[发明专利]一种船舶脱硫废水处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶脱硫废水处理装置及方法，属于船舶脱硫废水处理领域。

背景技术

根据MARPOL公约附则Ⅵ规定，2015年1月1日起，航行在排放控制区（ECA）的船只，必须燃烧含硫量等于或小于0.10％（m/m）的低硫燃油，同时允许船只使用经批准的减排技术，条件是SO₂排放等效于燃烧等于或小于0.10％的低硫燃油。

由于石油资源紧缺，低硫燃油价格高昂且供不应求，船舶废气脱硫成为国内外研究热点。调查目前国内外已有报道的船舶废气脱硫装置发现，除Couple Systems公司采用干法脱硫外，其余均为湿法脱硫。可见湿法脱硫是船舶废气脱硫的主流方式，采用湿法脱硫技术必然会产生脱硫废水。而国际海事组织（IMO）对船舶废气清洁系统的洗涤水排放指标做了严格的规定。同时由于是船舶废气脱硫，其脱硫废水排放又受《船舶污染物排放标准》的制约。因此脱硫废水的处理，是整个湿法船舶废气脱硫系统中不可或缺的关键技术。船舶废气脱硫技术属于新兴技术，目前研究重点主要集中于脱硫效率的提高及能耗的降低，关于船舶废气脱硫废水处理的研究较少。调查现有国内外船舶废气脱硫装置，鲜有脱硫废水处理工艺的详细介绍。废水只是通过简单的曝气氧化或旋流分离处理后进行排放或回用。

镁基-海水法（M&S）是一种高效的船舶废气脱硫方法。废气进入脱硫塔与喷淋液接触反应，气体中的污染物，如：颗粒物（PM）、SO₂、NO₂等部分被喷淋液吸收，形成液态污染物。其中PM一部分悬浮于水中，另一部分溶解形成多环芳烃（PAHs）；未燃尽的燃料油随废气一起进入到废水中，增加了废水的总油含量；SO₂溶于水并与脱硫剂中Mg²⁺反应生成难溶物MgSO₃；NO₂溶于水中形成NO₂^-及NO₃^-。pH值、COD、浊度（主要由MgSO₃及PM贡献）、总油、PAHs、NO_x^-均为排放指标中要求控制的污染物。

综上，本领域内缺少完整的M&S法船舶废气脱硫废水处理工艺。

发明内容

本发明通过发明一种新的装置和工艺，解决了脱硫废水排放问题。

本发明提供了一种船舶脱硫废水处理装置，所述装置包括反应罐、泵I、微气泡发生器、阀、泵II、射流器、旋流分离器和吸附柱，所述反应罐的出口I通过泵I与微气泡发生器的一端连接，微气泡发生器的另一端与反应罐的入口I连接，反应罐的出口II通过阀与泵II的一端连接，泵II的另一端通过射流器与旋流分离器连接，射流器设有絮凝剂入料口，旋流分离器的液体废料出口与吸附柱连接。

本发明所述微气泡发生器优选为与空气压缩机连接。

本发明所述射流器的絮凝剂入料口优选为与絮凝剂储罐连接。

本发明所述旋流分离器的固体废料出口下方优选为设有污泥槽。

本发明所述吸附柱内的填料优选为大孔树脂。

本发明针对脱硫废水中的MgSO₃和NO₂^-，采用微气泡曝气氧化的方法，将其氧化成MgSO₄和NO₃^-，降低水的COD和浊度，减轻后续旋流分离处理的负荷；通过絮凝剂提高废水中的悬浮物粒径，以提高旋流分离的效率；针对水中的PAHs和总油，采用吸附柱吸附的方法处理。

本发明另一目的提供了一种船舶脱硫废水处理方法，所述方法包括如下步骤：

①将脱硫废水加入到反应罐中，开启泵I和微气泡发生器，泵I体积流量为微气泡发生器体积流量的3～4倍，至亚硫酸镁氧化率≥95%时关闭泵I和微气泡发生器；

②开启阀和泵II，将反应罐中的反应后废水经过射流器与絮凝剂混匀后转移至旋流分离器中，所述脱硫废水与絮凝剂的质量比为1000：（0.5～1），分离的液体经过吸附柱处理后排放或回用。