脫硫廢水的處理課件

脫硫廢水的處理脫硫廢水的特征濕法脫硫廢水的主要特征是呈現(xiàn)弱酸性，pH值低于6.0；懸浮物高，但顆粒細(xì)小，主要成份為粉塵和脫硫產(chǎn)物(CaSO4和CaSO3)；含有可溶性的氯化物和氟化物、硝酸鹽等；還有Hg、Pb、Ni、As、Cd、Cr等重金屬離子這類廢水必須經(jīng)適當(dāng)處理達(dá)標(biāo)后才能外排.脫硫廢水處理主要原理通過加堿中和脫硫廢水，并使廢水中的大部分重金屬形成沉淀物；加入絮凝劑使沉淀濃縮成為污泥，污泥被送至灰場(chǎng)堆放。廢水的pH值和懸浮物達(dá)標(biāo)后直接外排，其處理流程見圖1。脫硫廢水處理包括以下4個(gè)步驟：(1)廢水中和反應(yīng)池由3個(gè)隔槽組成，每個(gè)隔槽充滿后自流進(jìn)入下個(gè)隔槽。在脫硫廢水進(jìn)入第1隔槽的同時(shí)加入一定量的石灰漿液，通過不斷攪拌，其pH值可從5.5左右升至9.0以上(2)重金屬沉淀Ca(OH)2的加入不但升高了廢水的pH值，而且使Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金屬離子生成氫氧化物沉淀。一般情況下3價(jià)重金屬離子比2價(jià)更容易沉淀，當(dāng)pH值達(dá)到9.0～9.5時(shí)，大多數(shù)重金屬離子均形成了難溶氫氧化物。同時(shí)，石灰漿液中的Ca還能與廢水中的部分F-反應(yīng)，生成難溶的CaF2；與As3+絡(luò)合生成Ca3(AsO3)2等難溶物質(zhì)。此時(shí)Pb2+、Hg2+仍以離子形態(tài)留在廢水中，所以在第2隔槽中加入有機(jī)硫化物(TMT-15)，使其Pb2+、Hg2+反應(yīng)形成難溶的硫化物沉積下來。(4)濃縮／澄清絮凝后的廢水從反應(yīng)池溢流進(jìn)入裝有攪拌器的澄清／濃縮池中，絮凝物沉積在底部并通過重力濃縮成污泥，上部則為凈水。大部分污泥經(jīng)污泥泵排到灰漿池，小部分污泥作為接觸污泥返回廢水反應(yīng)池，提供沉淀所需的晶核。上部?jī)羲ㄟ^澄清／濃縮池周邊的溢流口自流到凈水箱，凈水箱設(shè)置了監(jiān)測(cè)凈水pH值和懸浮物的在線監(jiān)測(cè)儀表，如果pH和懸浮物達(dá)到排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)則通過凈水泵外排，否則將其送回廢水反應(yīng)池繼續(xù)處理，直到合格為止。處理工藝的控制停留時(shí)間加藥量污泥的排放控制凈水的排放控制停留時(shí)間廢水在反應(yīng)池3個(gè)隔槽內(nèi)的停留時(shí)問直接影響廢水的沉淀和絮凝效果.由于反應(yīng)池的容積固定，停留時(shí)間取決于廢水流量大小。從調(diào)試結(jié)果來看保持廢水在反應(yīng)池內(nèi)停留1h以上，重金屬和懸浮物能較好地沉淀、絮凝下來。試驗(yàn)表明，保持廢水流量為2.3m3／h，即廢水在反應(yīng)池內(nèi)停留1.2h左右，就可獲得較滿意的處理效果。石灰漿液石灰漿液是利用生石灰(CaO)粉末加水消化而成，貯存在裝有攪拌器的石灰漿液罐中，通過泵加到廢水反應(yīng)池。有關(guān)調(diào)試表明，調(diào)試時(shí)向池內(nèi)加入l0％的石灰漿液，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，石灰漿液泵容易堵塞，并且會(huì)導(dǎo)致廢水反應(yīng)池顆粒物增多、污泥量增大、pH值升高太快等問題。后來將石灰漿液調(diào)整為5％，既緩解了泵的堵塞問題，又增加了石灰漿液對(duì)廢水反應(yīng)池pH值的調(diào)控能力。5％的Ca(OH)2溶液pH值在12．50以上，它的加入可以快速提高反應(yīng)池的pH值。試驗(yàn)表明，當(dāng)進(jìn)口脫硫廢水pH值為5．50，反應(yīng)池pH控制在9．20左右時(shí)，大部分重金屬已經(jīng)發(fā)生沉淀。有機(jī)硫化物在廢水反應(yīng)池中加入有機(jī)硫化物TMT-15的目的是將汞形成硫化物沉淀。由于脫硫廢水含Hg2+

