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含鹽排放脫硫廢水處理技術研究

來(lái)源:科(kē)柏盛環保     發布時間:2021-01-04

       含鹽排放脫(tuō)硫廢水一般均為電廠(chǎng)之類的企業生產中排放的廢水(shuǐ),直接排放會對周(zhōu)圍環境造成不可預測的汙染(rǎn),周邊環境質量下降(jiàng),影響居民的正常生活。隨著(zhe)我國近幾年來環保管控愈發嚴格(gé),對廢水的處理有了更高的要求,在建設項目環評期間(jiān),谘詢機構會查閱大量的資料來試圖(tú)實現企業脫硫廢水的“零”排放,環保第三方企業技術服務機構也再尋求著新(xīn)的技術突破,本文(wén)僅以目前市麵上(shàng)幾種常見的脫硫廢水處理技術來進行分析,試圖探索出我(wǒ)國目前*合適的脫硫廢水(shuǐ)處理技(jì)術。

       一、引言(yán)

       濕法脫硫技術是目前我國乃至於*上*常見、效率*高的脫硫技(jì)術,廣(guǎng)泛應用於我國燃煤電廠等一些含有脫硫廢水的(de)企業,據不完全統計,濕(shī)法脫(tuō)硫工藝(yì)所使用(yòng)量(liàng)占到了我國同類處理技術的(de)90%以(yǐ)上(shàng),可以說是我國(guó)脫硫技術的總標兵。濕法脫硫工藝其處理(lǐ)原理大概為(wéi),在循環池(chí)中加入石灰(huī)石(shí)或者石(shí)膏,通(tōng)過其對排氣筒煙氣中(zhōng)二氧化硫的中和,來實現煙氣中二氧化硫的處理,繼而衍生出脫硫廢水的(de)排放,脫硫廢水的(de)形成主要是水中混合了煙氣和石灰石中的氯化物,該氯化物是以離子的形式存在,隨著溶(róng)解量不斷加大,氯離子的濃度也隨之上升,在化學中高濃度的氯(lǜ)離子會抑製石灰石的溶解,水呈現酸性,脫硫(liú)效率因(yīn)此降低,並且還會對(duì)整個脫硫係(xì)統有一定的破壞。因(yīn)此為了保證脫硫係統的高校運(yùn)轉(zhuǎn),企業需要定期(qī)排放一(yī)部分的脫硫廢(fèi)水,降低水中(zhōng)氯離子的濃度,加速石灰石的反應,保證脫硫(liú)係統的正常運行。

       脫硫廢水有以下特點(diǎn):(1)整體廢水呈現酸性,pH 在5~6.5;(2)整體廢水懸浮物超標,並且具備(bèi)了硫酸的(de)腐蝕性;(3)廢水(shuǐ)中還存在著大量的金屬離子,且含量較大。由此看來脫硫廢水成分較多,各(gè)元素無序存在,水質(zhì)不穩定,不易處理,在經過專家學者的多方論證,其證明(míng)脫硫廢水(shuǐ)並不能一次(cì)性以(yǐ)一種工(gōng)藝處理(lǐ)完畢,而是需要(yào)根據其水質中汙染物種類(lèi)的不同,分批次進行處(chù)理,*終(zhōng)達到*廢水出(chū)水水質標準。整個脫硫(liú)廢水處理技術一半分為3 部分:預處理、濃縮減量、*終(zhōng)排放(fàng)處(chù)理。

       二、脫硫廢水預(yù)處理技術

       脫硫廢水(shuǐ)*階段為預處理工藝,該工序主要的目的為中和處理脫硫(liú)廢水中含有的金(jīn)屬離子及總懸浮物,使脫硫廢水硬度降低,便於後續工序的(de)反應和處理。下(xià)圖為一般脫硫廢水預處理工藝圖,使用(yòng)的是中和箱、反應箱、絮凝箱三箱(xiāng)工藝。
       其整體處理(lǐ)工藝為:脫硫廢水排(pái)放到緩衝池中,並在該池中(zhōng)進行充分混合,在混合後經由水泵*先抽送到中和箱,在中和箱內加入石(shí)灰乳和氫氧化(huà)鈉溶液,對脫硫廢水進行*次中和處理,調節廢水中(zhōng)的PH 值(zhí),使不易溶(róng)解的汙染(rǎn)物沉澱下來,中和後(hòu)在經(jīng)由水泵抽送(sòng)到反應箱,在反應箱內加入有機硫與絮凝劑(jì),這一工(gōng)序主(zhǔ)要是去(qù)除水中(zhōng)無法(fǎ)中和的重金屬元素,將之沉澱(diàn)。*後在經由水泵抽(chōu)送(sòng)到絮凝箱,投入絮凝劑,促使廢水進行沉澱,這樣經過中和(hé)、沉澱、絮凝的廢水因充分(fèn)融(róng)合可以進入清水池進行下一步的處(chù)理。

