含鹽排放(fàng)脫硫廢水(shuǐ)一般均為電廠之類的企業(yè)生產中排放的廢水,直接排放會對(duì)周圍環境造(zào)成不可預測的(de)汙染,周邊環境質量下降,影響(xiǎng)居(jū)民的正常(cháng)生活。隨著我國近幾年來環保管(guǎn)控愈發嚴格(gé),對廢水的處理有了更高的(de)要求,在(zài)建設項目環評期間,谘詢機構會查閱(yuè)大量的資料來試(shì)圖實現企業(yè)脫硫廢水的“零”排放,環保第三方企業技術服(fú)務(wù)機(jī)構也再(zài)尋求著新(xīn)的(de)技術突破,本文僅以目前市麵上幾種常見(jiàn)的脫硫廢水處理技術來進行(háng)分析,試圖探(tàn)索出我(wǒ)國目前*合適的脫硫(liú)廢水處理技術。
一、引言(yán)
濕法脫硫技術是目前我國(guó)乃至於*上*常見(jiàn)、效率(lǜ)*高的脫硫技術(shù),廣泛應用於(yú)我國燃煤電廠等一些含有脫(tuō)硫廢水的企業,據(jù)不完全統計,濕法脫硫工藝(yì)所使用量占到了我國同類處理技術的90%以上,可以說是我國脫硫技(jì)術的總標兵。濕法脫硫工藝其處理原理大概為,在循環池中加入石灰(huī)石或者石膏,通過其對排氣筒煙(yān)氣中二氧化硫的中和,來實現煙氣中二氧化硫的處理,繼而衍生出脫硫廢水的排放,脫硫廢水的(de)形成主要是水中混合了煙氣和石灰石中的氯化物,該氯化物是(shì)以離子的形式存(cún)在(zài),隨(suí)著溶(róng)解量不(bú)斷加大,氯離子的濃度也隨之上升,在化學中高濃度的(de)氯離子(zǐ)會抑製(zhì)石(shí)灰石的溶解,水呈(chéng)現酸性,脫硫效率因此降(jiàng)低,並且還會對整個脫(tuō)硫係統有(yǒu)一定的破壞。因此為了保證脫硫係統(tǒng)的高校(xiào)運轉,企(qǐ)業需要定期排放一部分的脫硫廢水,降低水(shuǐ)中氯離子的濃度,加速石灰石的反應,保證(zhèng)脫硫係(xì)統的正常運行。
脫硫廢水有(yǒu)以下特點:(1)整體廢水呈現(xiàn)酸性,pH 在5~6.5;(2)整體廢(fèi)水懸浮物超(chāo)標,並且具備了硫酸的腐蝕性;(3)廢水中還存在著大量的金屬離子,且含量較大。由此看(kàn)來脫硫廢水成分較多,各元素無序存在(zài),水(shuǐ)質不穩定,不易處理,在經過專家學者的多方論證,其證明脫硫廢水並不能一(yī)次性以一種工(gōng)藝(yì)處理(lǐ)完畢,而是需要根據其水質中汙染物種類的不同,分批次進(jìn)行處理,*終達到*廢水出水水質標(biāo)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、*終排放處理。
二、脫硫廢水(shuǐ)預處理技術
脫硫廢水(shuǐ)*階段為預處理工藝,該工序主要的目的為(wéi)中和處理脫硫廢(fèi)水中含有的金屬離子及總懸(xuán)浮物,使脫硫廢水硬(yìng)度降低,便於後續工序(xù)的反應和處理。下圖為一般脫硫廢水預(yù)處理工藝圖,使(shǐ)用的是中和箱、反應箱、絮(xù)凝箱三箱工藝。
其整體(tǐ)處理工藝為(wéi):脫硫廢(fèi)水排放(fàng)到緩衝池中,並在該池中進行充分混合,在混合後經由水泵*先抽送到中(zhōng)和箱,在中和箱內加入石灰乳和氫氧化鈉溶液,對脫硫廢水進行*次(cì)中和處理,調節廢水中的PH 值,使不易溶解的汙染物沉澱下來,中(zhōng)和(hé)後在經(jīng)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(chú)水(shuǐ)中(zhōng)無法中和的重金屬元素,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,這樣經過中(zhōng)和、沉澱、絮凝的廢水因充分融合可以進入清水池進行下一步的處理。
1.2 脫硫廢水濃縮減(jiǎn)量技術
