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脫硫廢水如何實現(xiàn)零排放工藝流程?安峰新創(chuàng)濕法脫硫和氨法脫硫,運行成本低,工藝流程圖便捷,是脫硫廢水零排放重要工藝。脫硫廢水以石灰膏為原料,氨法以煙氣脫硝,在工藝上流程又如何呢?安峰環(huán)保認為脫硫廢水零排放新工藝流程雖然有優(yōu)點,但是新工藝也會帶來水污染問題。安峰將對脫硫廢水處理新工藝的2點問題著手分析。
煙氣濕法脫硫產(chǎn)生水環(huán)境污染
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(fā)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(shù)可達每升數(shù)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(tǒng)不斷運行、逐步濃縮,最終達到很高的鹽類、重金屬含量。因此,脫硫廢水的處理勢在必行。
氨法(或尿素)脫硝導致廢水污染
在氨法(尿素)脫硝等設施大規(guī)模使用之前,往往是單純的濕法脫硫系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)的投用,直接導致脫硝系統(tǒng)逃逸的氨進入了后端濕法脫硫系統(tǒng),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(tǒng)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(xiàn)場采樣檢測分析,發(fā)現(xiàn)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。
脫硫廢水處理工藝流程圖
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(diào)節(jié)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(xiàn)。首先投加Ca(OH)2漿液調(diào)節(jié)pH至9左右。此項操作的目的一是為調(diào)節(jié)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(shù)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(xiàn),即通過投加混凝劑、助凝劑在水體中發(fā)生反應,絮凝劑在攪拌下分散后并加快水解反應和脫穩(wěn),使水中膠體態(tài)懸浮物脫穩(wěn)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(jīng)斜板沉淀池進行沉淀排泥以達到去除的目的。
優(yōu)化廢水處理的建議
上述對脫硫廢液的處理方式大多忽略了對廢水中總氮、氨氮指標的管控,這種現(xiàn)象在火電、化工、平板玻璃等行業(yè)較為普遍。由于缺少對氨氮污染物的控制,脫硫廢水經(jīng)處理后仍然存在氨氮嚴重超標的情形,最終將直接導致超標排放行為發(fā)生,造成了嚴重的環(huán)境污染。
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(wěn)定性、經(jīng)濟性和處理效率等方面較其他方法都具備一定優(yōu)勢。火電、化工行業(yè)企業(yè)內(nèi)一般都建有內(nèi)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(tài)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。
許多石化、平板玻璃行業(yè)尚不具備內(nèi)部生化處理的能力。因此,筆者建議火電、化工、平板玻璃等企業(yè)應盡快對脫硫廢水處理過程進行完善。具備排入企業(yè)生化處理系統(tǒng)深度處理的,排入生化處理系統(tǒng);不具備條件的,應通過離子交換法、氯氣處理法等工藝進行達標處理。
脫硫廢水零排放工藝流程包含,COD處理、重金屬處理、懸浮物處理等,把這些廢水指標濃度控制到國家標準以下,才可以排放水源以外。安峰環(huán)保在脫硫廢水零排放處理時,采用濕法脫硫和氨法脫硫的同時,也注意此兩種方法是否對環(huán)境造成部分污染。脫硫廢水處理在工藝流程案例,將會重點詳述脫硫廢水第一現(xiàn)場。