量相對(duì)較小，每m3廢水加入40mlTMT-15(I5％水溶液)就可達(dá)到目的。絮凝劑反應(yīng)池內(nèi)混合溶液的pH值、水溫、攪拌強(qiáng)度等因素都會(huì)影響絮凝效果，經(jīng)調(diào)試，在反應(yīng)池pH值9．20，水溫在40℃左右時(shí)，每m3廢水加入40％的FeClSO4

溶液25ml，就可獲得良好的絮凝效果。聚合電解質(zhì)粉末狀的助凝劑一一聚合電解質(zhì)需要先配制成0．05％的水溶液，如果濃度過高，這種助凝劑溶液過于粘稠，容易使加藥管道堵塞，而且不利于絮凝物濃縮。試驗(yàn)證明，每m3

廢水加入0．05％的聚合電解質(zhì)9.4ml就能使絮凝物很好地濃縮。污泥的排放控制廢水中的重金屬和懸浮物經(jīng)過絮凝、沉淀等化學(xué)和物理過程，從反應(yīng)池自流進(jìn)入澄清／濃縮池。在攪拌器的緩慢攪拌下，污泥和凈水分離，上層的凈水自流進(jìn)入凈水箱；污泥則沉積在濃縮池底部，當(dāng)污泥累積到一定厚度時(shí)，啟動(dòng)污泥外排泵排除污泥。運(yùn)行時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制濃縮池的污泥料位，以保持污泥有一定的濃度，料位太高(大于2.0m)會(huì)影響上層凈水水質(zhì)。污泥回流泵應(yīng)持續(xù)運(yùn)行，以便將一部分污泥作為接觸污泥返回反應(yīng)池。凈水的排放控制若經(jīng)處理后的凈水懸浮物>100mL或者pH>9．0，則不具備外排條件，需要通過自動(dòng)控制系統(tǒng)將該凈水返回反應(yīng)池繼續(xù)處理。為保持系統(tǒng)的水平衡，此時(shí)應(yīng)相應(yīng)減少進(jìn)入反應(yīng)池的FGD廢水量，而將其暫時(shí)存放在廢水貯箱內(nèi)。如果凈水的懸浮物和pH值在允許排放的范圍內(nèi)，則開啟外排閥門進(jìn)行排水，其流量由凈水箱的液位自動(dòng)控制.經(jīng)過上述處理可以看到前后水質(zhì)的變化功能及工藝說明清洗煙道氣所得到的弱酸性的、渾濁的廢水輸送到廢水處理廠作最后的處理。廢水中的雜質(zhì)除了大量的可溶性氯化鈣（CaCl2）之外，還包括：氟化物、亞硝酸鹽等；重金屬離子如砷、鉛、鎘、鉻離子等；還有不可溶的硫酸鈣及細(xì)塵等。除了小部分微溶的氫氧化物泥漿外，上述雜質(zhì)可以從水中分離出去。其后，處理過的廢水排入主排放口，在廢水澄清過程中產(chǎn)生的氫氧化物泥漿在箱式壓濾機(jī)中脫水。廢水的物理化學(xué)處理工藝按如下步驟進(jìn)行：用氫氧化鈣/石灰乳［Ca(OH)2］進(jìn)行堿化處理，通過設(shè)定最優(yōu)的pH值范圍，部分重金屬以氫氧化物的形式沉淀出來。通過加入有機(jī)硫化物，使某些重金屬如鎘和汞沉淀出來。通過添加絮凝劑及絮凝助劑，使固體沉淀物以更易沉降的大粒子絮凝物形式絮凝出來。在澄清池/沉降槽中將固形物從廢水中分離。采用箱式壓濾機(jī)將所得氫氧化物泥漿脫水。將HCl濃溶液加入清水槽內(nèi)的清潔廢水中，以達(dá)到所需的pH值。廢水處理系統(tǒng)包括如下主要部分：加藥系統(tǒng)

廢水處理所需的化學(xué)物質(zhì)在此處輸送、貯存、混合，配成所需濃度的溶液，以備添加。廢水處理工藝系統(tǒng)

在此處采用化學(xué)物質(zhì)和接觸泥漿連續(xù)處理廢水。沉淀出來的固形物在澄清池/沉降槽中分離出來，清水排入主排放口。污泥脫水系統(tǒng)

