目錄:山東萬晨環(huán)保設備有限公司>>一體化污水處理設備>>一體化污水處理設備>> WC石灰石-石膏濕法脫硫廢水處理設備
處理量 | 1000m3/h | 加工定制 | 是 |
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主體材質 | 碳鋼 |
石灰石-石膏濕法脫硫廢水處理設備 石灰石-石膏濕法脫硫廢水處理設備
石灰石–石膏濕法是現(xiàn)在很多電廠采用的脫硫方法,具有容量大,效果好等優(yōu)勢特點。但這種處理方式最大的不足就是會產生大量廢水。因此,探究有效的石灰石–石膏濕法脫硫廢水處理方法是有重要現(xiàn)實意義的。
1、石灰石–石膏濕法脫硫廢水特點
1.1 來源
鍋爐中的煤粉燃燒后會產生大量煙氣,由電除塵器初步除塵后,氣體進入到引風機中,并被引出至脫硫系統(tǒng),由除霧器、增壓風機和吸收塔綜合處理后,通過煙囪排放到大氣中。煙氣在吸收塔內時,伴隨吸收劑持續(xù)吸收二氧化碳,其有效成分將變成亞硫酸鈣,再經過強制氧化變?yōu)槭?,吸收劑對煙氣進行洗滌時,氯化物將溶解至吸收液當中,并使氯離子不斷富集。這種情況下,會產生以下影響:第一,使吸收液pH值明顯降低,影響脫硫率,產生結垢;第二,影響石膏品質,降低其商業(yè)價值。實踐表明,如果吸收塔中漿液的質量濃度超過700g/L,則吸收劑可以達到*反應,其脫硫能力減弱,氯離子濃度一般不能超過20mg/L,對此,要將漿液抽出到脫水車間進行脫水。清洗和脫硫系統(tǒng)產生的廢水,以及從水力旋流器中產生的溢流水等均為廢水來源。
1.2 水質
(1)濁度相對較高,含有大量懸浮物,顆粒物的黏性較低。
(2)廢水來水主要為酸性,其pH值為4.0~6.0。
(3)來水中的重金屬含量較高。
(4)含有F-。
(5)因氯離子實際含量較高,并且為酸性,所以會對設備、管道和構筑物造成一定程度的腐蝕。
(6)廢水溫度通常保持在45℃左右。
(7)生化需氧量相對較低。
(8)有定量無法溶解的細塵和硫酸鈣。
廢水水質、水量和脫硫系統(tǒng)及煙氣主要成分等有密切關系。
2、石灰石–石膏濕法脫硫廢水處理基本流程
從廢水箱中排出的廢水先在水泵的作用下進入三聯(lián)箱,即絮凝箱、中和箱和沉淀箱。其中,沉淀箱中,加入氫氧化鈣,使廢水pH值達到9.2~9.8,基于堿性條件,重金屬可生成沉淀;中和箱中,加入硫酸氯鐵與TMT-15,以此捕捉并去除重金屬,生成螯合物;再加入混凝劑,即硫酸氯鐵,使懸浮物發(fā)生混凝沉淀;絮凝箱中,加入助凝劑,使絮凝物開始沉降,以去除懸浮物,經過澄清器,清水不斷溢流到出水箱中,向出水箱中加入鹽酸將pH值調整到標準要求的6~9,并予以回用。
3、石灰石—石膏濕法脫硫廢水處理作用機理
3.1 中和中和主要起到以下兩個作用:
其一,酸堿中和,使廢水pH值升至9.0左右,這樣做的目的是:將廢水pH值控制在標準要求的范圍內;在這種pH值條件下,對沉淀反應有利。
其二,使重金屬沉淀,堿性環(huán)境下,銅和鋅都會生成沉淀物。
采用石灰漿做堿化處理過程中,鹽酸以下列反應被中和:
比鹽酸含量多的那部分OH-,其數(shù)量直接決定堿化處理后的廢水pH值。
因不同重金屬在不同堿性程度下被沉淀,所以這是生成氫氧化物的關鍵步驟。一般情況下,使三價金屬離子生成沉淀需要達到的pH值比二價金屬離子低。使沉淀生成的pH值還和電解質及其影響有關。重金屬沉淀形式為微溶物,即氫氧化物,其反應過程為:
某電廠將這一步驟所用酸性藥劑確定為熟石灰粉,原因是其來源較廣、成本低、效果良好。另外,在堿性中和中使用熟石灰還可以起到其他作用:生成的氫氧化鈣能使雜質凝聚;生成的氫氧化鈣可以和氟發(fā)生反應生成沉淀物,即氟化鈣,起到去氟作用;生成的氫氧化鈣可以和砷發(fā)生反應生成沉淀物,起到去砷作用。
3.2 沉淀
沉淀主要在沉淀箱完成,主要作用包括:去除銅、鋅、汞等在內的重金屬;去除鈣和鎂等在內的堿土金屬;去除氟、砷等在內的有毒非金屬。
