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脱硫废水零排放一体化处理工艺研究
摘要:在我国供电结构中,燃煤火电厂占很大比例,其运行过程中产生的脱硫废水也给我们生活和生态环境带来了巨大威胁。现阶段,废水中和、重金属捕集和混凝沉淀是脱硫废水的主要处理技术。将脱硫废水“达标”排放到环境中,仍会造成土地盐碱化、地表水盐碱化增加等问题。因此,文章根据脱硫废水的特点,分析了脱硫废水的传统处理工艺,阐述了脱硫废水的零排放工艺。
关键词:废水;零排放;处理中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-08-405
随着我国环保工作力度不断加强,作为用水和排污大户的燃煤电厂是我国“节能减排”的重点领域,越来越受相关部门的关注,环保部门要求新建燃煤机组达到废水零排放,同时对老旧机组进行技术改造,逐步减排废水,最终实现废水零排放。因此,国内先后出现了蒸发结晶法、深度萃取法等不同工艺的脱硫废水零排放解决方案,但均因设备造价高昂且运行成本高而未能推广使用。文章介绍了一种全新、高效、经济的脱硫废水零排放一体化处理工艺,并已成功运行。
1 传统处理工艺
根据脱硫废水的特点选择正确的处理方法。目前,国内应用最多的处理技术是化学沉淀法,其技术成熟,能使脱硫废水"达标"排放,但对氯离子及硒、汞等去除效率不高。化学沉淀法主要包括四个工序,工艺流程如图1所示。
从下图 2 可见,燃煤电厂的脱硫零排放工艺。
2 零排放一体化处理工艺
废水一体化处理系统其工艺流程如图2所示。
3 化工生产废水处理控制措施
首先,化工企业应加强对先进设备、技术工艺引进力度,实现对对陈旧、传统设备、处理技术更新换代,全面提升化工废水处理系统运行效率,结合引进先进设备进行二次完善,使其更好地适应我国化工企业废水处理需求,同时加强实现对化工生产过程精细化管理,优化生产工艺,选择污染小生产原材料,最大限度地控制化工废水产出比例,从根源上控制化工废水排放量。其次,选择合适处理技术。化工企业应结合生产实际情况,根据不同生产环节选择合适废水处理技术,唯有如此才能提高对化工废水处理效率。再者,加强废水排放末端检测力度,采用专业评估方式来鉴定废水中污染物含量,确保其达到国家排放标准,才能避免对环境造成较大破坏,对于检测不合格废水,必须进行重新处理,直至达到排放标准为止。此外,还应加大对专业人员培养力度。处理方法使用,设备、技术应用都需要专业人才作为保障,因此化工企业必须加强对专业人才培养与引进力度,充实专业力量,更好地提升化工废水处理水平。
总而言之,因为化工废水成分较为复杂,且水量水质变化较大,国家对于化工废水的处理标准也日益严苛,所以要求相关工作人员在进行化工废水处理过程中能够结合具体情况来使用有效的环保处理方案
根据水中污染物可以将污染物划分有机物,和无机物。其中无机物又分为氯化钙、氯化镁、氯化钠、硫酸钠、硝酸钠、碳酸钠和少量的硝酸盐、重金属离子等。 要实现水系统的零排放和盐的资源化,就必须对水中有机物以及盐份进行分质、回收。如下图3所示:
3.3浓缩分盐单元
浓缩一般采用反渗透装置,采用先将TDS浓缩1万-2万mg/L,然后采用纳滤分盐工艺,为了保证纳滤浓水中氯化钠的含量以及纳滤产水中硫酸钠的含量满足分盐纯度的要求,一般纳滤浓水和产水各增设一级纳滤。从目前国内外一线品牌纳滤对比综合性能来看,GE纳滤综合性能较好。
一般普通反渗透可将盐份浓缩到TDS=40000mg/L,纳滤产水(一价盐)和纳滤浓水(二价盐和部分有机物)分别采用反渗透或者ED或者MVR可将TDS浓缩至15-20万mg/L,也有厂家采用DTRO/STRO或者这几种浓缩工艺的组合,以提高进蒸发结晶的TDS,降低系统投资及能耗。从这几种工艺的对比以及笔者多年来的运行经验,采用STRO或者DTRO或者高压反渗透的工艺来提高进蒸发的TDS,这种工艺不仅运行压力高对设备要求较高,更重要的是在高压的情况下膜的使用寿命和化学清洗周期太短。从笔者的运行经验,不建议选高压膜做为浓缩工段的工艺。
3.4 蒸发结晶单元
蒸发单元目前最常用的工艺是MED(低温多效蒸发技术)。盐结晶采用“热法出盐冷法脱硝”,经浓缩后的一价盐水,经MED浓缩至含固率15%-20%后,可进入到旋液器及稠厚器,以保证进离心机的含固率在30%-60%,确保离心机出料的稳定。离心机出料的氯化钠含水率一般在5-15%,为了满足结晶盐含水率能满足结晶盐标准,需要在离心机出口增加烘干设备。离心机一般采用活塞推料离心机或者双级活塞推料离心机;二价盐采用冷冻结晶生产十水硫酸钠,再采用熔融结晶的方法生产出纯度很高的硫酸钠。富含有机物及其他杂盐的蒸发母液则用喷雾干燥或者其他的方法产生杂盐。
4结语
脱硫废水零排放一体化进程相比现有污水处理过程的控制污染物排放,节省运营成本和智能程度有明显优势。同时达到废水零排放对环境的要求,避免环境污染,真正实现“低成本、减排、增效”的宗旨,以确保化工废水排放质量达标,并达到环境保护的作用。
参考文献
[1]郑善龙.煤化工废水处理技术研究及应用分析[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(06):157-158.
[2]唐海龙,李倩倩.煤化工废水处理技术研究及应用分析[J].云南化工,2019,46(02):66-68.
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