1、脱硫废水1 火电厂脱硫废水 “零排放”技术方案分析1、国内现状。1、国内火电厂现状、 我国电厂脱硫废水的处理方式种类繁多,大至分为二种:a、高浓度的脱硫废水喷入炉渣中,通过炉渣吸收脱硫废水中的重金属和盐,达到降低溶液中重金属和氯盐的浓度的目的,实践结论告诉我们此方法确实有一定的功效,但是重金属、氯盐含量还是很高,再次回用此溶液时,常常引起喷淋装置的喷淋头堵塞(盐含量太高,蒸发结晶太快,引起堵塞)。b、高浓度的脱硫废水,经过碱液处理(如Ca(OH)2等碱性溶液,使大量重金属生成盐继而沉淀,达到去除重金属离子的目的,去除重金属的溶液加入适量的盐酸(Hcl)调节溶液的PH值,使PH值在69之间,处理
2、后的溶液经过膜处理(渗透)排放或回收水,膜处理产生的废水做结晶处理。2、国际火电厂脱硫废水处理现状。 现行国外典型的脱硫废水处理技术,基于脱硫废水的排放特征而来针对不同种类的污染物,采用不同的去除方法。a、酸碱度调节(去除)。在废液中加入石灰乳或其他碱性化学试剂(如NaOH等)将PH值调至67,可以有效的去除氟化物(生成CaF2沉淀)和部分重金属。然后再加入有机硫和絮凝剂,将PH值调到89,使金属以氢氧化物和硫化物沉淀的形式沉淀。去除重金属和悬浮物后废水即可排放。b、汞、铜等重金属的去除。沉淀分离去除汞、铜等重金属沉淀分离是一种常用的金属分离法,脱硫废水一般采用加入可溶性氢氧化物如NaOH,产
3、生氢氧化物沉淀来分离重金属离子,在脱硫废水处理中,一般控制PH值在8.59之间,使一些重金属,如铁、铜、铅、镍和铬生成氢氧化物沉淀。 对于铜、汞等重金属,一般采用加入可溶性硫化物如硫化钠,使其产生Hg2S 、CuS等沉淀,这二种沉淀的物质溶解度都很小,溶度积数量级在10-4010-50之间,对于汞使用硫化钠,只要添加小于1mg/L的S2-,就对小于1ug/L浓度的汞产生作用,为了改善重金属析出过程制备一种能良好沉淀的泥浆,一般可使用三价铁盐如Fecl3及一般为阴离子的絮凝剂,通过以上二级处理就可达标。2、零排放意义与经济价值 脱硫废水零排放的意义,解决当前所有电厂脱硫废水所造成的二次污染的问题
4、,即减少了废水排放,又为企业节约的成本,经零排放处理后的回收水比自来水场的水便宜很多。3、解决方案。1、流程图2、各工序设备及其功能2.1、脱硫废水收集箱-收集脱水皮带机所产生的废液。2.2、中和箱-在此箱中加Ca(OH)2,提高溶液PH值,在此箱中大量的重金属(如,Cu、Hg、As、Cd、Cr、Pb等)。:Cu2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+、Hg2+、Cr6+等)与氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀。反应离子方程式如下:Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2;Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2;Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2;Ni2+ + 2OH- = Ni
5、(OH)2;Pb2+ + 2OH- = Pb(OH)2;六价铬离子因有剧毒性,需要先还原成三价铬离子再与氢氧根离子反应,反应离子方程式如下:Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3。同时,石灰乳中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应,生成难溶的CaF2,达到除氟的作用;经中和处理后的废水中重金属离子仍然超标,所以在沉降箱中加入有机硫化物(TMT-15),使其与残余的离子态的Hg2+等离子应形成难溶的硫化物沉积下来。2.3、加药箱-添加有机硫和絮凝剂,除去溶液的的汞离子和部分重金属。2.4、澄清箱-实现重金属与液相分离,沉淀物为大量重金属难容化合物,上层清液为易溶性的盐。 2.5、脱水皮带机-
