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针对脱硫废水常规处理及零排放技术的运用分析

北极星环保网来源:《科技致富向导》作者:高飞2017/5/19 16:54:19我要投稿

北极星环保网讯:摘要:在我国实现工业化的过程中,各种生产加工型企业的生产效率及产品质量都有所提升,然而随着我国工业的快速发展,使得各种矿物燃料的使用量明显增加,在这一过程中,各种有害气体的排放量明显增加,如SO2等,这对大气环境造成了严重的污染,酸雨等破坏性较强的天气现象也时有发生,对工业废物进行脱硫处理已势在必行。

脱硫废水

当下较常使用的SO2控制方法主要有燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫,选择合适的脱硫技术,可以有效的提高脱硫效率,使脱硫废水更接近于零排放标准。本文针对脱硫废水的常规处理方法以及相关的零排放技术进行了详细的论述,希望可以为相关从业人士提供有价值的参考。

关键词:脱硫废水;常规处理;零排放技术

在很多工业化生产过程中都会产生一定的含硫有害物质,如发电厂、化工厂等等,要对相应的工业废弃物进行脱硫处理,就要对相关的脱硫废水的生产途径进行详细的分析。脱硫废水通常是在锅炉烟气湿法脱硫过程中,吸收塔内产生的排放水,在具体的作业过程中,为了保持脱硫装置中浆液循环系统物质稳定在某个平衡状态,以免烟气中的可溶物质超过相关规范的要求,并保证石膏质量,进而将系统中的水排放一部分,成为废水,也就是说石膏脱水和清洗系统等的共同作用产生了脱硫废水。在废水中含有大量的硫酸盐及重金属等等,且有相当一部分为国家环保规定要必须进行排放控制的物质,因此要对脱硫废水进行一定的处理,最终实现零排放的目的。

1.脱硫废水排水水质分析

由于煤矿等矿物质经过燃烧会产生大量的重金属元素及其它有害物质,这些有害物质经过烟气脱硫后大量的排入到了大气当中,但也有一部分随着脱硫废水的得到了排放。故相应的脱硫装置要进行相关脱硫废水的排放,进而有力的确保其它系统的正常运转,且实现较好的安全性及可靠性,国家也出台了相关的规定政策,对某些企业如发电等进行了要求,要求其必须设有专门单独的脱硫废水处理系统装置。

同时,脱硫废水的密度较低,显弱酸性,化学耗氧量与通常的废水不同,产生COD的为具有还原性质的无机离子,CODCr值一般在150~300mg/l范围内。脱硫废水中的悬浮物含量较高,经废水旋流器分离后,浓度一般在1.5%左右,根据来水浓度以及旋流器分离效果不同,最高可达32000mg/l。脱硫废水中的可溶性盐含量在40000mg/l左右,主要为Cl-,其次是Ca2+以及SO2-4。

2.常规脱硫废水处理方法

鉴于脱硫废水的上述特点,废水处理一般采用化学或机械方法分离出重金属和其他可沉淀的物质。沉淀的污泥经脱水后,剩余的泥饼运至渣场,进行综合处理。脱硫废水从废水缓冲箱用泵送入中和、沉降、絮凝三联箱,在中和箱中加入石灰乳将废水pH值调至9左右,使废水中的大部分重金属生成氢氧化物而沉淀,并使石灰乳中的钙离子与废水中的氟离子反应生成溶解度较小的氟化钙沉淀,与As3+络合生成Ca3(AsO3)2等难溶物质。

在沉降箱中加入有机硫(TMT-15),使其与水中剩余的Pb2+,Hg2+反应生成溶解度更小的金属硫化物而沉积下来。在絮凝箱内加入FeClSO4,使水中的悬浮固体或胶体杂质凝聚成微细絮凝体,微细絮凝体在缓慢、平滑的混合作用下在絮凝箱中形成稍大的絮体,在絮凝箱出口处加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂来降低颗粒的表面张力。

废水自动流进入澄清浓缩池,絮凝体在澄清浓缩池中与水分离。絮体因密度较大而沉积在底部,然后通过重力浓缩成污泥。大部分污泥经污泥输送泵输送到污泥脱水系统。澄清浓缩池上部则为净水,净水通过澄清浓缩池周边的溢流口自动流到出水箱,在此根据测得的水的pH值,加盐酸将其pH值调整到6.0~9.0。

