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实现脱硫废水零排放,什么工艺可以不除硬?

点击次数:   更新时间:17/01/19 11:01:01     来源:www.sdzbtaihe.com关闭分    享:
  工业废水之一的燃煤发电厂的脱硫废水处理,什么废水处理工艺可以不除硬,下文将简要探讨。
  燃煤发电脱硫废水处理现状
  1、燃煤发电脱硫废水处置及要求:国家对已建和新建的燃煤发电站要求废水实行“零排放”.
  2、对于硬度高的问题,采用震动膜的宽进液通道和膜面大剪切力,可防止表面结晶,节省了投加药剂去除硬度的单元,大幅减少蒸发废水量,降低蒸发器的投资成本,提高了脱硫废水“零排放”的经济可行性。
  脱硫废水处理流程
  脱硫废水是燃煤发电站最恶劣的废水。该废水从处理到循环回用,通常分为三段:
  第一段絮凝沉淀、加药除硬
  第二段过滤分离悬浮物
  第三段是蒸发固化,通常采用多效蒸发或MVR 加结晶器
  蒸发固化阶段
  1、蒸发结晶对于硬度的要求
  由于脱硫废水pH一般为微酸性、悬浮物约30000 mg/L、含微量重金属、固含量约30000~40000mg/L.但是蒸发结晶对进水硬度有严格要求,为保结晶顺利,硬度越低越好,通常要求低于200mg/L.因此,会加入碳酸钠把硬度沉淀,以溶解度高的 Na+离子交换溶解度低的 Ca2+离子,防止蒸发器结垢。蒸发技术一般采用多效蒸发或机械式蒸汽再压缩技术(MVR),对硬度指标要求同样高。MVR是现时效率最高的蒸发技术,但投资和营运的费用仍然较高。所以当务之急是要在第三阶段提高浓缩比,减少蒸发量。先来看下成本。
  2 、蒸发工段的投资和运行成本
  蒸发回收是整个零排放工艺要求的最终环节。为了节省成本业界一般采用MVR.具规模的 MVR 建造成本在60~70 万元 /(h.t)-1.除此之外,运行费用也需要考虑。MVR 使用蒸汽再压缩技术,提高蒸汽使用率,极具效益的MVR进液蒸发成本约60~80 元 /t。
  3、目前膜浓缩存在的问题
  为降低蒸发量,有些厂家采用RO膜技术进行浓缩。脱硫废水硬度达到 30000mg/L,会对膜进口和膜表面产生严重堵塞。因此必需投加药剂来除去硬度。去除脱硫废水的硬度,药剂费用高达 20~30 元 /t,还会产生大量的含重金属污泥,增加处置费用。卷式 RO 膜不能再提高浓缩比主要有两个原因:第一是卷式 RO 膜的进入通道窄;第二是其膜面剪切力不足,而不是高渗透压。
  3.1 通道结构
  卷式RO膜组的进口空隙仅约 0.5mm.当钙、镁盐进入RO膜,加上胶状COD,很容易累积在进口,产生堵塞。解决方法较简单--把膜与膜之间的空隙扩大。市面上采用平板膜设计的一般都可解决通道结构问题。
  3.2 膜面结晶膜
  面结晶是RO膜应用的重要议题。结晶理论通常把结晶状态分为粒状结晶和膜面结晶。晶体是不溶解的粒状固体。晶体随水流方向压到膜面上。粒状晶体堆在膜面比较松散,或随着水流冲到浓液出口,因此粒状结晶不会对膜通量带来太大影响。图 3为粒状结晶。
  膜面结晶是盐水在通过膜面时进行脱盐。水被压过膜产生清液,膜面瞬时在高盐浓度下结晶。
  因高盐分平均分布在膜面,晶体从膜面向外生长,成为一层很坚固的晶体,覆盖在膜面,而且与膜面相结合。虽然含量相对较低,但几乎无法在不破坏膜的前提下能清洗掉恢复通量。
  震动膜工作原理及特点
  震动膜有两个主要部分,膜组和使膜组产生往复运动的振动机械。膜组里是圆形的平板膜,膜片可按需求选用不同精度的膜材。膜片与膜片间隙比较大,有3mm,进口通道比较宽,不容易在进口位置产生结垢。进液受到压力从进口流到浓液口。在进料泵压力下,清液通过膜片,盐分被截留。
  整个膜组坐在一组振动机械上。膜面往复振动,在膜面产生强大剪切力,盐分难以停留在膜面,防止膜面产生表面结晶。在高盐浓度下,结晶和未结晶的盐分被推到浓液口外排。
  这两项设计使脱硫废水可以在不除硬的前提下进行浓缩。按现时的经验,震动膜浓液 TDS 可达90000μg/g,甚至出现物理性结晶。浓缩比可以达到 60%~65%,即可减少蒸发量达 60%~65%.产水氯离子量为 1500~3000mg/L。
  1、产水效果与浓缩比
  产水效果与选膜有关。选NF膜可把 90%双价盐去除,单价盐去除率较低,只有 10%。选RO膜可把99% 双价盐去除,95% 单价盐去除。在脱盐率上,震动膜与一般的卷式膜无太大区别,只是在高通量、高浓缩比和防结垢及污堵上,震动膜比较有优势。
  2、固废量
  污水处理混凝沉淀工艺需要大量采用化学品作为前处理除硬,一定要考虑固废弃置成本。震动膜采用高频振动提高膜面剪切力,对硬度没有要求,不外加药剂,减少固废量。
  3、能耗
  能耗是整个提浓工序最关键的经济指标。膜的浓缩成本比蒸发成本经济效益显着,震动膜是膜分离技术,不产生相变,进水平均能耗约为4kWh/m3。

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