含鹽排放脫硫廢水處理技術研究
含鹽排(pai)放脫硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)一(yi)般均(jun)為電(dian)廠之(zhi)類的(de)(de)(de)(de)企(qi)業(ye)生產中排(pai)放的(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)，直接排(pai)放會對(dui)周(zhou)圍(wei)環境造(zao)成(cheng)不可預測的(de)(de)(de)(de)污(wu)染，周(zhou)邊環境質量下降，影響(xiang)居(ju)民的(de)(de)(de)(de)正常生活。隨著我國近幾年來環保管控愈(yu)發嚴格，對(dui)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)處理有了更高的(de)(de)(de)(de)要求，在建設項(xiang)目(mu)(mu)環評期間(jian)，咨(zi)詢機構會查閱(yue)大量的(de)(de)(de)(de)資料(liao)來試(shi)圖(tu)實(shi)現企(qi)業(ye)脫硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)“零(ling)”排(pai)放，環保第三(san)方企(qi)業(ye)技術(shu)服(fu)務機構也再尋求著新的(de)(de)(de)(de)技術(shu)突破，本文僅以(yi)目(mu)(mu)前(qian)市面上幾種常見的(de)(de)(de)(de)脫硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)處理技術(shu)來進行分析，試(shi)圖(tu)探索出我國目(mu)(mu)前(qian)最(zui)合適的(de)(de)(de)(de)脫硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)處理技術(shu)。
一、引言
濕法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是目前(qian)我(wo)國乃至于世界上最常見、效(xiao)(xiao)率最高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)，廣泛應(ying)用于我(wo)國燃煤電廠(chang)等一(yi)些(xie)含有脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)廢水的(de)(de)(de)(de)(de)企(qi)業，據(ju)不完全統(tong)計，濕法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝所使用量占到了我(wo)國同類(lei)處理(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)90%以上，可以說(shuo)是我(wo)國脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)總標兵。濕法(fa)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)工藝其處理(li)原理(li)大(da)概為(wei)，在循環池中(zhong)(zhong)加入石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)或(huo)者石(shi)(shi)膏，通過其對排氣(qi)筒(tong)煙氣(qi)中(zhong)(zhong)二(er)氧化硫(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)和(he)，來(lai)實現煙氣(qi)中(zhong)(zhong)二(er)氧化硫(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)處理(li)，繼而衍生出脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)廢水的(de)(de)(de)(de)(de)排放(fang)，脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)廢水的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)成主要(yao)是水中(zhong)(zhong)混合(he)了煙氣(qi)和(he)石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氯化物(wu)(wu)，該氯化物(wu)(wu)是以離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)式(shi)存(cun)在，隨(sui)著溶(rong)解量不斷加大(da)，氯離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)也隨(sui)之上升，在化學(xue)中(zhong)(zhong)高(gao)濃度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)氯離(li)子(zi)(zi)會抑(yi)制石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)解，水呈(cheng)現酸(suan)性，脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)效(xiao)(xiao)率因(yin)此(ci)(ci)降(jiang)低，并且還會對整個(ge)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)系統(tong)有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)破壞。因(yin)此(ci)(ci)為(wei)了保證(zheng)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)校(xiao)運轉，企(qi)業需要(yao)定期排放(fang)一(yi)部分的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)廢水，降(jiang)低水中(zhong)(zhong)氯離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)，加速石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)反應(ying)，保證(zheng)脫(tuo)(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)正常運行。
