脱硫废水反渗透深度处理工艺.doc

--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________脱硫废水反渗透深度处理工艺采用反渗透膜技术进行脱硫废水深度处理燃煤电厂采用石灰石-石膏湿法工艺进行烟气脱硫过程中产生了脱硫废水,常见的脱硫废水处理工艺除去了废水中绝大部分的氟化物、悬浮物、硫酸根离子、重金属等污染物,氯离子浓度仍然很高,影响脱硫废水经处理后再利用和排放。因此需要对已处理的脱硫废水进行后处理,提高废水的利用率,实现脱硫废水的零排放。1脱硫废水常规处理常规脱硫废水的处理流程一般包括中和、沉淀、絮凝、澄清等工艺。处理时,先进行碱化处理,加入Ca(OH)24)和絮凝助剂(一般是聚合电解质),使大部分的悬浮物沉淀,并吸附重金属氢氧化物和CaSO4沉淀;最后澄清,将沉淀物和水分离,得到处理过的脱硫废水和污泥[1]。处理工艺流程见图1。中和箱沉降箱絮凝箱出水箱脱硫废水有机硫化物助凝剂絮凝剂HClCa(OH)2澄清器污泥循环系统污泥压缩系统溢流坑图1脱硫废水常规处理工艺流程经过常规工艺处理过后,脱硫废水中绝大部分的悬浮物、氟化物、硫酸根、重金属等污染物得到有效去除,CODCr浓度也明显下降,这些指标均能满足《综合污水排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。氯离子浓度也有大幅下降,但浓度仍然很高。脱硫废水处理前后的水质数据如表1所示[1]。表1脱硫废水主要污染物处理前后对比数据项目处理前(mg/L)处理后(mg/L)去除率(%)标准(mg/L)pH—CODCr≤150悬浮物12000≤70氟化物≤30CL-10—SO42-2000≤Zn≤Cd≤Cr≤Ni≤Pb≤Hg≤As≤2高浓度氯离子废水[2]。氯离子溶液的这个性质,制约了经常规处理后的脱硫废水的利用和排放。脱硫废水的利用或排放的方式主要有以下几种:(1)送至电除尘前烟道,雾化后喷入烟气中,脱硫废水迅速蒸发,废水中的固体物在电除尘器中被捕捉,随灰一起外排[3]。由于氯离子浓度高,蒸干后的固体物含有大量氯盐,时间长了对除尘设备产生腐蚀,降低除尘器寿命。(2)直接排入电厂水力排渣系统(即渣水系统),补充排渣水[4][5]。如果渣水系统不对外排放,时间长了,渣水的氯离子浓度会升高,腐蚀渣水输送设备及管道;如果对外排放,高浓度的氯离子对环境造成破坏,造成水体或土壤咸化。(3)送进灰场或者煤场,浇溉用。还在使用灰场的燃煤电厂已经很少,不能广泛应用;浇在煤上的氯离子,最终还是通过燃烧系统、脱硫系统再次进入脱硫废水中。(4)采用多级闪蒸办法蒸干[6]。(5)排入附近的污水处理厂或者直接对外排放。燃煤电厂多数远离城区,周边很少配置有污水处理厂,电厂的污水处理站不具备处理高浓度氯离子的能力;直接对外排放会造成水体或土壤咸化。因此,有必要采取技术措施降低脱硫废水的氯离子浓度。3反渗透膜技术反渗透膜技术属于一种膜分离技术,其工作原理入图2所示。半透膜P稀溶液浓溶液图2反渗透工作原理把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓溶液(如海水或盐水)分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔。半透膜只允许溶剂(如水)通过,阻止溶解在水中的溶剂通过。在没有施加压力的情况下,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧移动,这一过程为自然渗透。当浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,阻止溶剂继续从稀溶液向浓溶液移动,达到渗透平衡状态。这个压力差即为渗透压,它的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液移动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透[7][8]。反渗透膜是一种精细的膜分离产品,。反渗透膜脱盐率的高低取决于膜元件表面超薄脱盐层的致密度,脱盐层越致密脱盐率越高,同时产水量越低。反渗透对不同物质的脱盐率主要由物质的结构和分子量决定,对高价离子及复杂单价离子的脱盐率可以超过99%,对单价离子(如钠离子、钾离子、氯离子)的脱盐率稍低,但也可超过了98%;对分子量大于100的有机物脱除率也可过到98%,但对分子量小于100的有机物脱除率较低。反渗透膜对进水水质的要求比较高,如果进水水质不佳,含有杂质较多,就容易造成反渗透膜堵塞,通过率过低,处理率下降,增加反渗透膜的冲洗维护次数,降低反渗透膜的使用寿命。在制备饮用水和高纯度水、污水处理、淡化海水等工业过程,反渗透膜技术相对于其它技术具有技术成熟、操作方便、建设周期短、工程一次性投资低等优点,但对水的预处理要求严格,运行维护费用高[9]。目前,反渗透膜技术已广泛应用于:医药、电子等行业用水的前期制备;化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备;锅炉补给水除盐软水;海水、苦咸水淡化;造纸、电镀、印染