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電廠高鹽脫硫廢液資源化處理關鍵技術研究

2020-08-17信息來源 : 《科技創新與應用》

摘 要:電廠發電所用能源資源,在使用中會產生一定的污染,特別是熱力發電廠,煤炭的使用,將會加大硫污染。為了解決在當前電廠生產運營階段所面臨的脫硫水回收利用以及零排放投資成本高,運行成本高的問題,在行業領域中不斷開拓創新新的技術手段。文章主要目的是研究在科學技術發展背景之下,電廠中處理高鹽脫硫廢液資源化的關鍵技術,通過與常見的脫硫廢水處理技術相比較,獲得本次研究方法的優勢。

關鍵詞:電廠;高鹽脫硫廢液;資源化處理;技術

在工業發展中,對于環境保護的落實已經成為其發展的重要方向之一?;鹆Πl電站在開展深度節水工作至上,最終產生的廢水主要為脫硫廢水。這種類型的廢水擁有十分復雜的成分,并且擁有較高的含鹽量以及較強的致垢性,想要達到零排放的目標或者是再次回收利用,具有一定難度。在本次試驗探究中以脫硫廢水本身所具有的特點作為出發點,進而提出了回用脫硫廢水的新工藝,通過開展實驗研究工藝的核心系統功能,希望能夠實現脫硫廢水的零排放目的,或者是實現脫硫廢水的回收利用。

1 常見脫硫廢水處理技術

1.1 達標排放技術

脫硫廢水排放的標準是按照《污水綜合排放標準》條例規定而展開的,出水的水質必須要達到要求之后,才可以進行排放。最為典型的脫硫廢水處理方法為沉淀法,其中包含有中和處理、絮凝處理以及澄清處理。這種處理方法具有較強的適應性,能夠在多種情況下進行實施。但是也存在著一定的不足,便是在脫出某些離子之后所剩余的濃度與理論值之間存在著一定的差異性,與溶度積規律之間存在著一定的不符合性。軟化的程度相對較低并且不能有效將廢水當中的鹽度去掉。

1.2 深度處理技術

通過運用電解技術與熱法技術完成對脫硫廢水末端資源化,這種方法在使用中需要脫硫廢水具有較大的流量,所示單純的采取熱處理操作,需要消耗過高的能耗,并且需要利用煙氣蒸發廢水技術,若是使用的水分過多,將會導致煙溫出現下降,直至低于酸露點,所以說,在減量濃縮廢水的時候采用膜技術,具有可行性。反滲透技術的處理過程是首先利用軟化工藝完成對脫硫廢水的軟處理工作,之后通過脫氣處理將廢水中的二氧化碳去除,將堿加入廢水當中,將廢水的酸堿值維系在合適的范圍之內。

1.3 零排放技術

脫硫廢水零排放的實現需要運用多種技術實現,其中所采取的末端技術主要是實現廢水資源化,在實現的時候通過運用電解技術和熱法蒸發。蒸發結晶注重分離鹽硝,在蒸發的階段當中所使用的技術大多數為兩種,分別為機械蒸汽再壓縮技術以及多效蒸發技術。多效蒸發技術依靠含鹽水將廢水中的顯熱吸收,產生淡水。機械生氣再壓縮技術所表現出來的優勢是能耗降低。煙道蒸發技術在處理蒸發熱的時候,主要是利用高溫煙道氣。

2 高鹽脫硫廢液資源化處理實驗環節

2.1 認識高鹽脫硫廢水特性

分析不同的火電廠的脫硫廢水指標,詳細數據如表 1所示。根據表 1 可以得知,在脫硫廢水當中的鹽以 1 價鹽NaCl 和 2 價鹽 Na2SO4、MgSO4等為主。

2.2 高鹽脫硫廢水資源化處理工藝流程

廢水當中的水質情況如上表所示,在進行脫硫處理的時候主要目的是分離出 1 價鹽和 2 價鹽。當將 2 價鹽分離出來以后,可以將其直接回收到脫硫塔之內,對于 1 價鹽的處理方式為直接進行濃縮,回收利用 NaCl。進而提出新的脫硫廢水利用工藝。工藝詳細流程如圖 1 所示。

