針對脫硫廢水常規處理及零排放技術的運用分析

       

摘要:在我國實現工業化的過程中,各種生產加工型企業的生產效率及產品質量都有所提升,然而隨著我國工業的快速發展,使得各種礦物燃料的使用量明顯增加,在這一過程中,各種有害氣體的排放量明顯增加,如SO2等,這對大氣環境造成了嚴重的污染,酸雨等破壞性較強的天氣現象也時有發生,對工業廢物進行脫硫處理已勢在必行。

【關鍵詞】脫硫廢水;常規處理;零排放技術?

當下較常使用的SO2控制方法主要有燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫,選擇合適的脫硫技術,可以有效的提高脫硫效率,使脫硫廢水更接近于零排放標準。本文針對脫硫廢水的常規處理方法以及相關的零排放技術進行了詳細的論述,希望可以為相關從業人士提供有價值的參考。

在很多工業化生產過程中都會產生一定的含硫有害物質,如發電廠、化工廠等等,要對相應的工業廢棄物進行脫硫處理,就要對相關的脫硫廢水的生產途徑進行詳細的分析。脫硫廢水通常是在鍋爐煙氣濕法脫硫過程中,吸收塔內產生的排放水,在具體的作業過程中,為了保持脫硫裝置中漿液循環系統物質穩定在某個平衡狀態,以免煙氣中的可溶物質超過相關規范的要求,并保證石膏質量,進而將系統中的水排放一部分,成為廢水,也就是說石膏脫水和清洗系統等的共同作用產生了脫硫廢水。在廢水中含有大量的硫酸鹽及重金屬等等,且有相當一部分為國家環保規定要必須進行排放控制的物質,因此要對脫硫廢水進行一定的處理,最終實現零排放的目的。

1.脫硫廢水排水水質分析

由于煤礦等礦物質經過燃燒會產生大量的重金屬元素及其它有害物質,這些有害物質經過煙氣脫硫后大量的排入到了大氣當中,但也有一部分隨著脫硫廢水的得到了排放。故相應的脫硫裝置要進行相關脫硫廢水的排放,進而有力的確保其它系統的正常運轉,且實現較好的安全性及可靠性,國家也出臺了相關的規定政策,對某些企業如發電等進行了要求,要求其必須設有專門單獨的脫硫廢水處理系統裝置。

同時,脫硫廢水的密度較低,顯弱酸性,化學耗氧量與通常的廢水不同,產生COD的為具有還原性質的無機離子,CODCr值一般在150~300mg/l范圍內。脫硫廢水中的懸浮物含量較高,經廢水旋流器分離后,濃度一般在1.5%左右,根據來水濃度以及旋流器分離效果不同,最高可達32000mg/l。脫硫廢水中的可溶性鹽含量在40000mg/l左右,主要為Cl-,其次是Ca

2+

以及SO

2

-4

2.常規脫硫廢水處理方法

鑒于脫硫廢水的上述特點,廢水處理一般采用化學或機械方法分離出重金屬和其他可沉淀的物質。沉淀的污泥經脫水后,剩余的泥餅運至渣場,進行綜合處理。脫硫廢水從廢水緩沖箱用泵送入中和、沉降、絮凝三聯箱,在中和箱中加入石灰乳將廢水pH值調至9左右,使廢水中的大部分重金屬生成氫氧化物而沉淀,并使石灰乳中的鈣離子與廢水中的氟離子反應生成溶解度較小的氟化鈣沉淀,與As

3+

絡合生成Ca

3

(AsO

3

)

2

等難溶物質。

在沉降箱中加入有機硫(TMT-15),使其與水中剩余的Pb

2+

,Hg

2+

反應生成溶解度更小的金屬硫化物而沉積下來。在絮凝箱內加入FeClSO

4

,使水中的懸浮固體或膠體雜質凝聚成微細絮凝體,微細絮凝體在緩慢、平滑的混合作用下在絮凝箱中形成稍大的絮體,在絮凝箱出口處加入陽離子高分子聚合電解質作為助凝劑來降低顆粒的表面張力。

廢水自動流進入澄清濃縮池,絮凝體在澄清濃縮池中與水分離。絮體因密度較大而沉積在底部,然后通過重力濃縮成污泥。大部分污泥經污泥輸送泵輸送到污泥脫水系統。澄清濃縮池上部則為凈水,凈水通過澄清濃縮池周邊的溢流口自動流到出水箱,在此根據測得的水的pH值,加鹽酸將其pH值調整到6.0~9.0。

