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國內外脫硫廢水處理工藝
  • 作者:    來源:唐山市AG體育平台設備有限公司    時間:2018/12/28    點擊:532
    1.國內普遍脫硫廢水處理工藝
    目前國內脫硫廢水處理工藝的選定基本都依據國家排放標準。主要處理第一類和第二類汙染物,采用的主要工藝方法為物化法,該工藝流程是以國外在我國電廠脫硫廢水處理工藝應用的基礎上進行縮放的模式。
    水工業
    脫硫廢水pH值一般在5~6範圍內,呈弱酸性,此時許多重金屬離子仍有良好的溶解性。所以,脫硫廢水的處理主要是以化學、機械方法分離重金屬和其他可沉澱的物質,如氟化物、亞硫酸鹽和硫酸鹽。調節pH值,從而使廢水能達到有關環保質量標準和排放標準。沉澱分離是一種常用的金屬分離法,除活潑金屬外,許多金屬的氫氧化物的溶解度較小。故脫硫廢水一般采用加入可溶性氫氧化物,產生氫氧化物沉澱來分離重金屬離子。值得注意的是,由於在不同的pH值下,金屬氫氧化物的溶度積相差較大,故反應時應嚴格控製其pH值。
    在脫硫廢水處理中,一般控製pH值8.5~9.0之間,在這一範圍內可使一些重金屬,如鐵、銅、鉛、鎳和鉻生成氫氧化物沉澱。國內普遍使用調節pH值和重金屬離子形成氫氧化物沉澱的藥劑為氫氧化鈉(NaOH)或者氫氧化鈣(Ca(OH)2);NaOH可直接從市場采購;Ca(OH)2則需要市場采購石灰粉進行配置,工藝相對複雜。但使用Ca(OH)2的優勢是,反應過程中同時產生CaF2、CaSO3、CaSO4沉澱物,以分離氟化物、亞硝酸鹽、硫酸鹽等鹽類物質。采用Steinmuller技術的波蘭RAFAKO公司認為,使用Ca(OH)2溶液,通過加絮凝劑、助凝劑還可沉澱CaCl2,分離Cl-。而眾所周知的原因,困擾濕法脫硫工藝的首要難題是Cl-的去除。所以用Ca(OH)2調節脫硫廢水pH值是最優選擇。
    對於汞、銅等重金屬,一般采用加入可溶性硫化物如硫化鈉(Na2S),以產生Hg2S、CuS等沉澱,這兩種沉澱物質溶解度都很小,溶度積數量級在10-40~10-50之間。而Na2S本身的毒性會給汙泥的培養以及操作運行人員帶來不利影響。而國內目前普遍采用15%TMT溶液(Trimer2capto-s-trianzin)替代Na2S來沉澱汞、重金屬等,取得比較好的效果。用於混凝劑的藥劑為複合鐵(硫酸氯鐵FeClSO4);用於助凝劑的藥劑為PAM(聚丙烯酰胺);用於調節pH出水的藥劑為鹽酸(HCl)。這些工藝操作相對簡單,也是目前國內脫硫廢水處理工藝的主流。
    添加上述藥劑的廢水在綜合反應槽中進行化學反應。綜合反應槽共分3格,由pH調整槽、反應槽及絮凝槽連通構成,分別完成廢水的pH調整、沉澱反應和混凝澄清。澄清器主要用於沉澱前級設備反應生成的絮體,由於絮體密度較小,沉降性能較差,因此澄清器采用較低的上升流速和較長的停留時間。澄清池的排泥方式為間斷排泥,泥渣通過泥渣泵外排。設計排泥時間一般為每天6~8h。
    從目前國內濕法脫硫廢水處理運行狀況看,經上述處理工藝處理後重金屬離子以及氟離子均能穩定達標排放,但SS和COD往往不能穩定達標排放。脫硫廢水處理出水COD不達標原因主要是廢水中COD濃度高(煤質和石灰石產地不同,濃度也不同)。有的廢水COD濃度400mg/L,采用物化法的去除率一般隻有45~55%,因此往往超標。SS濃度超標主要原因是澄清和汙泥濃縮池合建,當汙泥處置不及時,澄清汙泥濃縮池中汙泥界麵上升造成沉降時間不足引起SS超標排放。
    2.國外其他處理方式介紹
    (1)離子交換法處理脫硫廢水
    用大孔巰基(-SH)離子交換樹脂吸附汞離子,達到去除水中汞離子的目的;吸附法,利用活性炭吸附原理,由於活性炭具有極大的表麵積,在活化過程中形成一些含氧官能團(-COOH、-OH、-CO)使活性炭具有化學吸附和催化氧化、還原的性能,能有效去除重金屬。
    (2)電絮凝法處理脫硫廢水
    電絮凝技術也被運用到濕法脫硫的廢水處理中。電絮凝是利用電化學的原理,在電流的作用下溶解可溶性電極,使其成為帶有電荷的離子並釋放出電子。產生有絮凝作用的化合物。另外釋放出的電子還原帶有正電的汙染物,從而達到去除液體中汙染物的目的。電絮凝能有效處理重金屬,而且具備設備布置較為緊湊,處理藥劑費用較低,處理效果較好等優勢,但是工藝較為複雜,普通電絮凝無法去除氯離子,高頻電絮凝則存在耗能較高,電極使用壽命有限等缺點。目前電絮凝技術在含油汙水和重金屬含量較高的化工廢水有一定的運用業績,在脫硫廢水處理中尚未普及。
    (3)蒸發處理脫硫廢水
    將廢水通過傳統的加藥方式進行預處理。處理後的廢水經預熱器加熱後進入蒸發係統。蒸發係統主要分為四個部分:熱輸入部分,熱回收部分、結晶轉運部分、附屬係統部分。脫硫廢水經四級蒸發室加熱濃縮後送至鹽漿桶,通過兩台鹽漿泵送入鹽旋流器,旋流器將大顆粒的鹽結晶旋流後落入下方的離心機。離心機分離出的鹽晶體通過螺旋輸送機送至幹燥床進行加熱,使鹽晶體完全幹燥。旋流器和離心機分離出的漿液返回到加熱係統中進行再次加熱蒸發濃縮。幹燥後的鹽結晶通過汽車運輸出廠。該方法綜合了濃縮結晶法和蒸發濃縮發兩者的優點,係統回收率較高,除部分幹燥損失外,廢水基本處理回收,無廢液排放;係統每年隻需化學清洗一、二次,該係統管理維護量較低;降低了傳熱麵結垢可能,減少了抵製劑投加量;蒸發回收水水質較好。但設備布置較為複雜,控製要求高,耗能較高。目前尚停留在試驗研發階段。
    這些新技術能有效的處理脫硫廢水中重金屬甚至是氯離子。但是由於受到技術、條件、環境、投資等多方麵因素的製約,未能在國內電廠應用推廣。目前僅有國外少數工程投入使用,部分關鍵控製參數及過程尚停留在研發階段。
 
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