脫硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)有以下特點：（1）整體廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)呈現酸性，pH 在(zai)5～6.5;（2）整體廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)懸浮物(wu)超標(biao)，并(bing)(bing)且具備了硫酸的腐(fu)蝕性;（3）廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中還存在(zai)著(zhu)大(da)(da)量的金屬離子，且含量較(jiao)大(da)(da)。由此看來脫硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)成分較(jiao)多，各元素無序存在(zai)，水(shui)(shui)質不穩定，不易處(chu)理，在(zai)經(jing)過(guo)專(zhuan)家學者(zhe)的多方論(lun)證，其證明脫硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)并(bing)(bing)不能(neng)一(yi)(yi)次性以一(yi)(yi)種工藝(yi)處(chu)理完(wan)畢，而是需要(yao)根據其水(shui)(shui)質中污(wu)染物(wu)種類的不同，分批(pi)次進行處(chu)理，最(zui)終達到國家廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)出(chu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質標(biao)準。整個(ge)脫硫廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)處(chu)理技術一(yi)(yi)半(ban)分為3 部分：預處(chu)理、濃縮減量、最(zui)終排放處(chu)理。
二、脫硫廢水預處理技術
脫硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)第一(yi)階段(duan)為預處(chu)理(li)工藝(yi)，該(gai)工序(xu)主要的(de)(de)目的(de)(de)為中(zhong)(zhong)和處(chu)理(li)脫硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)含(han)有的(de)(de)金屬離子及總懸浮(fu)物(wu)，使脫硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)硬度降低，便于(yu)后續工序(xu)的(de)(de)反應和處(chu)理(li)。下圖為一(yi)般脫硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)預處(chu)理(li)工藝(yi)圖，使用的(de)(de)是中(zhong)(zhong)和箱、反應箱、絮凝箱三箱工藝(yi)。
其整(zheng)體處(chu)理工藝為(wei)：脫硫廢水(shui)排(pai)放到(dao)(dao)緩沖(chong)池(chi)(chi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，并在該池(chi)(chi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)進行(xing)充分混(hun)合(he)，在混(hun)合(he)后經(jing)由(you)水(shui)泵首(shou)先抽(chou)送(song)到(dao)(dao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)箱(xiang)，在中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)箱(xiang)內(nei)加入(ru)(ru)石灰乳和(he)(he)氫氧(yang)化(hua)鈉溶液，對脫硫廢水(shui)進行(xing)第一(yi)次中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)處(chu)理，調(diao)節廢水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的PH 值，使不易溶解(jie)的污(wu)染物沉淀下來，中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)后在經(jing)由(you)水(shui)泵抽(chou)送(song)到(dao)(dao)反(fan)應箱(xiang)，在反(fan)應箱(xiang)內(nei)加入(ru)(ru)有機硫與絮凝(ning)劑(ji)，這一(yi)工序主(zhu)要是去除水(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)無(wu)法中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)的重金屬元素(su)，將之沉淀。最(zui)后在經(jing)由(you)水(shui)泵抽(chou)送(song)到(dao)(dao)絮凝(ning)箱(xiang)，投(tou)入(ru)(ru)絮凝(ning)劑(ji)，促使廢水(shui)進行(xing)沉淀，這樣經(jing)過中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)和(he)(he)、沉淀、絮凝(ning)的廢水(shui)因充分融合(he)可以(yi)進入(ru)(ru)清水(shui)池(chi)(chi)進行(xing)下一(yi)步的處(chu)理。