最后,用废水排放泵将处理后的废水送入水力除渣系统,随冲渣水进行排放。脱硫废水处理工艺除了上述的中和反应系统和污泥脱水系统外,还包括化学加药系统,其中包括石灰乳加药系统、有机硫(TMT-15)加药系统、聚合氯化硫酸铁(FeClSO4)加药系统、助凝剂加药系统和盐酸加药系统等。

3.零排放工艺技术分析

3.1蒸发和结晶工艺

蒸发系统分为四个单元:热输入单元、热回收单元、结晶单元、附属系统单元。热输入单元即从主厂区接入蒸汽,经减温减压后成为低压蒸汽储存至蒸汽储罐,在需要进行深度处理脱硫废水时,将蒸汽送至加热室对废水进行加热处理。

热交换后的冷凝液进到冷凝水箱中,冷凝水箱分为两个支路,其中一路通过减温水泵给蒸汽管道上的减温减压器提供减温冷却用水。常规处理后的脱硫废水,由四级蒸发室的加热浓缩后送至盐浆箱,由两台盐浆泵送入旋流站,旋流子将大颗粒的盐结晶旋流后进入离心机。离心机分离出盐结晶体,然后经螺旋输送机送到干燥床进行加热干燥。

旋流站和离心机分离出的浆液,再返回到加热系统中进行再次蒸发浓缩。干燥后的盐结晶运输出厂。该处理工艺要单独建立一套废水蒸干系统,处理过程要耗费一定量的蒸汽和厂用电,由于其属于末端工艺,不会对电厂其它设备和系统造成影响,但建设和运行成本较高。

3.2盐浓缩工艺

盐浓缩工艺能够将来自常规处理系统的脱硫废水,通过蒸汽压缩式降膜蒸发器,处理生成纯净的蒸馏水,用于回收到FGD系统作为工艺补充水。这个系统的副产物是氯化钙溶液,它适合应用在防尘、稳定土壤、防冰控制以及其他与高速公路建设相关的领域。

脱硫废水常规处理的工艺需要使用盐酸和防垢抑制剂。然后对它预加热,除去空气、加热到接近沸腾然后给料至蒸发池,那里混合了再循环的浓缩盐溶液。浆液被泵输送到盐溶液冷凝浓缩器中,在那里浆液被分配到钛合金管内壁的一层薄膜上。当浆液膜沿着管道向下流动时水分会蒸发掉。

凝结产物被蒸馏罐收集,并通过与饱和蒸汽的热传导冷却后返回到FGD系统。随着降膜的蒸发,硫酸钙开始结晶。硫酸钙晶体提供晶核以阻止管道结垢。控制蒸发渠中悬浮固体以及溶解固体的浓度对于阻止二次盐的生成以及蒸发器管道中生成物的结垢是很关键的。

一侧流动的回收盐溶液被旋流器处理。底流则返回到盐浓缩池中。溢流可以回收到盐水浓缩器或者基于其溶解的固体浓度转移到成品罐中。另一侧流动的回收盐溶液被转移到成品罐用来控制固体悬浮物的浓度。然后33%的盐溶液产品经过冷却后由卡车运往市场。

4.结语

综上所述,本文通过对相关脱硫废水常规处理方法及零排放技术的运用进行了详细分析后,得出,这些常规处理方法经过多年的实践应用及完善已经达到了一定的水平,工艺流程及操作技术也相对比较成熟,在现代化的脱硫行业中应用的十分广泛。

但是对脱硫废水的深度处理技术却由于各企业的生产条件的限制不能够得到很好的开展,各相关企业应加强零排放技术的研制及应用推广,学习国外先进行脱硫水处理技术,结合自身条,逐渐优化并完善我国的脱硫水处理技术,选择更为符合实际情况的脱硫水零排放工艺,从而以实现以最少的成本投入达到最佳的脱硫目的,这对我国的工业生产废水处理技术的发展以及环境保护工作都具有一定的积极作用。

延伸阅读:

脱硫废水常规处理及零排放工艺介绍

深度过滤 烟道蒸发处理脱硫废水的数值模拟

低成本回收利用脱硫废水的实践

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