       1.2 脫硫廢水濃縮減量技術

       濃縮減量是(shì)對預處理後的脫硫廢水進(jìn)行(háng)濃縮處理,降低*終的處(chù)理量,從(cóng)而(ér)實現成本的降低。濃縮(suō)減(jiǎn)量一般(bān)使用的是膜濃縮技術(shù),該技術(shù)成本降低,減輕企業負擔(dān),是(shì)脫硫廢水處理中(zhōng)應用較廣的技術。膜濃縮技術主要(yào)包括正滲透(FO)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、膜蒸餾(MD)。因為篇幅原因,本文僅(jǐn)以正滲透(FO)、反(fǎn)滲透(RO)兩種技術進(jìn)行研究。

       1.2.1 正滲透法

       正滲透法利用選擇性分離膜兩側(cè)高濃度差將水分子從高鹽側自發擴散到低鹽分的汲取(qǔ)液一側,是目前(qián)膜分離領域(yù)的研究熱點之一。

       近年來,正滲透膜工藝(yì)得到了很大的提升,前期造價(jià)低,處理(lǐ)過(guò)程中能耗較(jiào)低,出水水質高,國內外紛紛進行實際應用,但是正滲透膜(mó)的研製(zhì)仍存在濃差極化大、水通量(liàng)較低(dī)及理(lǐ)想的驅動溶(róng)液製備困難等問題,需在新的膜材料、膜改性、膜合成方法及驅(qū)動溶液的(de)兼容性、分離(lí)回收等方(fāng)麵進一步深入研究。

       1.2.2 反滲透技術

       反滲透是利用(yòng)反滲(shèn)透膜(mó)在一定壓力下使溶液中的溶劑與溶質被動分離的過程。對膜一側的(de)料液施加的壓力超過它的(de)滲透壓(yā)時,溶劑會逆著自然滲透的方向作反(fǎn)向滲透,從而分別在膜的低壓側與高壓側得到滲透液和濃縮液。反滲透膜能夠過濾微笑的物質物質,有效截留水中的無機鹽(yán)、膠體物質和相對分子質量較大的(de)有機物,從而(ér)使(shǐ)水中雜質降低。反(fǎn)滲透技(jì)術存在的弊病為該膜造(zào)價昂貴、在受壓過(guò)程中容易磨(mó)損需(xū)頻繁更換。

       三、脫硫廢水末端零排放處理技術

       2.1 蒸發(fā)結晶

       蒸發結晶技術在我國煤化工行業汙水處理中已(yǐ)應(yīng)用廣泛,含(hán)鹽脫硫廢水處理可(kě)以借鑒其處理經驗。常見的(de)蒸(zhēng)發結晶工藝主要為:多效蒸(zhēng)發(MED)技術和(hé)機械再壓縮(MVR)技(jì)術。

       2.1.1 多(duō)效蒸發技術

       多效蒸發技(jì)術是多個蒸發器(qì)裝置串聯起來,多效蒸發中的*效加入加熱蒸汽,*效產生(shēng)的二次蒸汽作為第(dì)二(èr)效加熱蒸汽,而第二效的加熱室相當於*效的冷凝器,從第二效產生的二次蒸汽又作為第三效(xiào)的(de)加(jiā)熱(rè)蒸汽,如此串聯多個蒸發(fā)器(qì)即多(duō)效蒸發。脫硫廢水經(jīng)蒸發(fā)係統餘熱預熱後,依次進入各效(xiào)蒸發器進行蒸發濃(nóng)縮,在*末效用離心機對濃縮後(hòu)的濃鹽水進行固液分(fèn)離,分離出的液體重新回(huí)到係統進行再循環(huán)。這一過程(chéng)中,蒸汽熱(rè)能得(dé)到(dào)多次利用,因此熱能利用率較高,相對前期購買、運(yùn)營成本較低。但(dàn)是該技術土建施工較多,蒸汽消耗量大(dà)。下圖為其工(gōng)藝流程圖。
       2.1.2 機械再壓縮技術

       機械再壓縮技術工(gōng)藝流程(chéng)為,壓縮機對蒸發器排出的二次蒸汽進行再次壓(yā)縮,壓(yā)縮後送入蒸發器的加熱室作(zuò)加熱蒸汽。此時經過壓縮的蒸汽溫度會上升,並於加熱室內進行冷凝再次(cì)釋放出熱量,熱量與外界的廢水相結合再次產生二次蒸汽,在重複*開始的步(bù)驟進行壓縮,在整(zhěng)個工藝中(zhōng)隻需要在蒸發器中產生蒸汽,隨後在整個(gè)工藝中循環處理,但(dàn)是整個處理工程中,耗電量較大。與多效蒸發(fā)技術相比,機械再壓縮(suō)技術有兩大(dà)優點(diǎn),*先是所需土建麵積減小,其次也效率也更高,更加適合對脫硫廢水排放由嚴格要求的地區(qū)。下圖為其工藝流程圖。
       四、結束(shù)語

       目前,我國脫硫廢水零排放技術仍處於廣泛研究與初(chū)步應用階段。本文僅以目前市麵上幾種常見的(de)脫硫廢水處理技術來進行分析,試圖探索出我國目前*合(hé)適的脫硫廢水處理技術(shù)。就(jiù)目前而言,如何降低廢水處理(lǐ)成本,提高處理效率,提高汙(wū)染物的綜合利用率(lǜ),是研究脫硫廢水處理的*主要目標。
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