1.2 脫硫廢水濃縮減量技術
濃縮減量是(shi)對預處(chu)(chu)理(li)(li)后(hou)的脫(tuo)硫(liu)廢水進行(xing)濃縮處(chu)(chu)理(li)(li)，降低(di)最終的處(chu)(chu)理(li)(li)量，從(cong)而實現成本(ben)的降低(di)。濃縮減量一般使用的是(shi)膜濃縮技(ji)(ji)(ji)術(shu)，該技(ji)(ji)(ji)術(shu)成本(ben)降低(di)，減輕企業負擔，是(shi)脫(tuo)硫(liu)廢水處(chu)(chu)理(li)(li)中應用較廣的技(ji)(ji)(ji)術(shu)。膜濃縮技(ji)(ji)(ji)術(shu)主要包括正(zheng)滲(shen)(shen)透(tou)（FO）、反(fan)滲(shen)(shen)透(tou)（RO）、電滲(shen)(shen)析（ED）、膜蒸(zheng)餾（MD）。因(yin)為篇(pian)幅原因(yin)，本(ben)文僅以正(zheng)滲(shen)(shen)透(tou)（FO）、反(fan)滲(shen)(shen)透(tou)（RO）兩種(zhong)技(ji)(ji)(ji)術(shu)進行(xing)研(yan)究。
1.2.1 正滲透法
正滲透法(fa)利用選擇性分離(li)膜(mo)兩側高(gao)濃度差將水分子從高(gao)鹽(yan)側自(zi)發擴(kuo)散到低鹽(yan)分的汲取(qu)液一(yi)側，是目前膜(mo)分離(li)領(ling)域的研究熱點之一(yi)。
近(jin)年來，正(zheng)滲透膜(mo)工藝得到了很(hen)大(da)的(de)提升(sheng)，前期造價低(di)，處(chu)理過(guo)程中能耗(hao)較低(di)，出(chu)水水質高，國內外(wai)紛紛進(jin)行實際應用，但是正(zheng)滲透膜(mo)的(de)研制仍(reng)存在濃(nong)差(cha)極化大(da)、水通量(liang)較低(di)及理想的(de)驅動溶液制備困難等問題，需在新的(de)膜(mo)材料(liao)、膜(mo)改(gai)性(xing)、膜(mo)合(he)成方法(fa)及驅動溶液的(de)兼容性(xing)、分離回(hui)收等方面進(jin)一(yi)步深入研究。
1.2.2 反滲透技術
反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)是利用反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)膜在一(yi)定壓(ya)(ya)力(li)(li)下使溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)溶(rong)(rong)劑與溶(rong)(rong)質(zhi)(zhi)被動分離的(de)(de)過程。對(dui)膜一(yi)側的(de)(de)料液(ye)施(shi)加的(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)超過它的(de)(de)滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)壓(ya)(ya)時(shi)，溶(rong)(rong)劑會逆著自然滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)的(de)(de)方向作反向滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)，從(cong)而分別在膜的(de)(de)低壓(ya)(ya)側與高壓(ya)(ya)側得到滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)液(ye)和濃縮液(ye)。反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)膜能夠過濾微笑的(de)(de)物質(zhi)(zhi)物質(zhi)(zhi)，有效截留(liu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)無(wu)機鹽、膠體物質(zhi)(zhi)和相對(dui)分子質(zhi)(zhi)量較大的(de)(de)有機物，從(cong)而使水(shui)中(zhong)雜(za)質(zhi)(zhi)降低。反滲(shen)(shen)(shen)透(tou)(tou)(tou)(tou)技術存(cun)在的(de)(de)弊病(bing)為該膜造價(jia)昂貴、在受壓(ya)(ya)過程中(zhong)容易(yi)磨損需頻繁更(geng)換(huan)。
三、脫硫廢水末端零排放處理技術
2.1 蒸發結晶
蒸(zheng)發結晶技(ji)術在我(wo)國煤化工行業(ye)污水處理(li)中已應(ying)用廣泛(fan)，含鹽脫(tuo)硫廢水處理(li)可(ke)以借鑒其處理(li)經驗。常(chang)見的蒸(zheng)發結晶工藝(yi)主(zhu)要為：多(duo)效(xiao)蒸(zheng)發（MED）技(ji)術和(he)機(ji)械(xie)再壓縮（MVR）技(ji)術。
2.1.1 多效蒸發技術
