脱硫废水压滤机处理工艺

分类:污水处理 解决方案 103

1锅炉脱硫废水产生的原因与处理的重要意义

锅炉烟气湿法脱硫(石灰石/石膏法)过程产生的废水主要来源于石膏脱水和清洗系统吸收塔排放水,是为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡,防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量,从系统中产生并排放的。为达到国家二级排放标准,需去除废水中的重金属、悬浮物等;调节其pH值至合适的范围内。国家二级排放标准与典型的脱硫废水对比指标如表1。

脱硫废水压滤机处理工艺-板框式压滤机

2脱硫废水处理工艺原理

废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属,现阶段流行的湿法脱硫废水的主要特征是:(1)废液呈现弱酸性,PH值低;悬浮物高,但颗粒细小,主要成分为粉尘和脱硫产物(CaSO4与CaSO3)。(2)含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸盐等;还有Hg、CdPb、Ni、As、Cr等重金属离子。基于湿法脱硫废水这些性质,主要采用物化法针对不同种类的污染物,分别创造相应的理化反应条件,使之予以彻底去除,主要的反应步骤如下:(1)PH调整:用氢氧化钙/石灰浆[Ca(OH)2]对废液进行碱化处理,部分重金属以氢氧化物的形式沉淀出来,并中和废水中的酸性物质。调整废水PH值在9.0~9.5之间,为后续处理工艺环节创造适宜的反应条件。(2)沉淀处理:加入有机硫化物、TMT(Trimer~Capto-Trianzin),使某些重金属形成沉淀如镉、铅、汞等。(3)絮凝、助凝处理:通过投加絮凝剂FeClSO4和适量的助凝剂(聚合电解质阴离子型)使得废水中的大部分悬浮物沉淀下来。(4)压榨处理、中和处理:将沉淀物通过压滤机进行脱水,并加入盐酸进行中和排放。

3废水处理设备与工艺介绍

根据脱硫废水处理的工艺原理,脱硫废水处理主要包括以下四个分系统:废水处理系统、化学加药系统、污泥处理系统及配套的监控与自动化系统。

3.1废水处理工艺(图1)

脱硫废水压滤机处理工艺-板框式压滤机

(1)石灰石碱化处理,这一步主要是在pH工艺调整箱内完成。采用氢氧化钙/石灰浆[Ca(OH)2]进行碱化处理,加石灰浆进行废水碱化处理,水中的酸(H2SO4、H2SO3)按如下反应得到中和:H2SO4+Ca(OH)→2CaSO4+2H2OH2SO3+Ca(OH)→2CaSO3+2H2O一般情况下三价重金属离子比二价金属离子更容易沉淀,当PH值达到9.0~9.5时,二价和三价的重金属离子通过形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来,同时石灰浆液中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应,生成难溶的CaF2;与As3+络合生成Ca(AsO2)2等难溶物质。反应式入下:Me2++2OHMe(OH)2Me3++3OHMe(OH)3三价金属离子沉淀的PH值通常低于二价金属离子,由于各重金属离子以不同的PH值沉淀出来,因此这一步是各氢氧化物形成的决定性步骤。此外金属离子发生沉淀的PH值还受存在于FGD废水中的大量的过量电解质影响。PH工艺调整箱内,水力停留时间约1.0h。池底安装穿孔曝气管对脱硫废水进行预曝气,增加水中溶解氧。因脱硫废水排出时温度较高,故采用不锈钢穿孔管。(2)沉淀处理,这一反应步骤主要在沉淀池内完成。并非所有的重金属都能以氢氧化物形式完全沉淀出来,尤其是镉和汞。因此,有机硫(TMT15)根据被处理的废水量按比例加入。有机硫首先与镉和汞形成微溶的化合物,以固体形式沉淀出来。基本的反应原理式是(以汞为例):Hg+S-2HgS。(3)絮凝、助凝反应:这一阶段在絮凝池内絮凝池至沉淀浓缩池间完成:从沉降池中沉淀出来的氢氧化物和硫化物,与脱硫原废水中的固体一样,粒子都很细,分散在整个体系中,很难沉降。为了改善固体物的沉降行为,向废水中加入絮凝剂(FeClSO4),形成氢氧化铁/Fe(OH)3小粒子絮凝物。重金属氢氧化物及化合物附在氢氧化铁小粒子絮凝物上,形成较大的更易沉降的絮凝物。这一过程在絮凝池内完成。絮凝池中都装有搅拌器,确保废水和化学物质的均匀混合。为了减少已形成的絮凝物的破碎,絮凝箱中的搅拌器转速比前两个反应箱的稍小。为了促进沉降池和絮凝箱中絮凝粒子的形成,需要在澄清浓缩池中加入从澄清池中抽出的少许恒定量的接触泥浆,已形成沉降物晶核,如脱硫废水工艺流程图所示。废水流出絮凝箱经管道混合器,即向其中加入助凝剂(聚电解质阴离子型),以产生更易于沉降的大絮凝粒子。

3.2化学加药系统化学药品系统的作用主要是对药品进行贮存、搅拌混合,配成所需浓度的溶液,均由计量泵定量加入到相应加药点。加药系统包括石灰浆加药系统、有机硫(TMT15)加药系统、絮凝剂(FeCLSO4)加药系统、助凝剂加药系统、盐酸中和加药系统。各系统的加药量控制指标等情况如表2所示。

 

3.3污泥压榨处理系统及压滤机的有关技术特点为彻底的清除脱硫废水中产生的各类杂质,现阶段流行的处理方案是采用真空脱水皮带对脱硫饱和溶液进行真空过滤,或沥干。采用真空皮带过滤容易产生以下的问题,严重影响着脱硫废水与过滤固体的质量:(1)脱水皮带系统配套设备多,系统故障影响。点多。(2)受到脱硫系统运行的限制,如石膏品质不高造成脱水皮带脱水质量和固体产出质量不高。板框压滤机在实际应用中,结构简单、设备紧凑、过滤面积大而占地面积小、操作压力高、滤饼含水量少、对各种物料的适用能力强,适用于间歇操作的场合。

板框压滤机的滤室结构由成组排列的滤板和滤框组成。板框压滤机的滤板在表面设计有凹槽,用以安装、支撑滤布,并引导过滤液的流向,而滤框和滤板在组装后构成液体流通通道,用以通入悬浮液、洗涤水和引出滤液。滤液通过输料泵在一定的压力下,从固定尾板的进料孔进入到各个滤室,经过滤布,固体物被截留在滤室中,并逐步形成滤饼;液体则通过板框上的出水孔排出。随着过滤过程的进行,滤饼过滤开始,泥饼厚度逐渐增加,过滤阻力加大。过滤时间越长,分离效率越高。框压压滤机通过压紧滤板、进料、滤饼压榨、滤饼洗涤、滤饼吹扫、卸料等工序自动完成固、液的分离等工序。结构与工作原理图如图2。

脱硫废水压滤机处理工艺-板框式压滤机


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