2.3 高鹽脫硫廢液資源化處理實驗準備與流程

2.3.1 超濾實驗分析

實驗選取的樣本為預沉后的脫硫廢水,將超濾系統的通量控制為 15L/(m2·h),基于這個條件測定整個系統的出水濁度情況、超濾系統的使用壓力情況,檢測出水中的污染指數以及水致垢離子,在分析超濾系統運行性能的時候要充分利用測量而得的結果,提高分析的精準度。

2.3.2 納濾實驗分析

開展對于超濾系統出水情況的實驗,基于回收率不同的條件之下完成對淡水中和納濾濃水中的離子含量測量,測試運行的壓力和系統的壓差,分析納濾性能的時候需要以測定的結果作為依據。

在本次實驗中,選擇的試驗樣品為某沿海地區的電廠所排放出的脫硫廢水,對廢水的相關數據進行檢測,得知其酸堿值為 6.37,電導率數據為 30.7mS/cm。同時對金屬離子質量濃度作出檢測.



3 高鹽脫硫廢液資源化處理實驗結果分析

3.1 超濾環節實驗結果分析

在實驗過程中分析超濾系統在運行中產生的壓差,由于在實驗中選用的裝置為沉沒式裝置,所以獲得的壓差為負數,本次實驗中超濾系統所獲得的壓差波動范圍在-2.72kPa 到-4.17kPa 之間,壓差并未表現出顯著的上升趨勢。通過定期開展水汽反洗工作對超濾膜的污堵情況展開控制。通過對超濾產水濁度作出測定,結果顯示其基本趨于穩定,只有極為個別的測點出現濁度超出 0.5NTU 的情況。實驗活動期間對超濾產水 SDI 作出測定,詳細結果如表 2 所示:

3.2 納濾環節實驗結果分析

使用納濾系統能夠很好地提升脫硫廢水的回收率,進而有效防止系統出現結垢現象。當納濾的回收率維系在20%、30%和 50%的條件之下,檢測陰離子在納濾進水和出水環節中的含量,并且計算進水和產水流量的透過率。納濾進水時,氯離子的質量濃度幾乎已經穩定在每升 9 克-11 克,在回收率不同的條件之下,納濾產水時,氯離子質量濃度幾乎已經穩定在每升 6 克。在第 65 次之后,納濾進水時所含有的氯離子質量濃度已經出現降低的現象,但是幅度不大,此外,納濾產水時含有的氯離子質量濃度也出現降低現象。

當納濾的回收率維系在 20%、30%和 50%的條件之下,檢測陽離子在納濾進水和出水環節中的含量,并且計算進水和產水流量的透過率。納濾產水的環節中,鈣離子和鎂離子的濃度含量基本上保持穩定,鈣離子的平均含量濃度為每升 6.9mmol,鎂離子的平均含量濃度為每升1.99mmol。伴隨著納濾系統的回收率提升,鈣離子和鎂離子透過率也出現一定幅度提升,但是透過率在 20%和 30%的時候,差距較小。當回收率提升到 50%的時候,兩種離子的透過率表現出了明顯的上升趨勢。

3.3 資源化處理實驗結果分析

通過本次實驗的結果得知,在脫硫廢水采取納濾膜進行處理,對于 1 價離子具有較高的透過性,但是對于 2 價離子而言,具有較低的透過性,由此可得使用納濾膜,能夠很好的分離 1 價離子和 2 價離子,降低納濾產水當中的鈣離子和鈉離子。

4 本次實驗與常見脫硫廢水處理技術比較

本次實驗中所采用的超濾處理技術,其納濾濃水側當中的離子成分相近與脫硫漿液當中的成分,所以在脫硫系統之中回用。納濾的淡水側主要是氯化鈉,在完成濃縮之后可以通過電解的方式將其制作成次氯酸鈉,將其作為消毒液使用。

5 結束語

在處理脫硫廢水的時侯運用超濾系統和納濾系統,能夠保證膜系統的正常運行,不會出現顯著的污堵現象。通過本次實驗的結果認為,在有效資源化回用脫硫廢水當中的離子時運用超濾-納濾-反滲透-電解制氯工藝,能夠獲得良好的效果,同時實現脫硫廢水的零排放。

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