在廢水澄清過程中產(chǎn)生的氫氧化物泥漿經(jīng)箱式壓濾機(jī)脫水。脫水所產(chǎn)生的濾液返回廢水處理車間。脫水后的氫氧化物泥漿（濾餅）經(jīng)污泥料斗排到運(yùn)泥卡車中，并運(yùn)送到電廠貯灰場(chǎng)。三價(jià)金屬離子沉淀的pH值通常低于二價(jià)金屬離子。此外，發(fā)生沉淀的pH值還受存在于FGD廢水中的大量的過量電解質(zhì)影響。對(duì)存在于FGD廢水中的大多數(shù)重金屬的沉淀來說，pH值在9.0～9.5之間較為合適。

二價(jià)和三價(jià)的重金屬離子（Me）通過形成微溶的氫氧化物從廢水中沉淀出來，如下所示：Me2++2OH－-->Me(OH)2Me3++3OH－-->Me(OH)32.采用有機(jī)硫化物沉淀重金屬并非所有的重金屬都能以氫氧化物形式完全沉淀出來，尤其是鎘和汞。因此，有機(jī)硫化物（如有機(jī)硫）根據(jù)被處理的廢水量按比例加入。有機(jī)硫化物首先與鎘和汞形成微溶的化合物，以固體形式沉淀出來。設(shè)計(jì)參數(shù)1.廢水的入口參數(shù)（峰值）廢水處理系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)（脫硫系統(tǒng)排出的未經(jīng)處理的廢水）項(xiàng)目單位pH-5.5~7.0CODmg/L≤100懸浮物mg/L≤12,000SO42-mg/L≤16,500Fe(取決于飛灰分析)mg/L≤35Fmg/L≤50Mg(設(shè)計(jì))mg/L≤7,500Mg（范圍）mg/L1,900~41,500Camg/L≤2,000Clmg/L≤20,000Cdmg/L≤2.0Almg/L10NH4+（取決于FGD入口NH3量）mg/L≤20溫度℃502.廢水出口參數(shù)主要的控制數(shù)據(jù)如下：廢水排放標(biāo)準(zhǔn)－污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目單位濃度1懸浮物mg/l≤702pH

6.0~9.03CODmg/l≤1004BODmg/l≤305硫化物mg/l≤1.06氟化物mg/l≤107總銅mg/l≤0.58總鋅mg/l≤2.09總鎘mg/l≤0.110總Crmg/l≤1.511六價(jià)Crmg/l≤0.512總砷mg/l≤0.513總鉛mg/l≤1.0使用介質(zhì)在FGD廢水處理車間，需要處理、加入和/或使用以下介質(zhì)作為中和助劑：FGD廢水需要處理的介質(zhì)石灰乳懸浮液，Ca(OH)2,10wt.%γ=1.10kg/dm3添加介質(zhì)，供中和及重金屬沉淀接觸泥漿再循環(huán)介質(zhì)，由沉降槽提出的泥漿，用來促進(jìn)絮凝物形成重金屬沉淀劑，有機(jī)硫,15wt.%γ=1.12kg/dm3添加介質(zhì)，沉淀重金屬硫酸氯化鐵，F(xiàn)eClSO4,40wt.%γ=1.56kg/dm3添加介質(zhì)，絮凝劑絮凝助劑（FA），聚電解質(zhì)，1wt.%γ=1.1kg/dm3添加介質(zhì)，絮凝助劑，加速沉降鹽酸，HCl,30wt.%γ=1.15kg/dm3添加介質(zhì)，調(diào)節(jié)澄清水的pH值，清洗pH測(cè)量電極加藥系統(tǒng)助凝劑（FA）/聚電解質(zhì)

粒狀助凝劑（FA）成袋交貨的，在全自動(dòng)助凝劑制備箱中配成0.1%的溶液。粒狀助凝劑由貯罐通過配比螺桿輸出，定量加入干投機(jī)中。助凝劑由干投機(jī)自動(dòng)加入助凝劑制備箱中。助凝劑先進(jìn)入助凝劑制備箱的第一室（混合室）。在攪拌器作用下，粒狀物與稀釋水充分混合配成0.1%的溶液。助凝劑流過一個(gè)雙層壁的溢流堰，進(jìn)入助凝劑制備箱的第二室（陳化室）。在攪拌器作用下，殘余的粒狀物溶解，所得溶液留待計(jì)量。制得的絮凝助劑溶液最后流過另一個(gè)溢流堰進(jìn)入助凝劑制備箱的第三室（計(jì)量箱）。通過助凝劑加藥泵（一運(yùn)一備）從助凝劑制備箱中抽出助凝劑溶液，輸送到絮凝箱的出水管，按比例加入廢水中。將助凝劑制備箱分割成混合、陳化和加藥計(jì)量箱，防止了新鮮溶液和陳化溶液的混合。用于溶解的補(bǔ)充水通過管路加入到裝置中，并通過電磁閥自動(dòng)開關(guān)。水流量設(shè)定值可以通過流量測(cè)量裝置就地檢測(cè)。如果缺水，將會(huì)自動(dòng)停止混合過程，并啟動(dòng)警報(bào)。在干投機(jī)和混合室之間，溶解水的分通過手動(dòng)控制閥門來設(shè)定。一旦體系中未達(dá)到填充量，絮凝助劑的混合過程會(huì)自動(dòng)進(jìn)行。當(dāng)體系達(dá)到填充量，這一過程會(huì)自動(dòng)停止。待用的助凝劑溶液加入絮凝箱的出水管，再流入澄清池/沉降槽中。為達(dá)到此目的，采用加藥泵將助凝劑由計(jì)量箱抽出，然后按比例加入廢水中。應(yīng)將助凝劑加藥泵下游的脈沖阻尼器壓力設(shè)定為預(yù)定工作壓力的60～80%左右。助凝劑溶液自動(dòng)加入，并僅與廢水流入絮凝箱這一過程同時(shí)進(jìn)行。鹽酸HCl用于清洗pH測(cè)量探頭以及設(shè)定清水pH值的鹽酸，由其它渠道供應(yīng)，其備用濃度大約為30%，泵送入HCl計(jì)量箱中。由于HCl蒸氣有腐蝕性，計(jì)量箱通過酸霧吸收器排放。HCl計(jì)量箱安裝在泄漏截流盤中，并配備有充液量檢測(cè)系統(tǒng)、過液探頭以及泄漏檢測(cè)探頭。輸送過來的HCl濃溶液未經(jīng)稀釋便加入體系，以調(diào)整清水的pH值。采用加藥泵將足夠量的HCl濃溶液由HCl計(jì)量箱中抽出，加入清水槽內(nèi)的清潔廢水中，以達(dá)到所需的pH值。應(yīng)將接在HCI加藥泵后的脈沖阻尼器的壓力設(shè)定為預(yù)定工作壓力的60～80%左右。為了清洗pH測(cè)量探頭，濃鹽酸必須稀釋至3～5%左右。使用加藥泵將鹽酸從中間計(jì)量箱中抽出，與定量的稀釋水（補(bǔ)充水）混合以達(dá)到HCl管路中所需濃度。應(yīng)將HCl加藥泵的脈沖阻尼器下游的壓力設(shè)定為預(yù)定工作壓力的60～80%左右。清水和清洗pH測(cè)量探頭所用水的pH值依據(jù)pH設(shè)定點(diǎn)（清水）或所用時(shí)間（清洗探頭）自動(dòng)設(shè)定。硫酸氯化鐵FeClSO4絮凝劑硫酸氯化鐵濃度大約為40%，通過手動(dòng)筒式泵加入到硫酸氯化鐵制備箱中。通過三個(gè)填充量觸點(diǎn)，分別為（<最小值）、（最小~最小值）和（>最大值），檢測(cè)硫酸氯化鐵中間制備箱的填充量，通過指示器就地檢測(cè)中間制備箱的填充量。所供濃硫酸氯化鐵不經(jīng)稀釋加入到絮凝箱中。為達(dá)到上述目的，硫酸氯化鐵由加藥泵從計(jì)量箱中抽出，并與廢水量按比例加入。應(yīng)將接在硫酸氯化鐵加藥泵后方的脈沖阻尼器的壓力設(shè)定為預(yù)定工作壓力的60-80%左右。當(dāng)廢水加入反應(yīng)容器中時(shí)，硫酸氯化鐵同時(shí)自動(dòng)加入。重金屬沉淀劑-有機(jī)硫有機(jī)硫濃度大約為15%，通過手動(dòng)筒式泵加入到有機(jī)硫制備箱中。通過三個(gè)填充量觸點(diǎn)，分別為（<最小值）、（<最小最小值）和（>最大值），檢測(cè)有機(jī)硫制備箱的填充量，通過指示器就地檢測(cè)制備箱的填充量。所供重金屬沉淀劑不經(jīng)稀釋加入到沉降箱中。為達(dá)到上述目的，重金屬沉淀劑由加藥泵從計(jì)量箱中抽出，并與廢水量按比例加入。