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廢水處理系統
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焦化脫硫廢液是否可以實現真正的零排放?

焦化脫硫廢液是非常復雜的廢水處理之一,在目前零排放技術相當成熟的廢水處理行業,焦化脫硫能否實現真正意義的零排放?這是很多企業想要得到的答案。安峰環保本著負責任的環保企業,要回答這個問題前先來介紹下什么是焦化脫硫廢液。此種廢液中含有大量的高毒性、高腐蝕的硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽和硫酸鹽等無機鹽,可以說成份相關的復雜,焦化脫硫廢液是非常難降解的的高濃度廢水。
  

  安峰環保用幾張表格來說說

焦化脫硫廢液

  由表1可知,脫硫廢液呈弱堿性,其中COD、NH3-N、硫化物濃度極高,生化法確已難奏效。


焦化脫硫廢液

  
  由表2可知,脫硫廢液中副鹽主要由硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽和硫酸鹽組成,三者比例近似4:2:1,硫氰酸鹽約占副鹽總量50%。應指出,盡管不同脫硫方法產生的脫硫廢液的化學組成及其含量有所差異,但副鹽化學組成仍以硫氰酸鹽、硫代硫酸鹽和硫酸鹽為主,且三者含量一般遵循硫氰酸鹽>硫代硫酸鹽>硫酸鹽的規律。
  
  焦化脫硫廢液處理前要進行提鹽處理,也可以說是脫硫廢液的預處理,這是焦化脫硫廢液的關鍵。目前安峰環保對對HPF脫硫廢液的處理方法主要有兩種:一是直接外排脫硫廢液至煤廠,進入焦爐焚燒來處理脫硫廢液,但是這種方法會給配煤系統帶來環境污染,設備腐蝕嚴重,而且脫硫廢液進入焦炭中會增加焦炭的含硫量,導致焦炭質量下降,甚至對地下水產生影響。二是在脫硫工藝后續增加提鹽設備,對脫硫廢液中的鹽類提取出,進行回收利用。這種方法不僅可以減少脫硫廢液的排放,還可以回收大量有價值的化工產品,具有經濟效益、環境效益和社會效益。
  
  脫硫廢液是世界公認焦化行業污染最嚴重、最難處理的廢水,其能否有效處理關乎焦化企業生存及國民經濟多行業可持續發展,現已成為焦化產業核心技術難題之一。目前脫硫廢液處理方法主要有高溫裂解法、昆帕庫斯法、希羅哈克斯法、提鹽法,國內鋼廠和焦化廠普遍采用高溫裂解法(拌煤焚燒)。
  
  脫硫廢液資源回收處理方法:
  
  從HPF脫硫廢液中回收鹽類資源化處理方法主要有三種:第一種是直接將脫硫液濃縮得到多銨復合鹽(二鹽:硫氰酸銨和硫代硫酸銨),再利用分步結晶將NH4CNS和(NH4)2S2O3分離提純。由于NH4CNS和(NH4)2S2O3的溶解度差異不大,因此對結晶溫度的控制要求較高,得到的鹽純度不高,經濟效益差。第二種是加入催化劑將脫硫廢液中的(NH4)2S2O3轉化為(NH4)2SO4,然后再分離得到NH4CNS和(NH4)2SO4。第三種是在高溫高壓并在特殊催化劑的作用下,將廢水中的銨鹽全部轉化為硫酸銨,從而加以回收。最近又有把HPF脫硫廢液蒸發濃縮噴入燃燒的火焰中,燃燒產生二氧化硫再氧化生產硫酸,硫酸回供生產硫銨。這種方法使所有的銨鹽及氰根在高溫下分解(無法資源化回收銨鹽),并燃燒產生的氮氧化物,尾氣排放涉及環保問題。
  
  脫硫廢液現狀及工藝方法:
  

  脫硫廢液成分復雜,因此一般在提鹽之前須通過預處理去除其中懸浮物、焦油、催化劑及其他雜質,避免其混入后續所提副鹽而降低產品品質。常見預處理操作有活性炭脫色、過濾、提純、開發。國內現有脫硫廢液提鹽方法劃分為結晶法、沉淀法、氧化法、萃取法、離子交換法、膜分離法等。
  
