[发明专利]一种基于纯氧曝气的脱硫海水恢复装置及恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境水处理技术领域，具体而言，涉及一种基于纯氧曝气的脱硫海水恢复装置及恢复方法。

背景技术

我国煤炭资源丰富，燃煤发电作因具有技术成熟、运行可靠等优点，在我国应用广泛，是我国最主要的能源供给方式。此外，还有大量工业燃煤锅炉和船舶动力燃煤锅炉等，燃煤锅炉产生的烟气含有高浓度的SO₂，为了防止烟气中SO₂引起雾霾等环境污染，必须采取相应处理措施。在众多烟气脱硫工艺中，海水脱硫工艺不需额外消耗淡水和吸收剂，无副产品和废弃物，工艺简单，维护方便，节省投资和运行费用，具有诸多优点，因此在沿海燃煤电厂和船舶锅炉燃气处理中应用较多。

海水脱硫工艺主要是利用海水的天然弱碱性(pH约为8)吸收烟气中SO₂的一种湿法烟气脱硫工艺，海水吸收的SO₂最终生成硫酸盐，硫酸盐是是海水中主要成分之一，因此，SO₂的吸收对海水产生的影响很小。该工艺主要包括两步化学反应：SO₂被海水吸收转化成SO₃^2-，然后经曝气将SO₃^2-氧化成稳定的SO₄^2-，吸收SO₂后产生的酸性氢离子被CO₃^2-和HCO^3-中和并生产CO₂气体。按照相关规定，脱硫海水pH必须达到6.8以上才能排入自然海域，为了使出水pH达标排放，一般通过对脱硫海水进行空气曝气的方式，一方面通过空气中的氧气将SO₃^2-氧化成稳定的SO₄^2-，另一方面，在空气的吹脱和夹带作用下使海水中的CO₂溢出，最终促进海水pH的恢复。

由于在低pH时，氧气对SO₃^2-氧化速率很低，因此一般在进入曝气池前向脱硫海水中掺混一定比例海水(来自冷却水)，以提高曝气池内海水初始pH，由于空气中氧气含量较低，这就造成空气需求量巨大、能耗高和占地面积大的缺点。为了节约成本，一般控制曝气池内初始pH为3～5，由于曝气池内初始pH较低，此时大量曝气很容易造成脱硫海水中的SO₂溢出，引起二次污染。此外，为了恢复海水的pH，大量温室气体CO₂被吹托进入大气中，在全球变暖的今天，不符合绿色环保理念。

因此，为了避免因曝气池内SO₂溢出引起的二次污染以及CO₂的排放，必须开开发出更加经济和环保的新型处理工艺。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种克服传统曝气工艺存在的SO₂溢出问题，防止SO₂和CO₂进入大气的基于纯氧曝气的脱硫海水恢复装置及恢复方法。

本发明提供了一种基于纯氧曝气的脱硫海水恢复装置，包括：

调节池，其通过海水管道连接曝气池，所述曝气池内部的底端设有曝气器，所述曝气池上设有排气口；

鼓风机，其一端与所述曝气器连接；

氧气储罐，其与所述鼓风机的另一端连接，所述氧气储罐上设有压力检测仪；

氧气发生器，其通过排气管道与所述氧气储罐连接，所述氧气储罐和所述氧气发生器之间的排气管道上设有阀门；

吸收塔，其设于所述曝气池外，所述曝气池内部的底端设有布气器，所述布气器通过排气管道与所述排气口连接，所述排气口和所述布气器之间的排气管道上设有第一单向阀门，所述吸收塔顶部设有气体排放口，所述气体排放口通过排气管道与所述氧气储罐连接，所述气体排放口和所述氧气储罐之间的排气管道上设有第二单向阀门，所述吸收塔的底部设有吸收液排放口；

SO₂在线检测仪，其设于所述排气口和所述第一单向阀门之间的排气管道上。

作为本发明进一步的改进，所述曝气池为封闭式。

作为本发明进一步的改进，所述氧气储罐为圆柱状或球形。

作为本发明进一步的改进，所述吸收塔内部的顶端设有填料或喷淋喷嘴。

本发明还提供了一种基于纯氧曝气的脱硫海水恢复装置的脱硫海水恢复方法，该方法包括以下步骤：