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电厂高盐脱硫废液资源化处理关键技术研究

2020-08-17信息来源 : 《科技创新与应用》

摘 要:电厂发电所用能源资源,在使用中会产生一定的污染,特别是热力发电厂,煤炭的使用,将会加大硫污染。为了解决在当前电厂生产运营阶段所面临的脱硫水回收利用以及零排放投资成本高,运行成本高的问题,在行业领域中不断开拓创新新的技术手段。文章主要目的是研究在科学技术发展背景之下,电厂中处理高盐脱硫废液资源化的关键技术,通过与常见的脱硫废水处理技术相比较,获得本次研究方法的优势。

关键词:电厂;高盐脱硫废液;资源化处理;技术

在工业发展中,对于环境保护的落实已经成为其发展的重要方向之一。火力发电站在开展深度节水工作至上,最终产生的废水主要为脱硫废水。这种类型的废水拥有十分复杂的成分,并且拥有较高的含盐量以及较强的致垢性,想要达到零排放的目标或者是再次回收利用,具有一定难度。在本次试验探究中以脱硫废水本身所具有的特点作为出发点,进而提出了回用脱硫废水的新工艺,通过开展实验研究工艺的核心系统功能,希望能够实现脱硫废水的零排放目的,或者是实现脱硫废水的回收利用。

1 常见脱硫废水处理技术

1.1 达标排放技术

脱硫废水排放的标准是按照《污水综合排放标准》条例规定而展开的,出水的水质必须要达到要求之后,才可以进行排放。最为典型的脱硫废水处理方法为沉淀法,其中包含有中和处理、絮凝处理以及澄清处理。这种处理方法具有较强的适应性,能够在多种情况下进行实施。但是也存在着一定的不足,便是在脱出某些离子之后所剩余的浓度与理论值之间存在着一定的差异性,与溶度积规律之间存在着一定的不符合性。软化的程度相对较低并且不能有效将废水当中的盐度去掉。

1.2 深度处理技术

通过运用电解技术与热法技术完成对脱硫废水末端资源化,这种方法在使用中需要脱硫废水具有较大的流量,所示单纯的采取热处理操作,需要消耗过高的能耗,并且需要利用烟气蒸发废水技术,若是使用的水分过多,将会导致烟温出现下降,直至低于酸露点,所以说,在减量浓缩废水的时候采用膜技术,具有可行性。反渗透技术的处理过程是首先利用软化工艺完成对脱硫废水的软处理工作,之后通过脱气处理将废水中的二氧化碳去除,将碱加入废水当中,将废水的酸碱值维系在合适的范围之内。

1.3 零排放技术

脱硫废水零排放的实现需要运用多种技术实现,其中所采取的末端技术主要是实现废水资源化,在实现的时候通过运用电解技术和热法蒸发。蒸发结晶注重分离盐硝,在蒸发的阶段当中所使用的技术大多数为两种,分别为机械蒸汽再压缩技术以及多效蒸发技术。多效蒸发技术依靠含盐水将废水中的显热吸收,产生淡水。机械生气再压缩技术所表现出来的优势是能耗降低。烟道蒸发技术在处理蒸发热的时候,主要是利用高温烟道气。

2 高盐脱硫废液资源化处理实验环节

2.1 认识高盐脱硫废水特性

分析不同的火电厂的脱硫废水指标,详细数据如表 1所示。根据表 1 可以得知,在脱硫废水当中的盐以 1 价盐NaCl 和 2 价盐 Na2SO4、MgSO4等为主。

2.2 高盐脱硫废水资源化处理工艺流程

废水当中的水质情况如上表所示,在进行脱硫处理的时候主要目的是分离出 1 价盐和 2 价盐。当将 2 价盐分离出来以后,可以将其直接回收到脱硫塔之内,对于 1 价盐的处理方式为直接进行浓缩,回收利用 NaCl。进而提出新的脱硫废水利用工艺。工艺详细流程如图 1 所示。

