[发明专利]一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水软化系统与方法

权利要求书

1.一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水软化系统，由废水缓冲池(1)、第一级气升式环流反应器(2)、高密度沉淀池(3)、第一级脱水机(4)、废水旋流器(5)、纤维过滤器(6)、第二级气升式环流反应器(7)、澄清箱(8)、第二级脱水机(9)、烟气回收装置(10)和石灰石给料系统(11)组成，其特征在于：

废水缓冲池(1)的出口与第一级气升式环流反应器(2)的进液口相连，第一级气升式环流反应器(2)的物料排出口与高密度沉淀池(3)的入口相连，高密度沉淀池(3)的底部浓缩物出口与第一级脱水机(4)的进口相连，第一级脱水机(4)的液相出口与第一级气升式环流反应器(2)的进液口相连，第一级脱水机(4)的固相出口为泥饼出口；废水旋流器(5)和纤维过滤器(6)依次相连，高密度沉淀池(3)的液体出口与废水旋流器(5)的进口相连，废水旋流器(5)的底部浓缩物出口与第一级脱水机(4)的进口相连；纤维过滤器(6)的出口与第二级气升式环流反应器(7)的进液口相连，第二级气升式环流反应器(7)与烟气回收装置(10)连通，其物料排出口与澄清箱(8)的进口相连，澄清箱(8)的浓缩物出口与第二级脱水机(9)的进口相连，第二级脱水机(9)的固相物出口与石灰石给料系统(11)的进口相连，澄清箱(8)和第二级脱水机(9)的液相出口为废水排出口。

2.根据权利要求1所述的一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水软化系统，其特征在于：所述第一级气升式环流反应器(2)和第二级气升式环流反应器(7)的高径比满足5～14。

3.根据权利要求1所述的一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水软化系统，其特征在于：所述第一级气升式环流反应器(2)和第二级气升式环流反应器(7)的导流筒的高径比满足3～12。

4.根据权利要求1所述的一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水软化系统，其特征在于：所述第一级气升式环流反应器(2)和第二级气升式环流反应器(7)内导流筒至少为一段。

5.根据权利要求1所述的一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水软化系统，其特征在于：所述第一级气升式环流反应器(2)和第二级气升式环流反应器(7)进一步包括紧贴外部筒体反应器顶部内壁的呈环形分布的压力喷嘴。

6.一种利用如权利要求1-5任一项装置实现的湿法脱硫废水的软化方法，其特征在于，包括以下步骤：

①脱硫吸收塔产生的湿法脱硫废水通过水泵等动力设备首先输送到废水缓冲池(1)中，之后进入第一级气升式环流反应器(2)，在碱性软化剂的作用下进行脱镁；其中，所述第一级气升式环流反应器(2)的表观气速、循环液速分别满足范围0.01m/s～0.03m/s、3.36m/s～5.07m/s；

②脱镁后的废水进入高密度沉淀池(3)中进行絮凝澄清，为使第二级气升式环流反应器(7)中脱钙过程产生的沉淀物保持较高的纯度，脱硫废水的浊度在进入(7)之前必须尽可能降低到最低，因此，在高密度沉淀池(3)之后设置废水旋流器(5)和纤维过滤器(6)；其中，所述第二级气升式环流反应器(7)的表观气速、循环液速分别满足范围0.002m/s～0.02m/s、1.84m/s～4.35m/s；

③脱镁后的废水接下来进入第二级气升式环流反应器(7)中，利用烟气中的CO₂和辅助性软化剂脱钙；

④脱钙后(7)中会产生大量的沉淀物，需经澄清箱(8)和第二级脱水机(9)再次进行液固分离，分离后的清液为高度软化的脱硫废水。

7.根据权利要求6所述的一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水的软化方法，其特征在于：该法适用于镁硬度≤20000mg/L(以CaCO₃计)，钙硬度≤10000mg/L(CaCO₃)的湿法脱硫废水，经该法软化后，出水镁硬度≤170mg/L(以CaCO₃计)，钙硬度≤100mg/L(以CaCO₃计)。

8.根据权利要求6所述的一种基于气升式环流反应器的湿法脱硫废水的软化方法，其特征在于：所述添加的碱性软化剂要满足OH^—与Mg²⁺的摩尔比为2.2～2.4。