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烟气脱硫废水处理技术总结

来源: 作者: 发布时间:2011-06-24  

1引言

炉烟中排出的硫氧化物(主要是二氧化硫)往往会造成周围环境污染,甚至形成酸雨,这时必须设置炉烟脱硫装置,由此产生了炉烟脱硫废水。这种废水大都呈酸性,并含有较多的悬浮物、钙镁离子、氯化物、重金属、COD和氟化物等,这主要取决于燃料的含硫量和脱硫工艺等因素。由于环保意识的加强,目前我国采用炉烟脱硫装置的电厂越来越多,烟气脱硫工艺趋于成熟。但是,与火力发电厂的其他废水相比,脱硫废水对环境的污染性更强。

脱硫废水处理系统专门处理脱硫岛所排放的废水。脱硫装置内的水在不断循环的过程中,会富集重金属离子和Cl-离子等,一方面加速脱硫设备的腐蚀,另一方面影响石膏的品质。因此,脱硫装置要排放一定量的废水,并经中和、絮凝和沉淀等处理过程,使处理后的废水达到国家排放标准。

一套完整的脱硫废水处理系统应包括以下物理化学过程。

①匀质:通过搅拌、缓冲,使不同时段排出的废水均匀混合,稳定水质和水量,以利于后续处理。

②碱化处理:提高废水的pH值,形成金属的氢氧化物沉淀。

③混凝处理:消减CaSO4等难溶盐的过饱和度,使各种结晶固体、悬浮物沉淀。

④加入硫化物,形成重金属的硫化物沉淀并析出,以补充氢氧化物沉淀的不足。

⑤絮凝反应,使形成的多种沉淀物凝聚并进行沉降,分离出泥渣并进行浓缩。

⑥对泥渣进行脱水。

2脱硫废水特点

1)脱硫废水呈弱酸性,pH一般在46之间,明显低于GB8978-1996《污水综合排放标准》中

pH69的排放标准。

2)悬浮物含量高,试验表明脱硫废水中主要的悬浮物为石膏颗粒、二氧化硅及铁、铝的氢氧化物。

3)脱硫废水中的主要阳离子为钙、镁等硬度离子,含量极高,铁、铝等含量也较高,其它重金属离子含量不高,但远远高于GB8978-1996《污水综合排放标准》中排放标准。

4)脱硫废水中阴离子主要Cl-SO2-4SO2-3F-等,这些离子主要来源于煤。

3烟气脱硫废水的处理工艺

该脱硫废水处理系统主要工艺流程包括中和、沉淀、絮凝、最终中和以及污泥脱水工艺。

1)中和

本系统采用投加石灰乳的方法对脱硫废水进行中和,其作用(1)为发生酸碱中和反应,调整pH值至69范围之内,达到排放标准;(2)使脱硫废水重F-离子于Ca2+离子发生反应,生产CaF2沉淀;(3)沉淀部分重金属,是重金属生成氢氧化物沉淀。本系统运行中要求pH控制在8-9之间,适当的提高pH值有助于加快氢氧化物的沉淀,已达到良好的控制效果。

2)沉淀

有数据表明,随着pH的升高废水中的重金属含量逐步降低,但在pH值为9时,镉和汞仍未能达到国家排放标准,需要采取进一步措施处理,其余的重金属去除效果较好,其浓度均低于排放标准,有些电厂脱硫废水处理系统采用投加有机硫TMT15(.用于烟气脱硫的重金属捕捉剂)的方式,能够有效的去除重金属,达到国家排放标准。

3)絮凝

由于脱硫废水中悬浮物含量较高,在进行化学沉淀时,必须同时采用絮凝沉淀处理,在去除悬浮物和胶体杂质的同时,絮凝产生的活性絮体,也能吸附水中析出的细小的金属氢氧化物,有助于提高去除金属氢氧化物的速度和效率,上述系统采用投加聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的方法进行絮凝沉淀,进入澄清池中降低流速,进行固液分离,可获得良好的出水。

4)最终中和

在澄清完成后,由于出水pH仍较高,需要加酸处理,本系统设置有盐酸计量系统,可根据情况需要投加盐酸达到中和的目的。

5)污泥脱水

本系统污泥从澄清池底部排至专门的处理系统,经浓缩后,用离心式脱水机进行脱水,而后装车外运。

4、一些建议

1)石灰粉由于其取材方便、价格便宜成为中和用剂的首选,但在制备石灰乳时,投加石灰粉的过程中,扬尘较多,工作环境恶劣,不利于工作人员健康。从运行的角度讲其投加石灰乳的主要目的在于中和脱硫废水,可以通过投加液碱的方式进行中和,但还要适量投加石灰乳用于沉淀F-离子,有数据表明,石灰的浓度为900mg/L时可以将废水中F-离子降低至10mg/L,以符合《污水综合排放标准》。

因此建议:增设液碱投加系统。

2)由于脱硫废水本身以及投加的石灰乳均为高悬浮物,所以要求在各类泵停运之后及时对泵及管道进行冲洗,以保证不干结,便于再次启动。这一冲洗过程增加了自动运行,实现无人职守的难度,建议:除可以将冲洗水阀门改造为电动门同泵的启停进行联锁,将冲洗过程作为停运操作的一部分,实现停运时自动设定冲洗,也可以将一些泵的启停按照时间进行设置,间隔一段时间启动一次,并运行一段时间,比如,污泥泵可以设定为每隔30min启动一次,每次运行时间3min,防止泵体及管路污堵。

3)由于脱硫废水本身温度较高,絮凝剂在高温下自动分解,不利于絮凝,一般采取的措施为适当的提高絮凝剂投加量,本系统采用的聚合硫酸铁,在加大投加量后出水有铁黄色色度。因此建议:投加聚合铁要适宜,不可过大,最好选用聚合硫酸铁时应选用高聚体,以适应高温运行环境。

4)对流程的改造建议,脱硫废水悬浮物含量高,现场试验其浓度在3%左右,完全满足离心式脱水机污泥浓度在2-8%要求,可以将流程改造为在经过中和、沉淀之后直接送入离心式脱水机脱水,其脱水机出水再经过澄清处理,达到良好的处理效果。

5总结

随着我国环保工作力度的不断加强,烟气脱硫将成为新的产业,应用也将越来越广泛,脱硫废水的处理工艺将会日益成熟,通过交流,希望我们大家都能有所收获。

 
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