2.3 高盐脱硫废液资源化处理实验准备与流程

2.3.1 超滤实验分析

实验选取的样本为预沉后的脱硫废水,将超滤系统的通量控制为 15L/(m2·h),基于这个条件测定整个系统的出水浊度情况、超滤系统的使用压力情况,检测出水中的污染指数以及水致垢离子,在分析超滤系统运行性能的时候要充分利用测量而得的结果,提高分析的精准度。

2.3.2 纳滤实验分析

开展对于超滤系统出水情况的实验,基于回收率不同的条件之下完成对淡水中和纳滤浓水中的离子含量测量,测试运行的压力和系统的压差,分析纳滤性能的时候需要以测定的结果作为依据。

在本次实验中,选择的试验样品为某沿海地区的电厂所排放出的脱硫废水,对废水的相关数据进行检测,得知其酸碱值为 6.37,电导率数据为 30.7mS/cm。同时对金属离子质量浓度作出检测.



3 高盐脱硫废液资源化处理实验结果分析

3.1 超滤环节实验结果分析

在实验过程中分析超滤系统在运行中产生的压差,由于在实验中选用的装置为沉没式装置,所以获得的压差为负数,本次实验中超滤系统所获得的压差波动范围在-2.72kPa 到-4.17kPa 之间,压差并未表现出显著的上升趋势。通过定期开展水汽反洗工作对超滤膜的污堵情况展开控制。通过对超滤产水浊度作出测定,结果显示其基本趋于稳定,只有极为个别的测点出现浊度超出 0.5NTU 的情况。实验活动期间对超滤产水 SDI 作出测定,详细结果如表 2 所示:

3.2 纳滤环节实验结果分析

使用纳滤系统能够很好地提升脱硫废水的回收率,进而有效防止系统出现结垢现象。当纳滤的回收率维系在20%、30%和 50%的条件之下,检测阴离子在纳滤进水和出水环节中的含量,并且计算进水和产水流量的透过率。纳滤进水时,氯离子的质量浓度几乎已经稳定在每升 9 克-11 克,在回收率不同的条件之下,纳滤产水时,氯离子质量浓度几乎已经稳定在每升 6 克。在第 65 次之后,纳滤进水时所含有的氯离子质量浓度已经出现降低的现象,但是幅度不大,此外,纳滤产水时含有的氯离子质量浓度也出现降低现象。

当纳滤的回收率维系在 20%、30%和 50%的条件之下,检测阳离子在纳滤进水和出水环节中的含量,并且计算进水和产水流量的透过率。纳滤产水的环节中,钙离子和镁离子的浓度含量基本上保持稳定,钙离子的平均含量浓度为每升 6.9mmol,镁离子的平均含量浓度为每升1.99mmol。伴随着纳滤系统的回收率提升,钙离子和镁离子透过率也出现一定幅度提升,但是透过率在 20%和 30%的时候,差距较小。当回收率提升到 50%的时候,两种离子的透过率表现出了明显的上升趋势。

3.3 资源化处理实验结果分析

通过本次实验的结果得知,在脱硫废水采取纳滤膜进行处理,对于 1 价离子具有较高的透过性,但是对于 2 价离子而言,具有较低的透过性,由此可得使用纳滤膜,能够很好的分离 1 价离子和 2 价离子,降低纳滤产水当中的钙离子和钠离子。

4 本次实验与常见脱硫废水处理技术比较

本次实验中所采用的超滤处理技术,其纳滤浓水侧当中的离子成分相近与脱硫浆液当中的成分,所以在脱硫系统之中回用。纳滤的淡水侧主要是氯化钠,在完成浓缩之后可以通过电解的方式将其制作成次氯酸钠,将其作为消毒液使用。

5 结束语

在处理脱硫废水的时侯运用超滤系统和纳滤系统,能够保证膜系统的正常运行,不会出现显著的污堵现象。通过本次实验的结果认为,在有效资源化回用脱硫废水当中的离子时运用超滤-纳滤-反渗透-电解制氯工艺,能够获得良好的效果,同时实现脱硫废水的零排放。

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