含鹽排放脫硫廢水一般均為電廠之類的(de)企業生產中排放的廢水,直接排放會對周圍環境造成不可預測的汙染,周邊環境質量下降(jiàng),影響居(jū)民的正常生活。隨著我國近幾年來環保管(guǎn)控愈發嚴格(gé),對(duì)廢水的(de)處理有了更高的要求,在建設項目環評期間,谘詢機構會查閱大(dà)量的資料(liào)來試圖實現(xiàn)企業脫硫廢水的“零”排放,環保第(dì)三方企業(yè)技術服務機構也再尋求著新的技術突破,本文僅以目前(qián)市麵上幾種常見的脫硫廢水處理技術(shù)來進行分析,試圖探索出我國目前*合適的脫硫廢水處理技術。
一、引言
濕(shī)法脫硫技(jì)術(shù)是目前(qián)我國乃至於*上(shàng)*常見、效率*高的脫硫技術,廣泛應用於我國燃煤電廠等一些含有脫硫廢水的企業,據不完全統計,濕法脫硫工藝所使用量占到了我國同類(lèi)處理技術的90%以上,可(kě)以說是我國脫硫技術的總標(biāo)兵。濕法脫(tuō)硫工藝其處理原理大概為,在循環池中加入石灰石或者石膏,通過其對排氣筒煙氣中二(èr)氧化硫的中和,來實現煙(yān)氣中二氧化硫的處理,繼而衍生出脫硫廢水的排放,脫硫廢水(shuǐ)的形成主要是水中混合了煙氣和石灰石中的氯化(huà)物,該氯化物是以離子的(de)形式存在,隨(suí)著溶解量不斷加大,氯離子的濃度也隨之上升(shēng),在(zài)化學中高濃度的氯離子(zǐ)會抑製石灰(huī)石的溶解,水呈(chéng)現(xiàn)酸性,脫硫效率因此降低,並且還會對整個脫硫係統有一定的破壞。因此為了保證脫硫係統的高校運轉(zhuǎn),企業需要(yào)定期排放一部分的脫硫廢水,降低水中氯離子的濃度,加速石灰石的反(fǎn)應,保證脫硫係統的正常運行。
脫硫廢水有以下(xià)特點:(1)整體廢水呈(chéng)現酸性,pH 在5~6.5;(2)整體廢(fèi)水懸浮物超標,並(bìng)且具備了(le)硫酸的(de)腐蝕(shí)性;(3)廢水中還存在著大量的金屬離子,且(qiě)含量較大。由(yóu)此看來脫硫(liú)廢水成分較多,各元素無序存(cún)在,水質不穩定,不易處理,在經過專家學(xué)者的多方論證,其證明(míng)脫硫廢水並不能(néng)一次性以一種工藝處理完畢,而是需要根據其水質中汙染物種類的不同(tóng),分批次進(jìn)行處理,*終達到*廢水出水水質標準。整個脫硫廢水處理技術一半分(fèn)為3 部分:預處理、濃縮減量(liàng)、*終排放處理。
二、脫硫廢(fèi)水預(yù)處理技術
脫硫廢水*階段為預處(chù)理工藝,該工序主要的(de)目的為中和處理脫硫廢水中含(hán)有的(de)金屬離子及總懸浮物,使脫硫(liú)廢水硬度降低,便於後續工(gōng)序的反應和處理。下圖為一般脫硫廢水預處理工藝圖,使用的是中和箱、反應箱(xiāng)、絮凝箱(xiāng)三箱工藝。
其整體處理工藝為:脫硫廢水排放到緩衝池中,並在該池中進行充分混合,在混合後經由(yóu)水泵*先抽送到中和(hé)箱,在中和箱內加入(rù)石灰乳和氫氧化鈉溶液,對脫硫廢水進行*次中和處理,調節廢水(shuǐ)中的PH 值(zhí),使不易溶解(jiě)的汙染物沉澱下(xià)來,中和後在經由水泵抽送到反應箱,在反應箱內加入有機硫與絮凝劑,這一工序主要是去除水中無法中(zhōng)和的重金屬元素,將之沉澱。*後在經由水泵抽送到絮凝箱,投入絮凝劑,促使廢水進行沉澱,這樣(yàng)經過中和、沉澱、絮凝的廢水因充分融合可以進入清水池進(jìn)行下(xià)一步(bù)的(de)處理(lǐ)。
1.2 脫硫廢水濃縮減量技術