多(duo)(duo)(duo)效(xiao)(xiao)(xiao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)技(ji)術(shu)是多(duo)(duo)(duo)個蒸(zheng)(zheng)發(fa)器裝置串聯起來，多(duo)(duo)(duo)效(xiao)(xiao)(xiao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)中的(de)(de)(de)第(di)(di)一(yi)(yi)效(xiao)(xiao)(xiao)加(jia)入(ru)加(jia)熱(re)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，第(di)(di)一(yi)(yi)效(xiao)(xiao)(xiao)產生的(de)(de)(de)二(er)次蒸(zheng)(zheng)汽(qi)作為第(di)(di)二(er)效(xiao)(xiao)(xiao)加(jia)熱(re)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，而第(di)(di)二(er)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)室相當于第(di)(di)一(yi)(yi)效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)冷(leng)凝器，從第(di)(di)二(er)效(xiao)(xiao)(xiao)產生的(de)(de)(de)二(er)次蒸(zheng)(zheng)汽(qi)又作為第(di)(di)三效(xiao)(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)，如此(ci)串聯多(duo)(duo)(duo)個蒸(zheng)(zheng)發(fa)器即多(duo)(duo)(duo)效(xiao)(xiao)(xiao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)。脫(tuo)硫廢水經蒸(zheng)(zheng)發(fa)系統余(yu)熱(re)預熱(re)后(hou)，依次進(jin)入(ru)各效(xiao)(xiao)(xiao)蒸(zheng)(zheng)發(fa)器進(jin)行(xing)蒸(zheng)(zheng)發(fa)濃(nong)縮，在最(zui)末效(xiao)(xiao)(xiao)用離心機對(dui)濃(nong)縮后(hou)的(de)(de)(de)濃(nong)鹽水進(jin)行(xing)固液(ye)(ye)分離，分離出的(de)(de)(de)液(ye)(ye)體(ti)重新(xin)回到系統進(jin)行(xing)再循(xun)環。這一(yi)(yi)過程中，蒸(zheng)(zheng)汽(qi)熱(re)能得(de)到多(duo)(duo)(duo)次利用，因此(ci)熱(re)能利用率較(jiao)高，相對(dui)前期購買、運營成本較(jiao)低。但是該技(ji)術(shu)土建施(shi)工(gong)較(jiao)多(duo)(duo)(duo)，蒸(zheng)(zheng)汽(qi)消耗量大(da)。下圖為其工(gong)藝(yi)流程圖。
2.1.2 機械再壓縮技術
機械再壓(ya)(ya)縮(suo)技(ji)(ji)術工藝(yi)流(liu)程為(wei)，壓(ya)(ya)縮(suo)機對(dui)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)排出的(de)二次(ci)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)進行再次(ci)壓(ya)(ya)縮(suo)，壓(ya)(ya)縮(suo)后送入蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)的(de)加熱室作加熱蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)。此時經(jing)過壓(ya)(ya)縮(suo)的(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)溫度會上升，并(bing)于(yu)加熱室內進行冷凝(ning)再次(ci)釋(shi)放出熱量，熱量與外界的(de)廢(fei)(fei)水相結合再次(ci)產生(sheng)二次(ci)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)，在(zai)重復最開始的(de)步驟進行壓(ya)(ya)縮(suo)，在(zai)整個工藝(yi)中(zhong)(zhong)只需(xu)(xu)要(yao)在(zai)蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)器(qi)中(zhong)(zhong)產生(sheng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽(qi)(qi)，隨后在(zai)整個工藝(yi)中(zhong)(zhong)循環(huan)處理(li)，但是整個處理(li)工程中(zhong)(zhong)，耗(hao)電量較大。與多效蒸(zheng)(zheng)(zheng)發(fa)技(ji)(ji)術相比，機械再壓(ya)(ya)縮(suo)技(ji)(ji)術有(you)兩大優(you)點，首先是所需(xu)(xu)土建面積減(jian)小，其次(ci)也(ye)效率也(ye)更(geng)高，更(geng)加適合對(dui)脫硫廢(fei)(fei)水排放由嚴格要(yao)求的(de)地區。下圖(tu)為(wei)其工藝(yi)流(liu)程圖(tu)。
四、結束語
目(mu)前(qian)，我國(guo)脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)(fei)水零排(pai)放(fang)技(ji)術(shu)仍(reng)處于廣(guang)泛研究與初步應用階(jie)段。本(ben)文(wen)僅以目(mu)前(qian)市面(mian)上幾種常見的(de)脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)(fei)水處理(li)技(ji)術(shu)來進行(xing)分(fen)析，試(shi)圖探索出我國(guo)目(mu)前(qian)最合適(shi)的(de)脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)(fei)水處理(li)技(ji)術(shu)。就目(mu)前(qian)而言，如何(he)降低廢(fei)(fei)水處理(li)成本(ben)，提高處理(li)效率(lv)，提高污染物的(de)綜合利(li)用率(lv)，是研究脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)(fei)水處理(li)的(de)最主要目(mu)標。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