  結晶法
  
  脫硫廢液結晶法提鹽原理基于其中副鹽硫酸鹽、硫代硫酸鹽、硫酸鹽及水的相圖。本文根據脫硫廢液中副鹽溶解度的規律簡要說明了分離原理。(NH4)2S2O3、NH4SCN、(NH4)2SO4在純水中溶解度見圖2。顯然,0~25℃范圍內(NH4)2S2O3的溶解度大于NH4SCN,25~100℃范圍內則相反;在0~100℃范圍內,(NH4)2SO4的溶解度遠低于NH4SCN、(NH4)2S2O3,三者溶解度均隨溫度升高呈線性增大,其中NH4SCN增加的幅度最大,(NH4)2S2O3次之,(NH4)2SO4最小。因此,理論上按照溫度由高至低即可分離脫硫廢液中(NH4)2S2O3、NH4SCN、(NH4)2SO4。
  
  圖2(NH4)2S2O3、NH4SCN、(NH4)2SO4
  
  在純水中的溶解度
  
  脫硫廢液分步結晶法提鹽工藝流程如圖3所示,主要包括預處理、分步結晶、提純三部分。其中,活性炭脫色釜內溫度通常控制在80~90℃,脫色后的廢活性炭摻煤焚燒;濃縮結晶屬于精細化工范疇,須嚴格控制其工藝參數。
  

  焦化脫硫廢液

圖3HPF法脫硫廢液分步結晶法提鹽流程示意

  
  氧化法
  

  氧化法是指將脫硫廢液中硫代硫酸鹽氧化成硫酸鹽,使脫硫廢液中副鹽主成分變為溶解度差異較大的硫氰酸鹽和硫酸鹽,并提取硫氰酸鹽和硫酸鹽。當前分步結晶法主要提取硫氰酸鹽和硫代硫酸鹽,氧化法則將缺乏市場的硫代硫酸鹽轉化為高回收價的硫酸鹽來提取,理論上經濟效益更顯著,但相關報道卻很少。
  
  萃取法
  
  脫硫廢液中SCN-、S2O32-結構不同,致使二者與部分特殊溶劑形成配位鍵的能力不同,從而部分萃取劑可有效分離脫硫廢液中硫氰酸鹽和硫代硫酸鹽。
  
  萃取法操作簡單,但在應用過程中存在因萃取劑重復使用而致使萃取效率快速下降的缺點;同時在萃取過程中,SCN-、S2O32-還會與萃取劑發生副反應形成穩定化合物。此外,曾丹林等認為萃取法是一種不經濟的落后提純方法。
  
  膜分離法
  
  膜分離法是指在外界濃度差、壓力差和電位差等推動力作用下,使脫硫廢液中副鹽組分有選擇性地通過膜組件而達到分離目的。具體地說,其是根據體積與幾何尺寸差異或不同物質透過膜的速率不同而實現脫硫廢液中副鹽組分的分離。
  
  其他方法
  
  除上述幾種提鹽方法之外,王雨薇等報道了選擇性吸附材料吸附分離脫硫廢液中硫氰酸鹽和硫代硫酸鹽的方法。這種方法主要是利用水滑石的“結構記憶”效應及其焙燒產物的離子選擇性吸附性能,從脫硫廢液中去除高電荷密度的S2O32-和SO42-而保留SCN-,后續通過一次結晶獲取硫酸氰鹽產品。此外,個別文獻還提到電滲析法,但缺乏詳細報道。
  

  焦化脫硫的工藝主要通過各種工藝的結合,最終可以實現焦化脫硫廢液的達標排放,也可以說是一種零排放。安峰環保對于焦化脫硫廢液的處理基本上可以實現零排放處理,這是整個蘇州的環保企業中是不多見的。安峰環保對于焦化脫硫法的處理工藝有很多,但是不同的水質在處理上也是不同的,這需要對水質進行檢測,得出水質的報告。然后針對性的制定廢液處理的方案。每一樣的廢水技術都是不可復制的,安峰環保對于焦化脫硫廢液的處理技術已經實現零排放技術哦。

此文關鍵字: 焦化脫硫廢液 

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