濃(nóng)縮減量是對預處理後的脫硫廢水(shuǐ)進行濃縮處理,降低*終的(de)處理量,從而實現成本的(de)降低(dī)。濃(nóng)縮減量一般(bān)使用的是膜濃縮技術,該技術成本降低,減輕企業負擔,是脫硫廢水處理中應用較廣的技術。膜濃縮技術主要包括正滲透(FO)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、膜蒸餾(MD)。因為篇幅原因(yīn),本文僅以正滲透(FO)、反滲透(tòu)(RO)兩種技術進(jìn)行研究。
1.2.1 正滲透法
正滲透法利用選擇性分離膜兩側高濃度差將水分子從高鹽側自發擴散到低鹽分的汲取液一側,是目前膜分離領域的研究熱點(diǎn)之一。
近年來,正滲透(tòu)膜工藝得到了很大的提升,前期造價低,處理過程中能耗較低,出水水(shuǐ)質高,國內外紛紛進行實際應用,但是正滲透膜的研製仍存在濃差極化大、水通(tōng)量(liàng)較低及理想(xiǎng)的驅動(dòng)溶液製備困難等問題,需在新的膜材料、膜改(gǎi)性、膜合成方法及驅動溶液的兼容性、分離(lí)回收(shōu)等方麵進一步(bù)深入研究(jiū)。
1.2.2 反滲透技術
反滲透是利用反滲透膜在一定壓力下使溶液(yè)中的溶劑與(yǔ)溶質被動分離的過程。對膜一側的料液施加的壓力超過它的(de)滲透壓時,溶劑會逆著自然滲(shèn)透的方向作反向滲透,從而分別在膜的低壓側與高壓側得到滲(shèn)透液和濃縮(suō)液。反滲透膜(mó)能夠過濾微笑的物質物質,有效截留(liú)水中的(de)無機鹽(yán)、膠(jiāo)體物質和相對分子質量較大的有機物(wù),從而(ér)使水中雜質降低。反滲透技術存在的弊病為該膜造(zào)價昂貴、在受壓過程(chéng)中容易磨損需頻繁更換。
三、脫硫廢水末端零排放處理技術
2.1 蒸發結晶
蒸發結晶技術(shù)在我國煤化工行業汙水處理中已應用(yòng)廣泛,含鹽脫硫廢水(shuǐ)處理可以借鑒(jiàn)其處理經(jīng)驗。常見的蒸發結晶工藝主要為:多效蒸發(fā)(MED)技術和(hé)機械再壓(yā)縮(MVR)技術。
2.1.1 多效蒸發技術
多效蒸發技術是多個蒸發器裝置串聯起來,多效(xiào)蒸發中的*效加入加熱蒸汽,*效產生的二次蒸(zhēng)汽作為第二效加熱蒸汽,而第二效的加熱室相當於*效的(de)冷凝器,從(cóng)第(dì)二效產生的二次蒸汽又作為第三效的(de)加熱蒸汽,如此串聯多個蒸發器即多效蒸發。脫硫廢水經蒸發係統餘熱預熱後,依次進入各效蒸發器進行蒸發濃縮,在*末效用離心機對(duì)濃縮後的濃鹽水進行固液(yè)分離,分離出的液體重(chóng)新回到係統進行再循環。這一過程中,蒸汽熱(rè)能得到多次利用,因此熱能(néng)利用率較高,相對(duì)前(qián)期購買、運營成本較低。但是該技術土建施工較多,蒸汽消耗量大。下圖(tú)為其工藝流程圖。
2.1.2 機械再壓縮技術
機械再壓縮技術工(gōng)藝流程為,壓縮機對(duì)蒸發器排出的二(èr)次(cì)蒸汽進行再次壓縮,壓縮後送入蒸發器的加熱(rè)室(shì)作加熱蒸汽。此時經過壓縮的蒸汽溫度會上升,並於加熱室內進行冷凝再次釋放出熱量,熱量與外界的廢水相結合再次產生二次蒸(zhēng)汽,在重複*開始的(de)步驟進行壓縮,在整個工藝中隻需要在蒸發器中產生蒸汽,隨後在整個工藝中循環處理,但是整個(gè)處理工程(chéng)中(zhōng),耗電量較大。與多效蒸發技術相比,機械再壓縮技術有兩大(dà)優點,*先是所需土建麵(miàn)積減小,其(qí)次也效率也更高,更加適合對脫(tuō)硫廢水排放(fàng)由嚴格要求的地區。下圖為其工藝流程圖。
四、結束語
目前,我國脫(tuō)硫廢水零排放技術仍處於廣泛研究與初(chū)步應用階段。本文僅以目前市麵上幾種常見的脫硫廢水處理技術來進行分析,試圖探索出(chū)我國目前*合適的脫硫廢水處理技術。就目前而言,如何降低廢水處理成本,提高處理效率,提(tí)高汙染物(wù)的綜合(hé)利用率,是研究脫硫廢(fèi)水處理的*主要目標。