對于金屬粒子,其反應生成氫氧化物沉淀的關鍵條件是溶液pH值。如果溶液從酸性變成弱酸性,則沉淀物溶解度將明顯降低,但對絕大多數(shù)重金屬沉淀物而言,都屬于兩性化合物,伴隨堿性不斷增強,化合物開始絡合,導致溶解度有所增大。根據(jù)廢水的排水標準,并考慮防止沉淀物因絡合而發(fā)生溶解,需將pH值控制在8.0~9.0[3]。
確定溶液pH值后,硫和金屬的化合物將有著比沉淀物更低的溶解度?;诖耍虺恋硐涮砑佑袡C硫可以更深層次的去除重金屬。溶液pH值維持在8.0~9.0時,硫和金屬化合物溶解度將變得很小,此時可認為去除了所有重金屬。
有機硫是現(xiàn)在很多電廠都開始著手使用的沉淀藥劑,將其濃度為15%左右的原藥液配制成濃度為2%的藥劑添加到沉淀箱當中,期間要使用計量泵進行。
3.3 絮凝
經過沉淀處理的廢水,還含有很多膠體物與懸浮物,此時應添加混凝劑進行處理。目前主要使用以下幾種混凝劑:①硫酸鋁;②聚合lv化硫酸鐵;③三氯化鐵;④硫酸亞鐵。助凝劑以高分子凝聚劑與石灰為主。
上述研究提到的電廠將聚合lv化硫酸鐵作為絮凝劑,將陰離子型聚丙烯酰胺作為助凝劑。使用前,將濃度為40%的原藥劑配制成濃度為0.75%的適用藥劑,然后將其添加到絮凝箱當中;將固體的陰離子型聚丙烯酰胺配制成濃度為0.1%的適用溶液,然后將其添加到絮凝箱中。
3.4 濃縮和澄清
從絮凝箱中流出的水經過下降管到達濃縮澄清器。下降時,顆粒將從分散狀態(tài)改變成絮狀沉淀,使硫化物及氫氧化物都得到進一步的沉淀。廢水從下降管中流出開始向上返折時,絮凝顆粒將由于重力無法返折,被留在澄清器的底部,僅少數(shù)污泥被泵抽送到中和箱中作為后續(xù)反應的晶種,其他均被泵送到板框壓濾機進行脫水。完成以上過程的清水從圍堰中流出,進入到出水箱中,在清水積蓄到一定程度以后,泵送出系統(tǒng)。
3.5 污泥脫水
留存于澄清器底部的污泥達到一定量后,開啟輸送泵將其泵送到壓濾機中進行脫水。從壓濾機中產生的濾液通過輸送管進入溢流坑,坑中液位高度與設定高度相同時,由潛污泵將其泵送至中和箱,與新廢水同時進行處理;產生的濾餅則采用汽車運出。
4、石灰石–石膏濕法脫硫廢水處理藥物投加
藥物投加是以上處理過程的重點,應引起高度重視。上述提到的電廠設有處理能力不低于18m3/h的脫硫廢水處理站,目前正處連續(xù)運行狀態(tài)。通過多次實驗與調試,確定既經濟又能滿足處理強度要求的運行控制參數(shù),如表2所示。
在這種運行模式下,系統(tǒng)出水水質滿足一級標準,而且投加的所有藥劑均得到最大限度的使用,無浪費現(xiàn)象。
氫氧化鈣投加量根據(jù)中和箱廢水pH值來確定,在pH值小于8.5時進行投加,達到8.5以上時停止投加。將其使用濃度確定為5%能對pH值進行十分靈活的調節(jié)。
將陰離子型聚丙烯酰胺的使用濃度配制成0.1%的目的是其粉末在溶解以后會有很大黏性,并且溶液本身具有很強聚合力。在高黏度條件下對溶液進行輸送,要配置專門的泵,還要增加流量,在選泵時應注意。
攪拌的作用是加強反應,因來水有較高SS值,且具有良好沉降性,能促進懸浮物的沉降。除此之外,中和箱與沉淀箱的有效容積均在20m3以上,且廢水總停留時間一般不少于1min,這樣也可以促進沉降?;诖?,需將轉速控制在高水平,避免通道因為懸浮物的大量沉降而堵塞。
陰離子型聚丙烯酰胺添加需在下降管處進行,不可直接添加到絮凝箱中。如果直接添加到絮凝箱中,則懸浮物將變成絮凝體,在絮凝箱的底部大量沉淀。
有機硫、聚合lv化硫酸鐵和陰離子型聚丙烯酰胺的實際添加量均以廢水水量為依據(jù)確定和控制,可采用計量裝置自動添加。
5、結論
1)考慮到石灰乳容易發(fā)生沉積,故應設置超聲波液位計,若無法實現(xiàn),則應在進口導管部位設置檢修閥門,并根據(jù)實際情況采取有效的防堵措施。
2)因懸浮物具有良好沉降性,所以在三箱中必然會產生固體。為避免固體物過造成堵塞,需對箱底進行定期排污,一般按每7d進行1次的頻率進行。
3)因廢水含有很多固體物,而且還要在處理中添加石灰,所以設備及管路極易被堵,對此應經常性的進行檢查和排污。
4)計量泵與出口流量計必須進行保護連鎖設置。如果石灰乳的管路被堵,則應對螺桿泵實施有效保護。
5)因廢水水質復雜,所以所用表計必須具有良好環(huán)境適應能力,但這樣仍會對帶來很大風險,必須做好定期檢查與校驗。