一种脱硫废水的增汇处理方法

技术领域

本发明涉及利用脱硫废水或者其他行业的废液以及增汇领域，具体涉及一种脱硫废水的增汇处理方法。

背景技术

目前，大气二氧化碳浓度接近420ppm，每年全球二氧化碳排放将近400亿吨，过高的二氧化碳浓度会导致气候变化加剧，引发海洋酸化、全球变暖等环境问题，因此，过多排放的二氧化碳需处理解决。

现代社会对于石油化工的需求量越来越大，所面临的石油化工产生的废水也越来越多。石化废水尤其是脱硫废水通常呈现出高二氧化碳分压(pCO

碳汇指的是水体对二氧化碳的吸收，增汇指的是增加水体对二氧化碳的吸收能力(即增加碳汇)，增汇可有效增加吸收排放的二氧化碳。橄榄石之类的天然矿石等传统增汇剂溶解速率慢，需要较高能量的精细化粉碎才能提高其溶解速率。

发明内容

本发明针对石油化工产生的废水高二氧化碳分压、低pH的问题，提出了一种脱硫废水的增汇处理方法。通过本发明可以进行快速增汇，并且进行增汇处理的脱硫废水的二氧化碳分压可低至200ppm以下，可吸收二氧化碳，将碳源转变为碳汇，且可控制增汇处理后以及通气处理后水体pH至弱碱性，可直接排放，并且可进行多次重复循环处理。

本发明通过碱性增汇剂提高脱硫废水的碱度TA，降低pCO

本发明提供了一种脱硫废水的增汇处理方法，利用脱硫废水进行增汇剂的溶解，并进行二氧化碳的吸收，所述增汇剂各组分重量百分比为：氧化钙10-85％，磷灰石10-85％，煅烧白云石0.01-85％，石灰石0.01-85％，橄榄石0.01-50％，碳酸钠0.01-10％，碳酸氢钠0.01-10％，磷酸二氢钾1.00-40％，以上各组分按重量配比之和为100％。

所述方法具体包括如下步骤：

1)将上述增汇剂溶于脱硫废水中，进行充分搅拌活化，使增汇剂完全溶解，得到碱度TA>2200μmol/L和pCO

2)将含二氧化碳的气体通入步骤1)所得的碱性体系中，进行增汇操作，吸收二氧化碳；

3)当碱性体系碱度降低至2200μmol/L以下或者溶液pCO

作为本发明的优选方案，步骤1)中，加入增汇剂前，将脱硫废水配置盐度为25‰-35‰；更为优选的，使用氯化钠配置脱硫废水盐度为30‰-35‰。

作为本发明的优选方案，步骤2)中，吸收二氧化碳的温度为25℃，压力为常压。

作为本发明的优选方案，步骤1)中，每升废水中，增汇剂的加入量为5-20g；活化时，搅拌转速为800-1200rpm。

作为本发明的优选方案，步骤1)中，搅拌活化时间为0.5-1h。

作为本发明的优选方案，步骤3)中，当碱性体系的TA值降低至为2200μmol/L时或者pCO

作为本发明的优选方案，可将高碱性体系以多级串联的形式对待处理气体中的二氧化碳进行多级吸收，以使最终的二氧化碳满足要求。进一步的，可在高碱性体系中增加气体分布器或曝气装置，来强化二氧化碳的吸收效果。优选的，步骤2)中，待处理气体的流速为20-60ml/min。

作为本发明的优选方案，所述氧化钙、氧化镁、煅烧白云石在组配前预磨至40-200目。

作为本发明的优选方案，所述煅烧白云石是在650-850℃下充分煅烧的白云石。

相比于现有技术，本发明具有如下优点：

1)本发明通过碱性增汇剂大幅提高了脱硫废水的碱度，通过升高体系碱度和调节DIC进而调控体系pCO

2)本发明使用了天然酸性的脱硫废水体系并调节体系在较高盐度促进了增汇剂溶解，在酸性条件下，碱性的增汇剂溶解速率加快；并且高盐度体系也有助于加快增汇剂溶解速率。高盐度且酸性的脱硫废水体系可促进增汇剂的溶解，加快了增汇速率，实现快速增汇。并且，在循环过程中，二氧化碳的通入使得溶液变酸，这也进一步促进了后续加入的增汇剂的溶解，实现快速增汇。

3)本发明可以通过控制加入增汇剂的配比、用量及通气时间、流速等进而调节体系碱度和DIC，调节在增汇过程、通气过程、重复循环过程中的体系pH，进而调控最后排放端水体pH为弱碱性，酸性的脱硫废水可经此处理后直接排放。

附图说明

图1为利用增汇剂增汇过程的TA和pCO

图2为增汇剂与橄榄石的增汇速率对比图；

图3为相同量增汇剂在脱硫废水和纯水中的增汇速率对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

本发明可采用如下方式实施：

1)将氧化钙、磷灰石、橄榄石、煅烧白云石等预磨至40-400目。

2)增汇剂各组分重量百分比为：氧化钙10-85％，磷灰石10-85％，煅烧白云石0.01-85％，石灰石0.01-85％，橄榄石0.01-50％，碳酸钠0.01-10％，碳酸氢钠0.01-10％，磷酸二氢钾1.00-40％，以上各组分按重量配比之和为100％。

3)配置脱硫废水体系，通过调控加入氯化钠、硫酸钠、氟化钠、氯化钾、溴化钾、氯化锶或磷酸氢二钾的量使配置脱硫废水的盐度为10‰～35‰。

4)将增汇剂分别溶于上述体系中，在1200rpm转速下搅拌活化1小时，得到低pCO

5)将二氧化碳通入上述高碱度体系中，流速为20-200ml/min，TA值降低为2200μmol/L时或者pCO

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。

实施例1

脱硫废水(碱度TA为1981.2μmol/L,DIC为1869.2μmol/L，pH＝5.13,pCO

1)将氧化钙、磷灰石、橄榄石、煅烧白云石粉碎后过400目，称取上述氧化钙0.4g、磷灰石0.1g、煅烧白云石0.15g、橄榄石0.15g、磷酸二氢钾0.1g，碳酸钠0.05g、碳酸氢钠0.05g充分混合为1g增汇剂。

2)取1L脱硫废水，加入1g增汇剂，以800rpm转速搅拌溶解1小时，体系TA升高至约2700μmol/L，溶液DIC为1916.5μmol/L，溶液pCO

3)待搅拌活化后，通入二氧化碳进行吸收，流速为40ml/min，待体系TA降至2100μmol/L以后停止反应。溶液DIC为1997.3μmol/L，溶液pCO

实施例2

脱硫废水(碱度TA为1981.2μmol/L,DIC为1869.2μmol/L，pH＝5.13,pCO

1)将氧化钙、磷灰石、橄榄石、煅烧白云石粉碎后过400目，称取上述氧化钙0.2g、磷灰石0.1g、煅烧白云石0.15g、橄榄石0.35g、磷酸二氢钾0.15g，碳酸钠0.05g、碳酸氢钠0.05g充分混合为1g增汇剂。

2)取1L脱硫废水，加入1g增汇剂，以800rpm转速搅拌溶解1小时，体系TA升高至约2500μmol/L，此时溶液DIC为1914.2μmol/L，溶液pCO

3)待搅拌活化后，通入高纯二氧化碳，流速为80ml/min，待体系TA降至2200μmol/L以后停止反应，此时溶液DIC为1937.4μmol/L，pCO

实施例3

脱硫废水(碱度TA为1912.2μmol/L,DIC为1868.0μmol/L，pH＝4.87，pCO

1)将氧化钙、磷灰石、橄榄石、煅烧白云石粉碎后过400目，称取上述氧化钙0.35g、磷灰石0.2g、煅烧白云石0.1g、橄榄石0.1g、磷酸二氢钾0.15g，碳酸钠0.05g、碳酸氢钠0.05g充分混合为1g增汇剂。

2)取1.5L脱硫废水，加入1g增汇剂，以800rpm转速搅拌溶解1小时，体系TA升高至约2600μmol/L，溶液DIC为1895.5μmol/L，pCO

3)待搅拌活化后，通入高纯二氧化碳，流速为80ml/min，待体系TA降至2100μmol/L以后停止反应，此时溶液DIC为1934.9μmol/L，pCO

对比例1

取1L脱硫废水(碱度TA为1912.2μmol/L,DIC为1868.0μmol/L，pH＝4.87，pCO

对比例2

脱硫废水(碱度TA为1912.2μmol/L,DIC为1868.0μmol/L，pH＝4.87，pCO

1)将橄榄石粉碎后过400目，称取橄榄石1g。

2)取1L脱硫废水，加入1g橄榄石，以800rpm转速搅拌溶解1小时，体系TA升高至约2300μmol/L，溶液pCO

3)待搅拌活化后，通入高纯二氧化碳，流速为80ml/min，待体系TA降至2100μmol/L以后停止反应，此时溶液pCO

总结：从实施例1-3看，本发明的增汇剂可以显著提升废水体系碱度、降低体系pCO

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。