于PM_2.5荷电不充分，仍存在PM_2.5难以有效脱除的技术瓶颈，极大影响了电除尘性能。另外，由于脱硫浆液的洗涤作用，湿法烟气脱硫系统虽可协同脱除烟气中的粗粉尘，但对PM_2.5的捕集效率不到10~20%，且随粒径的减小脱除效率显著下降。 

目前，PM_2.5有效控制的技术发展方向主要为在常规除尘设备前设置预处理措施，使其通过物理或化学作用长大成较大颗粒后加以清除，包括声波团聚、电凝聚、磁团聚、化学团聚、蒸汽相变等；这些措施中，蒸汽相变不适合与电除尘设备结合，声波团聚、磁团聚离工程应用尚存在较大距离，电凝聚虽已基本具备工业应用的条件，但投资运行费用过高。化学团聚技术可以在既不改变正常生产条件，也不改变现有电除尘设备和操作参数的条件下，有效提高电除尘设备对细颗粒的脱除效率，但喷入的团聚剂中，除含粘结剂和润湿剂外，还需加入无机盐添加剂与pH值调节剂（如磷酸），且工艺水耗量较大；同时，现有的团聚剂种类较为单一，有必要进一步开发高效、实用的化学团聚剂。

石灰石/石膏湿法烟气脱硫过程中会产生一定量的废水，通常脱硫废水呈弱酸性，pH为4.5~6.5，悬浮物含量一般为1~10g/L，含有Cl^-、F^-、SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺等阴阳离子及微量重金属离子，直接外排会对环境造成影响。一般采用化学加药方法处理，该法技术成熟，但系统复杂，且需要大量的化学药剂，投资和运行费用较高。

发明内容

发明目的：本发明针对电除尘装置难以有效脱除PM_2.5及现有脱硫废水处理技术系统复杂、成本高的技术瓶颈，本发明提供一种协同促进PM_2.5团聚长大和蒸发处理脱硫废水的方法及装置，应用化学团聚技术促使PM_2.5团聚长大，进而提高电除尘装置对PM_2.5的脱除效率，并可协同实现脱硫废水零排放。

技术方案：一种协同促进PM_2.5团聚长大和蒸发处理脱硫废水的方法，其步骤为：脱硫废水经澄清池脱除悬浮物后进入团聚剂溶液配制槽，加入高聚物粘结剂和润湿剂，搅拌混合均匀后得到团聚剂溶液，然后团聚剂溶液在压缩空气的作用下经双流体雾化喷嘴喷入电除尘器入口烟道中，利用烟气所含热量使团聚剂液滴蒸发，蒸发过程中润湿剂促进粉尘进入团聚剂液滴内部，高聚物粘结剂与PM_2.5通过带有极性基团的高分子链相连接，促使PM_2.5粒径增大；同时，脱硫废水完全蒸发，废水中未能脱除的悬浮物和溶解性污染物转化为固体析出，并随烟气中的粉尘一起被电除尘器捕集。