6、实现固液分离,便于固相运输,液相回到脱硫废水箱。2.6、膜处理-此方案膜处理采用渗透膜处理,达到除去液相中大量氯离子的目的,净水即可回收利用,高浓度氯离子的盐液通过泵增压至高浓度盐液箱。2.7、高浓度盐液箱-收集膜处理后的高浓度液体,此液有二个去向,a、通过增压泵增压至烟道喷洒装置;b、通过泵增压至偏铝酸钠箱。2.8、烟道喷洒装置-高浓度盐液通过增压泵加压到烟道喷洒装置,实现液相雾化,2.9、电除尘器-雾化的高浓度盐液,在烟气高温作用下,蒸发结晶,电除尘器通过电场捕捉晶体,2.10、电除尘器外排-电除尘器捕捉晶体后,落入除灰斗,通过除灰斗外排。2.11、絮凝箱-高浓度盐液在絮凝箱中加入偏铝酸钠
7、,通过搅拌器不停的搅拌絮凝,液相中的氯离子絮凝沉淀,通过泵增压至澄清液箱,2.12、澄清液箱-絮凝箱上层清液在澄清液箱澄清,清液回收,澄清液相下层浓液通过增压泵增压至脱水皮带机3、各设备功能及其组成部分3.1、脱硫废水收集箱-收集脱水皮带机所产生的废液。(如果脱硫废液中含有部分油,在此箱中壳采取加热装置,利用油难溶于水,密度比水小的特性分离油与水),采用增压泵将此集箱废液增压至中和箱。 3.2、中和箱-在此箱中加Ca(OH)2,提高溶液PH值,在此箱中大量的重金属(如,Cu、Hg、As、Cd、Cr、Pb等)。:Cu2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+、Hg2+、Cr6+等)与氢氧根离子
8、反应生成氢氧化物沉淀。反应离子方程式如下:Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2;Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2;Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2;Ni2+ + 2OH- = Ni(OH)2;Pb2+ + 2OH- = Pb(OH)2;六价铬离子因有剧毒性,需要先还原成三价铬离子再与氢氧根离子反应,反应离子方程式如下:Cr3+ + 3OH- = Cr(OH)3。同时,石灰乳中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应,生成难溶的CaF2,达到除氟的作用;经中和处理后的废水中重金属离子仍然超标,所以在沉降箱中加入有机硫化物(TMT-15),使其与残余的离子态的Hg2+等离子应
9、形成难溶的硫化物沉积下来。中和溶液PH值的同时,降解溶液中的重金属离子,搅拌器不停地转动,防止结垢于箱底,溶液通过增压泵增压到澄清箱。3.3、加药箱-添加有机硫和絮凝剂与废水溶液中。3.4、澄清箱-实现重金属与液相分离,沉淀物为大量重金属难容化合物,上层清液为易溶性的盐。 高浓度沉淀物通过渣浆泵增压至皮带机脱水,上层清液通过泵增压至膜处理设备。 3.5、脱水皮带机-实现固液分离,便于固相运输。3.6、膜处理-此方案膜处理采用渗透膜处理,达到除去液相中大量盐(大分子)和氯离子的目的,净水即可回收利用,膜处理的二次废水(更高浓度的盐液)通过泵增压高浓度盐液箱。3.7、高浓度盐液箱-收集膜处理后的高
10、浓度液体,此液有二个去向,a、通过增压泵增压至烟道喷洒装置;b、通过泵增压至偏铝酸钠箱。3.8、烟道喷洒装置-高浓度盐液通过增压泵加压到烟道喷洒装置,实现液相雾化,3.9、电除尘器-雾化的高浓度盐液,在烟气高温作用下,蒸发结晶,电除尘器通过电场捕捉晶体,3.10、电除尘器外排-电除尘器捕捉晶体后,落入除灰斗,通过除灰斗外排。3.11、偏铝酸钠箱-高浓度盐液在偏铝酸钠箱中加入偏铝酸钠,除去液相中的氯离子,(随时间的推移,絮凝箱的底部回大量聚集沉淀物,沉淀物将通过泵增压至沉淀箱)、偏铝酸钠也是一种常用的絮凝剂,加入它后此液相中随加入量的增加产生的络合物Ca4Al2Cl2(OH)12逐渐增加。3.12、澄清液箱上层清液在澄清液箱澄清,清液回收,下层浓稠液通过泵增压至脱水皮带机。四、目标1.实现脱硫废水“零”排放标准,回收水资源。2、最大限度的降低脱硫二次污染,保护环境!五、社会效应1、真正切实有效的解决脱硫废水零排放的工艺、技术问题,着实脱硫废水重复回收利用,为企业和环保实现双赢提供一套切实可行的解决方案。2、实现国产脱硫废水零排放最经济实用的脱硫废水回收系统。
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