一、電廠脫硫廢水處理介紹
為了控制大氣中二氧化硫,早在19世紀人類就開始進行有關的研究,但大規模開展脫硫技術的研究和應用是從二十世紀50年代開始的。經過多年研究目前已開發出的200余種SO2控制技術。這些技術按脫硫工藝與燃燒的結合點可分為:①燃燒前脫硫(如洗煤,微生物脫硫);②燃燒中脫硫(工業型煤固硫、爐內噴鈣);③燃燒后脫硫,即煙氣脫硫(Flue Gas Desulfurization,簡稱FGD)。FGD是目前世界上唯一大規模商業化應用的脫硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技術手段。
煙氣脫硫技術主要利用各種堿性的吸收劑或吸附劑捕集煙氣中的二氧化硫,將之轉化為較為穩定且易機械分離的硫化合物或單質硫,從而達到脫硫的目的。FGD的方法按脫硫劑和脫硫產物含水量的多少可分為兩類:①濕法,即采用液體吸收劑如水或堿性溶液(或漿液)等洗滌以除去二氧化硫。②干法,用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑以除去二氧化硫。按脫硫產物是否回用可分為回收法和拋棄法。按照吸收二氧化硫后吸收劑的處理方式可分為再生法和非再生法(拋棄法)。
脫硫裝置漿液內的水在不斷循環的過程中,會富集重金屬元素和Cl-等,一方面加速脫硫設備的腐蝕,另一方面影響石膏的品質,因此,脫硫裝置要排放一定量的廢水。這部分廢水需進入脫硫廢水處理系統處理。經中和、絮凝和沉淀等處理,達標后輸送至電廠調濕灰重復利用。處理過程中產生的污泥,經濃縮、脫水后外運。
作為最不利的因素來考慮,經處理后的脫硫廢水可能與環境水體接觸,因此,經處理后的脫硫廢水的水質標準,達到<<污水綜合排放標準>>(GB8978-1996)中二級排放標準?!痘痣姀S石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標》(DL/T 997-2006)的要求。
二、電廠脫硫廢水進水水質、水量
廢水水質(參考)
序號 | 項目 | 單位 | 數值 |
1 | 廢水量 | kg/h | 3000 |
2 | 總含固量 | kg/h | 24 |
3 | 石膏 | kg/h | 4 |
4 | CaCO3 | kg/h | 2 |
5 | 灰塵 | kg/h | 4 |
6 | 惰性物質 | kg/h | 14 |
7 | 溶解物質 | kg/h | 88 |
8 | 氯化物含量 | ppm | 33914 |
9 | 密度 | Kg/m3 | 1016 |
10 | 總含固量 | % | 0.8 |
11 | 溫度 | ℃ | 54 |
說明:廢水處理系統設計處理量按照5 t/h設計,氯化物含量按照20000 ppm設計,處理后的廢水需達到<<污水綜合排放標準>>(GB8978-1996)中二級排放標準。廢水水質眾石膏、CaCO3、灰塵、惰性物質均包含在總含固量內。
通過分析,脫硫廢水的水質特點:
(1)脫硫廢水呈弱酸性;
(2)懸浮物含量高,證明脫硫廢水中的懸浮物主要是沖灰顆粒、二氧化硅以及鐵、鋁的氫氧化物;
(3)脫硫廢水中的主要陽離子為鈣、鎂等硬度離子,含量極高,鐵、鋁含量也較高,其他重金屬離子含量不高,但大多都遠遠超過了GB8978—1996《污水綜合排放標準》中規定的排放指標。
(4)脫硫廢水中的陰離子主要有Cl-、SO42-、SO32-、F-等。這些離子主要來源于煤, 煤中這些元素的含量高低最終會反映在脫硫廢水中。
(5)化學耗氧量較高,脫硫廢水中的化學耗氧量與通常的廢水不同,在脫硫廢水中,形成化學耗氧量的主要因素不是有機物,而是還原態的無機物連二硫酸鹽。
目前的處理技術基本是采用物化法針對不同種類的污染物,分別創造適宜的理化反應條件,使其徹底去除,基本分為以下幾個步驟:
(1)先加入堿液,條件PH值,在調節酸堿度的同時,為后續處理工藝環節創造適宜的反應條件;
(2)加入硫化物、絮凝劑和適量的助凝劑,使水中的大部分重金屬形成沉淀物并沉降下來;
(3)通過投加的絮凝劑和適宜的反應條件,使水中的大部分懸浮物沉淀下來,通過斜板沉淀池予以去除。
三、電廠脫硫廢水出水水質
廢水處理后水質排放達到國家污水綜合排放標準(GB8978-1996)(1998年1月1日后建設的單位)二級標準要求(其他排污單位)。
表2 出水標準
項目 | 單位 | 一級排放標準 |
PH(20 ℃ ) | mg/L | 6-9 |
色度(稀釋倍數) | 80 | |
懸浮物 | mg/L | 150 |
Ca2+ | mg/L | - |
Mg2+ | mg/L | - |
CL- | mg/L | - |
SO42- | mg/L | - |
CODcr | mg/L | 150 |
BOD5 | mg/L | 30 |
氟化物 | mg/L | 10 |
總銅( CU ) | mg/L | 1.0 |
總鋅 (Zn) | mg/L | 5.0 |
總汞( Hg ) | mg/L | 0.05 |
總砷( AS ) | mg/L | 0.5 |
總鉛( Pb ) | mg/L | 1.0 |
總鎳( Ni ) | mg/L | 1.0 |
氨氮 | mg/L | 25 |
硫化物 | mg/L | 1.0 |
四、電廠脫硫廢水處理的深度回用(零排放)流程圖: