火電廠煙氣脫硫廢水深度處理工藝研究

火電廠煙氣脫硫廢水深度處理工藝研究

0脫硫廢水處理隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，國家和社會對環(huán)境保護的要求越來越高。隨著《條例》和《煤炭節(jié)能與改造實施方案》的頒布，國家逐漸加強了對工業(yè)企業(yè)的水量和污染排放政策。隨著廢水和污水處理的減少，這是不可避免的。熱電廠的濕法煙氣脫硫所產(chǎn)生的廢水，一般呈弱酸性，水量不大，但含有多種污染物，例如有機物、懸浮物、氟化物、微量重金屬，同時具有極高硬度和極低堿度的特點。目前大多是在經(jīng)過預(yù)沉處理之后，采用物化法處理脫硫廢水，即行業(yè)內(nèi)稱的三聯(lián)箱工藝。脫硫廢水經(jīng)過常規(guī)三聯(lián)箱處理后，去除了大部分懸浮物，極少硬度及重金屬，但含鹽量仍非常高，一般在2%～3%，同時含有一定的懸浮物、COD、氨氮等，因此脫硫廢水達標(biāo)處理后的深度處理非常困難，尤其是其中極高濃度的鈣鎂成分對于無論是特種RO分離還是蒸發(fā)器處理，都會帶來極大的麻煩目前針對脫硫廢水的處理有了比較新的趨勢，即回用處理，甚至以零排放為目標(biāo)。此時，為了保障后續(xù)回用核心設(shè)備（各種RO膜1當(dāng)前水質(zhì)和特點1.1反滲透預(yù)處理來水為經(jīng)加藥沉淀處理后的脫硫廢水，經(jīng)分析，來水水質(zhì)具有如下特點：(1）含鹽量較高，TDS達到40000ppm左右，高于一般海水的含鹽量，需選用能克服較高滲透壓力的碟管式反滲透膜系統(tǒng)。(2）來水COD(3）來水水質(zhì)溫度和硬度未知。一般脫硫廢水按來水硬度不高于1000mg/L、水溫不高于30℃設(shè)計。為保證對來水進行有效的濃縮減量化處理，需添加一定量的阻垢劑，預(yù)防硫酸鈣結(jié)垢，具體如圖1所示。1.2當(dāng)前水質(zhì)預(yù)處理后脫硫廢水水質(zhì)，具體見表1。2砂濾、芯濾器及阻垢劑的安裝根據(jù)我公司多年的工程實踐經(jīng)驗，擬采用高壓級碟管式反滲透（HP-DTRO）工藝對三聯(lián)箱預(yù)處理后的來水進行濃縮減量化處理，工藝流程如圖2所示。沉淀池出水經(jīng)砂濾增壓泵提升至砂濾器，砂濾器過濾精度為50μm，可以去除來水中大的顆粒物和膠體。砂濾器進、出水端都有壓力傳感器，當(dāng)壓差超過2.5bar的時候須進行反向沖洗。砂濾出水至芯濾器，芯濾器又名保安過濾器，用于去除水中微小的雜質(zhì)，為膜柱提供最后一道保護屏障，在其進出都口設(shè)置了壓力傳感器，監(jiān)測過濾壓差，并根據(jù)壓差和運行時間判斷濾芯更換頻率。由于來水仍含有一定量的易結(jié)垢物質(zhì)，為防止經(jīng)HP-DTRO膜組件高倍濃縮后易結(jié)垢離子在濃縮液側(cè)出現(xiàn)過飽和狀態(tài)，所以在芯濾器前加入一定量的阻垢劑防止硅垢及硫酸鹽結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，具體添加量由來水水質(zhì)分析情況確定，阻垢劑應(yīng)加20倍水進行稀釋后使用來水經(jīng)芯濾器處理后進入高壓柱塞泵，由其給反滲透膜柱提供必要的壓力。膜柱組出水分為濃縮液和透過液兩部分，濃縮液端有一個壓力調(diào)節(jié)閥，用于控制膜組內(nèi)的壓力，以產(chǎn)生必要的凈水回收率。透過液作為脫硫區(qū)域工藝水補充水，濃縮液用于灰渣加濕。3預(yù)處理單元組成碟管式反滲透處理系統(tǒng)設(shè)計總回收率為50%，由預(yù)調(diào)節(jié)單元、碟管式反滲透單元和沖洗及化學(xué)清洗單元三部分組成。濃縮過后的清水回用作脫硫區(qū)域工藝水，濃縮液用于灰渣加濕。4每個處理單元4.1砂濾器、氣洗、加入預(yù)調(diào)節(jié)單元由砂濾器、阻垢劑添加裝置組成。砂濾器過濾精度為50μm，可以去除沉淀池出水中的顆粒物和膠體。砂濾器進、出水端都有壓力表，當(dāng)壓差超過2.5bar的時候須進行反向沖洗。砂濾器反沖洗的頻率取決于進水的懸浮物含量，砂濾水洗采用原水清洗；氣洗使用旋片壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣阻垢劑投加裝置由加藥泵、加藥箱、和配套的管道、閥門、液位計及附件組成。這些設(shè)備及配件均組裝在一個整體撬塊上，結(jié)構(gòu)緊湊，維護方便。加藥箱采用PE材質(zhì)，耐腐蝕。計量泵選用進口的隔膜計量泵，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，無泄漏。4.2反滲透膜系統(tǒng)及裝置DT膜技術(shù)即碟管式膜技術(shù)，分為DTRO（碟管式反滲透）和DTNF（碟管式納濾）兩大類，是一種專利型膜分離設(shè)備。該技術(shù)是專門針對高濃度污水（如垃圾滲濾液）處理開發(fā)的。碟管式膜柱具有開敞式的通道，廢水流道短，通道寬，成功地克服了其他膜組件容易堵塞的缺點，對高濃度有機廢水的適應(yīng)性很強，膜壽命延長到3年以上。上百個成功的工程實例證明，碟管式膜系統(tǒng)處理效果及系統(tǒng)的穩(wěn)定性是極其優(yōu)越的，如圖3所示。碟管式膜柱的核心是由碟片式膜片、導(dǎo)流盤、O型橡膠墊圈、中心拉桿和耐壓套管所組成的膜柱。每個標(biāo)準(zhǔn)膜柱直徑為214mm，長1200mm，有210個導(dǎo)流盤和209個膜片。膜片和導(dǎo)流盤間隔疊放，O型橡膠墊圈放在導(dǎo)流盤兩面的凹槽內(nèi)，用中心拉桿穿在一起，置入耐壓套管中，兩端用金屬端板密封，如圖4所示。膜柱中各個部件有不同的作用。膜片由兩張同心環(huán)狀反滲透膜組成，膜中間夾著一層絲狀支架，這三層環(huán)狀材料的外環(huán)焊接，內(nèi)環(huán)開口，為凈水出口。導(dǎo)流盤（替代了卷式膜中的網(wǎng)狀支撐層）將膜片夾在中間，但不與膜片直接接觸，加寬了流體通道；導(dǎo)流盤表面有一定方式排列的凸點，在高壓下使原水形成湍流，增加透過速率和自清洗功能。O型橡膠墊圈套在中心拉桿上，置于導(dǎo)流盤兩側(cè)的凹槽內(nèi)，起到支撐膜片、隔離污水和凈水的作用。凈水在膜片中間沿絲狀支架流到中心拉桿外圍，通過凈水出口排出。膜系統(tǒng)由DTRO反滲透本體、保安過濾器、高壓泵、在線增壓泵等組成。芯式過濾濾器又名保安過濾器，用于去除水中微小的雜質(zhì)，為膜柱提供最后一道保護屏障。芯式過濾器進出都口設(shè)置了壓力傳感器，監(jiān)測過濾壓差，并根據(jù)壓差和運行時間判斷濾芯更換頻率來水經(jīng)過芯濾器處理后進入高壓柱塞泵。高壓柱塞泵后邊設(shè)有減震器，用于吸收高壓泵產(chǎn)生的壓力脈沖，給反滲透膜柱提供平穩(wěn)的壓力。經(jīng)高壓泵后的出水進入在線增壓泵，在線增壓泵將膜柱出口一部份濃縮液回流至在線增壓泵入口以保證膜表面足夠的流量和流速，避免膜污染且大大提供了回收水率。在線增壓泵流出的高壓力及高流量水直接進入膜柱。膜柱組出水分為濃縮液和透過液兩部分，濃縮液端有一個壓力調(diào)節(jié)閥，用于控制膜組內(nèi)的壓力，以產(chǎn)生必要的凈水回收率。透過液回用于脫硫區(qū)域各個用水系統(tǒng)，濃縮液用于灰渣加濕。在系統(tǒng)的出水管設(shè)置了流量傳感器和電導(dǎo)率儀，用于監(jiān)測產(chǎn)水流量和電導(dǎo)率。高壓柱塞泵后、膜內(nèi)循環(huán)管路、清液管路和濃縮液管路上都設(shè)置了壓力傳感器，監(jiān)控每個環(huán)節(jié)的壓力。產(chǎn)水管路上配有pH傳感器和溫度傳感器實時監(jiān)測清液及濃縮液的變化情況。4.3清潔和化學(xué)清洗單元反滲透膜組的清洗包括系統(tǒng)沖洗和化學(xué)清洗兩種。4.3.1沖洗后再停機膜組的沖洗在每次系統(tǒng)關(guān)閉時進行，在正常開機運行狀態(tài)下需要停機時，一般都采取先沖洗后再停機模式。系統(tǒng)故障時自動停機，也執(zhí)行沖洗程序。沖洗的主要目的是防止原水中的污染物在膜片表面沉積。沖洗分為兩種，一種是用原水沖洗，一種是用凈水沖洗，兩種沖洗的時間都可以在計算機界面上設(shè)定，一般為2～5min。4.3.2清洗劑的使用為保持膜片的性能，膜組應(yīng)該定期進行化學(xué)清洗。清洗劑分為酸性清洗劑A和堿性清洗劑C兩種。堿性清洗劑的主要作用是清除有機物的污染，酸性清洗劑的主要作用是清除無機物污染。在清洗時，清洗劑溶液在膜組系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，以去除沉積在膜片上的污染物質(zhì)，清洗時間一般為1～2h，但可以隨時終止。膜組的化學(xué)清洗由計算機系統(tǒng)自動控制，可在計算機界面上設(shè)定清洗劑的添加量及清洗周期。清洗劑一般稀釋到5%～10%后使用?；瘜W(xué)清洗周期：堿洗（清洗劑A):20～30天pH=10～11，溫度35℃。酸洗