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3新工艺的中试论证
3.1脱硫废水概况
以北方某燃煤电厂脱硫废水进行中试。
脱硫废水的悬浮物、氟离子和重金属含量较高,在进入膜系统前需分质去除,不然将腐蚀中试设备,并易导致堵塞膜孔。废水的无机盐主要为氯化钠和硫酸钠混合物,为论证、比较正渗透和MVR蒸发浓缩这2种工艺的处理效果,故中试统一将废水中盐和质量分数浓缩至25%,且暂不考虑分盐工艺。
3.2中试装置
处理目标:处理量10t/h,实现淡水回用(NH3-N的质量浓度<15 mg/L、SS的质量浓度< 70mg/L、COD<100mg/L),得到质量分数为25%的浓盐水(氯化钠、硫酸钠为主)。
处理工艺:采用图1所述工艺。但因条件有限,暂时没有采用烟道余热蒸发和除尘系统。
处理设备:沉砂罐、罗茨风机、沉降罐、药品罐、活性炭过滤器、多介质过滤器、超滤膜组件、反渗透膜组件、正渗透膜组件、MVR蒸发装置及泵阀等辅助设备。
由实验数据可知,处理工艺可有效去除水中的COD、F-、重金属和无机盐,然而正渗透和MVR蒸发产生的淡水,NH3-N含量仍然偏高,无法达到处理目标,需用生化或反渗透工艺进一步处理。正渗透和MVR蒸发工艺均能实现对脱硫废水的进一步提浓,从而烟道余热蒸发和除尘系统的处理量。
3.3区别与优势
实现燃煤电厂脱硫废水的零排放,处理后的废水可直接回用,获得的飞灰经简单处理后可直接外售,避免蒸发结晶所产生的固废。
对上述燃煤电厂30MW水冷燃煤机组脱硫废水处理进行经济性分析(处理量4.8kt/d)可知,新工艺具有很高的性价比,较单一的MVR蒸发或膜处理系统而言,不仅能实现淡水回用和零排放,而且设备投资成本和水处理成本低。
4结论
燃煤电厂脱硫废水具有处理水量大、悬浮含量高,含有机物、氟离子、NH3-N、重金属及无机盐等特点,成分复杂、处理难度大;
由中试水质检测报告可知,新工艺的各工艺段能达到预期处理效果,但淡水中仍含有一定量的TDS,如需获得纯水,则需进一步处理。新工艺不仅能实现燃煤电厂脱硫废水的零排放和淡水回收利用,而且水处理成本低;
烟道蒸发结晶产生的煤灰大部分为海绵状玻璃体,微珠含量低。通过研磨处理后的煤灰可用作水泥、混凝土组分,作为原料代替黏土生产水泥熟料的原料、制造烧结砖、空心砌砖,铺筑道路。
目前,新工艺尚处中试阶段,缺少工程化数据支撑,汲取液内浓差极化、正渗透膜截留率低等问题也亟待改进。
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