脫硫廢液隨著工藝技術的更新,出現最為先進的處理技術--新型濕法脫硫和氨法脫硫。此兩種方法的處理成本最低,其中濕法脫硫主要以石灰石膏法為主,氨法煙氣脫硝,無論處理工藝和處理藥劑上都是最經濟劃算的。安峰環保對于此種方法的實施,對脫硫廢液處理的客戶來說,是最認可的處理工藝。今天,安峰環保就對傳統的脫硫工藝和新型處理方法,在流程和處理技術上的區別和進步進行重點對比。
傳統煙氣濕法脫硫的弊端
濕法脫硫是利用脫硫漿液與煙氣中的二氧化硫氣液接觸發生反應,達到脫硫的目的。脫硫廢水特點為:稍偏酸性,pH一般保持在4~5.5之間;懸浮物含量很高,質量分數可達每升數萬毫克;氟化物、重金屬、COD等指標嚴重超標;鹽分極高,含有大量的Cl-、SO42-、SO32-等離子。脫硫廢水中的雜質主要來自于煙氣中。雜質進入脫硫裝置并溶解于吸收漿液中,且通過脫硫系統不斷運行、逐步濃縮,最終達到很高的鹽類、重金屬含量。因此,脫硫廢水處理勢在必行。
傳統氨法脫硝導致廢水污染
在氨法(尿素)脫硝等設施大規模使用之前,往往是單純的濕法脫硫系統在運行。以火電廠的脫硫廢水為例,由于其成分的特殊性,火電廠脫硫廢水多采用如離子交換法、電絮凝法等進行處理,但去除廢水中有害離子達到廢水高比例回用的工藝很少。而近年來大量煙氣氨法(或尿素)脫硝設施投入運行,導致濕法脫硫系統的脫硫廢水處理難度進一步增加。主要原因如下:
煙氣氨法(或尿素)脫硝系統的投用,直接導致脫硝系統逃逸的氨進入了后端濕法脫硫系統,并溶解于脫硫漿液中形成總氮(及氨氮),長期作用下,直接導致了濕法脫硫系統漿液的總氮(及氨氮)濃度上升,進而導致排放的脫硫廢水中總氮(及氨氮)濃度較高。筆者多次對火電廠、玻璃廠脫硫廢水現場采樣檢測分析,發現其脫硫廢液中氨氮濃度最高時接近10000mg/m3,這將進一步增加脫硫廢水的處理難度。
脫硫廢水當前處理工藝
針對脫硫廢水的處理,目前普遍采用氧化、中和、絮凝、沉淀等方法,主要包括以下幾個步驟:
1.COD處理
脫硫廢水中的COD大部分來自于二價鐵鹽或以S2O6為主體的硫磺化合物。對于二價鐵鹽,可通過調節pH至8~10即可在空氣中氧化生成Fe(OH)3沉淀。針對S2O6為主體的硫磺化合物,若僅采用氧化還原、活性炭吸附等處理,很難處理到10mg/L濃度以下,因此,目前主要以增設合成吸附劑進行處理為主要手段,即進一步使用合成吸附劑吸附處理并用藥品進行脫附,脫附后的COD以濃溶液形式取出,再進一步處理。
2.重金屬的處理
重金屬的處理主要通過沉淀法實現。首先投加Ca(OH)2漿液調節pH至9左右。此項操作的目的一是為調節pH滿足排放標準,二是將金屬離子以M(OH)n形式析出,以去除廢水中的金屬離子,三是利用Ca(OH)2與F-反應生成CaF沉淀的特性除去廢水中的F-。研究表明,加入廢水中的Ca(OH)2的質量濃度達到900mg/L時,氟離子濃度可降到5~8mg/L甚至更低,可滿足排放標準要求。對于鎘、汞等重金屬,應采用硫化物沉淀法,通過生成更難溶解(離子積常數更小)的MnSm加以去除。
3.懸浮物處理
懸浮物的處理主要通過絮凝方法實現,即通過投加混凝劑、助凝劑在水體中發生反應,絮凝劑在攪拌下分散后并加快水解反應和脫穩,使水中膠體態懸浮物脫穩形成細小礬花。伴隨微弱攪拌的進行,礬花不斷成長為大絮體,而助凝劑的投加進一步促進絮體成長增加沉淀性。完全反應后經斜板沉淀池進行沉淀排泥以達到去除的目的。
脫硫廢水中的總氮主要包括氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、有機氮等。目前針對氨的處理方法有生物處理法、離子交換法、氯氣處理法等。其中生物處理法在處理的穩定性、經濟性和處理效率等方面較其他方法都具備一定優勢。火電、化工行業企業內一般都建有內部污水處理站,多采用生化處理工藝,這為脫硫廢水的生化處理提供了有利條件。生化處理高濃度總氮(氨氮)廢水主要分以下兩步進行:硝化過程,該過程主要利用亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌將氨態氮氧化成亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮;脫氮過程,該過程主要是在脫氮菌作用下將亞硝酸鹽氮或硝酸鹽氮還原成氮氣。
新型脫硫廢水處理工藝目前只限定部分行業,對于一些傳統性的石化和玻璃行業,內部設備生化處理能力尚無法實現新型工藝要求。生化處理是脫硫廢水前期最基礎的工藝要求,如果想要新型脫硫工藝全行業實現,必須加大對以上行業的生化處理要求。具備排入企業生化處理系統濃度處理階段,才能實現新型脫硫廢水的最終效果達成。