應(yīng)將接在有機(jī)硫加藥泵后方處的脈沖阻尼器的壓力設(shè)定為預(yù)定工作壓力的60～80%左右。當(dāng)廢水加入反應(yīng)容器中時(shí)，有機(jī)硫同時(shí)自動(dòng)加入。石灰乳Ca(OH)2石灰乳Ca(OH)2原料為Ca(OH)2膏，通過管路加入補(bǔ)充水，在石灰溶解箱中溶解為濃度約20%，通過加料管泵送入石灰乳制備箱。通過管路加入補(bǔ)充水，在石灰乳制備箱中在攪拌器作用下自動(dòng)稀釋到大約10%的計(jì)量濃度。通過安裝在石灰乳循環(huán)管中的濃度測(cè)量裝置來監(jiān)測(cè)稀釋過程。為此,石灰乳通過石灰乳循環(huán)泵輸送，經(jīng)過循環(huán)管路流回石灰乳制備箱。石灰乳制備箱裝有填充量測(cè)量裝置，它可以監(jiān)測(cè)外部石灰乳的輸送、稀釋及轉(zhuǎn)移至石灰乳制備箱的過程。在稀釋設(shè)備中調(diào)配好的石灰乳加入到石灰乳加藥成套設(shè)備的計(jì)量箱中，用作中和劑/沉淀劑。調(diào)配好的石灰乳通過石灰乳泵從石灰乳計(jì)量箱中抽出，并注入石灰乳環(huán)路。另外,通過開/關(guān)加藥閥將石灰乳從環(huán)路中抽出，加入到FGD廢水的中和箱中，以達(dá)到設(shè)定的pH值。關(guān)掉石灰乳循環(huán)泵后，石灰乳管路必須徹底清洗。為此，需要使用內(nèi)置電動(dòng)和手動(dòng)閥門的補(bǔ)充水管路。沖洗過程大部分自動(dòng)進(jìn)行。廢水流程煙氣脫硫設(shè)備產(chǎn)生的弱酸性廢水通過管路流入中和箱中，通過控制閥和流量計(jì)監(jiān)測(cè)其流動(dòng)過程。同時(shí)，從環(huán)路中抽出的石灰乳按pH值和流量的比例加入廢水中。為此,需要使用截止閥，其開和關(guān)的時(shí)間取決于pH值當(dāng)前的設(shè)定值與實(shí)際值之差。這樣，廢水的pH值提高到9.5±0.3。此pH值范圍適于沉淀大多數(shù)重金屬。監(jiān)測(cè)廢水pH值的測(cè)量線路安裝在沉降箱中，它需要用3～5%的鹽酸定時(shí)清洗。為了促進(jìn)反應(yīng)和沉降、絮凝箱中絮凝粒子的形成，需要在中和箱中加入從澄清池/沉降槽中抽出的少量恒定量的接觸泥漿。為此，需安裝泥漿循環(huán)泵。最佳的回流泥漿量需經(jīng)實(shí)際使用確定。并非所有的重金屬都可通過與石灰乳作用形成氫氧化物的形式很好地沉淀出來，其中主要是鎘和汞。因此，需在沉降箱中按比例加入重金屬沉淀劑有機(jī)硫。此過程由有機(jī)硫加藥泵來完成。從廢水中沉淀出來的氫氧化物、化合物及其它固形物，極細(xì)地分散在體系中，難于沉降。為了改善絮凝行為，需向絮凝箱中按比例加入硫酸氯化鐵。此過程由絮凝劑加藥泵來完成。中和、沉降、絮凝箱中都裝有攪拌器，確保廢水和化學(xué)物質(zhì)的均勻混合。為了不影響絮凝粒子的形成，絮凝箱中的攪拌器轉(zhuǎn)速為前兩室的一半。在進(jìn)一步的處理過程中，已處理的廢水在重力作用下從中和、沉降、絮凝箱經(jīng)管道向下流入澄清/濃縮池中，在此處將固體物質(zhì)與廢水分離。廢水一經(jīng)流出中和、沉降、絮凝箱，即向其中加入助凝劑（聚電解質(zhì)），以產(chǎn)生易于沉降的大絮凝粒子。流入澄清/濃縮池的廢水/固體物質(zhì)的混合物首先通過浸在水中的中心管流下來。這樣大大降低了混合物的流動(dòng)速度，而使廢水中的固體物質(zhì)在沉降池的較低部分沉降下來。大大澄清的廢水從澄清池流出，經(jīng)溢流槽沿邊緣向下順著管路在無壓力的條件下流入出水箱中。出水箱中澄清后廢水的pH值仍需進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。為此，安裝了pH值測(cè)量裝置。如果所測(cè)的pH值在6～9內(nèi)，用出水泵經(jīng)管路泵送至主排水口。如果超過了pH值上限，需另加濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值至設(shè)定范圍。如果相反，pH值低于定義下限，需經(jīng)管路將廢水返回中和