濃縮減量是對預處理後的脫硫廢水進行濃縮處理,降低*終的處理量,從(cóng)而實現成本的降低(dī)。濃(nóng)縮減量一般使用的(de)是膜濃縮技術,該技術成本(běn)降(jiàng)低,減(jiǎn)輕企業負擔,是脫硫廢水處理中(zhōng)應用較廣的技術。膜濃(nóng)縮技術主要包括(kuò)正滲透(FO)、反滲透(RO)、電滲析(xī)(ED)、膜蒸餾(MD)。因為篇幅原因,本文僅以正滲透(FO)、反滲透(RO)兩種技術進行研究。
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(zǐ)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,正滲透膜工藝得到(dào)了很(hěn)大的提升,前期造(zào)價低,處理過程中能耗較低,出水(shuǐ)水質高,國(guó)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、水通量較低及理想的驅動溶液(yè)製備困難(nán)等問題,需在新的膜材料、膜改性、膜合成方(fāng)法(fǎ)及驅動溶液的兼(jiān)容性(xìng)、分離回收(shōu)等方麵進(jìn)一步深入研究。
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(shǐ)溶(róng)液中的溶劑與溶質被動分(fèn)離的過程。對膜一側的料液施加的壓力超過它的滲透壓時,溶劑會逆著自然滲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透液和(hé)濃縮液。反滲透膜能夠過濾微笑的物質(zhì)物質,有效截留水中的無機鹽、膠體物質和相(xiàng)對分子質量較大的有機物,從而使水中雜質降(jiàng)低。反(fǎn)滲透技術存在的弊病為(wéi)該膜造價昂貴、在受壓過程中容易磨(mó)損需頻繁更換。
三、脫硫廢水末(mò)端零排放處(chù)理技術(shù)
2.1 蒸發結晶
蒸發結晶技術在我國煤化工行業(yè)汙水處理中已(yǐ)應(yīng)用廣泛,含鹽脫硫(liú)廢水處理可以借鑒其處理經驗。常見的蒸發(fā)結晶工藝主要為:多效蒸發(MED)技術和機械再壓縮(MVR)技術(shù)。
2.1.1 多(duō)效蒸發技術
多效蒸發技術是多個蒸發器裝置串聯起來,多效蒸發中的*效加入加熱蒸汽,*效(xiào)產生的二次蒸汽作為第二效加熱蒸汽(qì),而第二效的加熱室相當於*效的冷凝器,從(cóng)第二(èr)效產生的二次蒸汽又作為第三效的加熱蒸(zhēng)汽,如此串聯(lián)多個蒸發器即多效蒸發(fā)。脫硫廢(fèi)水經(jīng)蒸發係統餘熱預熱(rè)後,依次進入各(gè)效蒸發器進行(háng)蒸發濃縮,在*末效用離心機對濃縮後的濃鹽水進(jìn)行固液(yè)分離(lí),分離出的(de)液(yè)體重新回(huí)到係(xì)統進行再循環(huán)。這一過程中(zhōng),蒸汽熱能得到多次利(lì)用,因此熱能(néng)利用率較高,相對前期購買、運營成本較低。但是該技術土建施工較多,蒸汽消(xiāo)耗量大。下圖為其工藝流程圖。
2.1.2 機械再壓縮技(jì)術
機(jī)械再壓縮技術工藝流程(chéng)為,壓縮(suō)機對蒸發器排出的二(èr)次蒸汽(qì)進行再次壓縮,壓縮後送入(rù)蒸發器的(de)加熱室作加熱蒸汽。此(cǐ)時經(jīng)過壓縮的蒸汽溫度會上升(shēng),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汽,在重複*開始的步驟進行壓縮,在整個工藝(yì)中隻(zhī)需要在蒸發器中產生蒸汽,隨(suí)後在整個工藝中循環處理,但是整個處理工程中,耗電量較大。與多(duō)效蒸發技術相比,機械再壓縮技術有兩大優點,*先是所需土建麵積減小,其次(cì)也效率也更(gèng)高,更加適合對脫硫(liú)廢水排放由嚴格要求的地區。下圖為其工藝流程圖。
四、結束語
目前,我國脫硫廢水零排放技術仍處於廣泛研究與初步應用階段。本文僅以目前市麵上幾種常見的(de)脫硫廢水處理技術來進行分析,試圖探索出我國目前*合適的脫硫廢水處理技術。就目前而言,如何降低廢水處理成本,提高處理效率,提高汙染物的綜合利用率,是研究脫硫廢水處理的*主(zhǔ)要目標。