最后,用廢水排放泵將處理后的廢水送入水力除渣系統,隨沖渣水進行排放。脫硫廢水處理工藝除了上述的中和反應系統和污泥脫水系統外,還包括化學加藥系統,其中包括石灰乳加藥系統、有機硫(TMT-15)加藥系統、聚合氯化硫酸鐵(FeClSO

4

)加藥系統、助凝劑加藥系統和鹽酸加藥系統等。

3.零排放工藝技術分析

3.1蒸發和結晶工藝

蒸發系統分為四個單元:熱輸入單元、熱回收單元、結晶單元、附屬系統單元。熱輸入單元即從主廠區接入蒸汽,經減溫減壓后成為低壓蒸汽儲存至蒸汽儲罐,在需要進行深度處理脫硫廢水時,將蒸汽送至加熱室對廢水進行加熱處理。

熱交換后的冷凝液進到冷凝水箱中,冷凝水箱分為兩個支路,其中一路通過減溫水泵給蒸汽管道上的減溫減壓器提供減溫冷卻用水。常規處理后的脫硫廢水,由四級蒸發室的加熱濃縮后送至鹽漿箱,由兩臺鹽漿泵送入旋流站,旋流子將大顆粒的鹽結晶旋流后進入離心機。離心機分離出鹽結晶體,然后經螺旋輸送機送到干燥床進行加熱干燥。

旋流站和離心機分離出的漿液,再返回到加熱系統中進行再次蒸發濃縮。干燥后的鹽結晶運輸出廠。該處理工藝要單獨建立一套廢水蒸干系統,處理過程要耗費一定量的蒸汽和廠用電,由于其屬于末端工藝,不會對電廠其它設備和系統造成影響,但建設和運行成本較高。

3.2鹽濃縮工藝

鹽濃縮工藝能夠將來自常規處理系統的脫硫廢水,通過蒸汽壓縮式降膜蒸發器,處理生成純凈的蒸餾水,用于回收到FGD系統作為工藝補充水。這個系統的副產物是氯化鈣溶液,它適合應用在防塵、穩定土壤、防冰控制以及其他與高速公路建設相關的領域。

脫硫廢水常規處理的工藝需要使用鹽酸和防垢抑制劑。然后對它預加熱,除去空氣、加熱到接近沸騰然后給料至蒸發池,那里混合了再循環的濃縮鹽溶液。漿液被泵輸送到鹽溶液冷凝濃縮器中,在那里漿液被分配到鈦合金管內壁的一層薄膜上。當漿液膜沿著管道向下流動時水分會蒸發掉。

凝結產物被蒸餾罐收集,并通過與飽和蒸汽的熱傳導冷卻后返回到FGD系統。隨著降膜的蒸發,硫酸鈣開始結晶。硫酸鈣晶體提供晶核以阻止管道結垢。控制蒸發渠中懸浮固體以及溶解固體的濃度對于阻止二次鹽的生成以及蒸發器管道中生成物的結垢是很關鍵的。

一側流動的回收鹽溶液被旋流器處理。底流則返回到鹽濃縮池中。溢流可以回收到鹽水濃縮器或者基于其溶解的固體濃度轉移到成品罐中。另一側流動的回收鹽溶液被轉移到成品罐用來控制固體懸浮物的濃度。然后33%的鹽溶液產品經過冷卻后由卡車運往市場。

4.結語

綜上所述,本文通過對相關脫硫廢水常規處理方法及零排放技術的運用進行了詳細分析后,得出,這些常規處理方法經過多年的實踐應用及完善已經達到了一定的水平,工藝流程及操作技術也相對比較成熟,在現代化的脫硫行業中應用的十分廣泛。

但是對脫硫廢水的深度處理技術卻由于各企業的生產條件的限制不能夠得到很好的開展,各相關企業應加強零排放技術的研制及應用推廣,學習國外先進行脫硫水處理技術,結合自身條,逐漸優化并完善我國的脫硫水處理技術,選擇更為符合實際情況的脫硫水零排放工藝,從而以實現以最少的成本投入達到最佳的脫硫目的,這對我國的工業生產廢水處理技術的發展以及環境保護工作都具有一定的積極作用。