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深度：火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水分離處理的分析
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原標(biāo)題：深度：火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水分離處理的分析
通過對火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水分離處理技術(shù)進行合理選擇，可以實現(xiàn)脫硫廢水的資源化回收利用。本文首先對脫硫廢水工藝及水質(zhì)特點作出闡述，然后進行試驗，利用納濾膜分離濃縮工藝來分離回收脫硫廢水中鹽分，對火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水分離處理進行分析，希望可以對業(yè)內(nèi)起到一定參考用。
在燃煤電廠中，脫硫廢水主要是其末端高鹽廢水，此脫硫廢水具有較大的水量、較大的水質(zhì)波動、較為復(fù)雜的成分和較高的含鹽量，脫硫廢水是電廠廢水處理中的重點問題。現(xiàn)階段，無害化處理、減量化處理與資源化處理是脫硫廢水處理過程中的主要單元。
脫硫廢水簡介
在脫硫廢水減量化與資源回收利用中，多采用熱法濃縮技術(shù)與正滲透技術(shù)來讓NaCl濃縮得以實現(xiàn)，熱法濃縮技術(shù)主要為蒸發(fā)結(jié)晶，現(xiàn)階段，此技術(shù)已經(jīng)具有較高成熟度，在電力行業(yè)以及多種廢水處理領(lǐng)域中均具有較好的應(yīng)用效果，但此技術(shù)需要較高的運行費用投入、投資費用投入;而正滲透技術(shù)具有較高的濃縮倍率、較低的能耗，但是在此技術(shù)的使用過程中，需要對汲取液分離合成系統(tǒng)進行輔助配套使用，且具有復(fù)雜的操作。因此，在本文中主要利用脫硫廢水分離濃縮資源化利用技術(shù)。
在高參數(shù)燃煤電廠中，機組用除鹽水、消納做功后低位蒸汽殘熱冷卻水、濕法石灰石一石膏脫硫系統(tǒng)工藝水為水的主要用戶。不同的冷卻方式?jīng)Q定了不同的冷卻水消耗量。在本文中，主要以具有高產(chǎn)量高鹽廢水的閉式循環(huán)冷卻電廠為例進行分析。
在該燃煤電廠中，主要采用石灰石一石膏濕法脫硫技術(shù)，在運行過程中，脫硫工藝水主要為濃縮過程。脫硫塔漿液Cl-主要來源為原煙氣攜帶與補水中的溶鹽。因為補水、煙氣與石灰石均有雜質(zhì)攜帶，這會讓脫硫廢水具有復(fù)雜的成分，且具有較大的含量波動。
以一種電廠典型的脫硫廢水為例，在陽離子中，主要包
子總和約為546.64mmol. L-1。對其各個項目進行觀察，發(fā)現(xiàn)此典型脫硫廢水具有微渾濁特點，并無氣味，其濁度為5.6NTC、總硬
CaCO3吸收SO2，之后生成CaSO4為濕法石灰石一石膏脫硫塔內(nèi)的主要反應(yīng)，如果環(huán)境為過量Ca2+，SO42-，那么易溶鹽將會得到濃縮。在脫硫過程中，其控制指標(biāo)主要為Cl-濃度，而其他離子濃度山脫硫廢水中的Cl-/Na+所決定?，F(xiàn)階段，多利用雙堿法來軟化處理脫硫產(chǎn)品與脫硫原料，但是對于具有硬度過飽和脫硫廢水來說，使用雙堿法時具有較高的藥耗量，可能會有大量污泥產(chǎn)生。
火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水分離處理
工藝試驗
平板納濾試驗
在本文中，分離濃縮主要指的是原水中鹽分離，為一價離子、二價離子分離?，F(xiàn)階段，納濾與均相膜電滲析為可以讓二者分離的主要膜處理工藝。考慮到均相膜電滲析試驗對于復(fù)雜水質(zhì)廢水脫硫具有較高風(fēng)險，因此，在本文中主要進行平板納濾試驗。
為讓脫硫廢水處理過程中的藥耗、能耗得到有效控制，需要對高鹽廢水化學(xué)能進行充分控制，遵循自擴散納濾理念，可以對其進行具體試驗。主要利用納濾膜片，將其制作為圓筒容器，在該圓筒容器中，兩側(cè)應(yīng)用分別為除鹽水、模擬脫硫廢水，在無外力作用下可以對NaCI自山擴散能力進行分析研究。在試
經(jīng)過試驗，在經(jīng)過17h的靜置后，發(fā)現(xiàn)在化學(xué)能作用條件下，除鹽水得到了模擬脫硫廢水中的NaCl擴散，同時，在模擬脫硫廢水側(cè)具有除鹽水的擴散。通過納濾膜，除鹽水大約得到了1300mg/L的Cl-，借助正滲透作用，通過納濾膜，脫硫廢水側(cè)大約有一半除鹽水滲透。
在脫硫廢水側(cè)，如果對其施加大于脫硫廢水與除鹽水之間滲透壓，那么除鹽水無法透過納濾膜，在工藝水中，只有加速擴散的氯化物。所以，在基本不對鹽垢因子離子積進行改變的條件下，脫硫廢水中的Cl-濃度會下降，而在對脫硫廢水進行處理后，可以在脫硫系統(tǒng)中進行回收利用;因為無致垢因子，轉(zhuǎn)移到除鹽水中的Cl-可以幫助其進行無害化減量處理與資源化回收利用。
卷式納濾膜元件試驗
利用卷式納濾膜元件開展試驗活動，完成進水、納濾膜、產(chǎn)水、濃水排放以及濃水循環(huán)等步驟，將納濾膜回收率控制為10% , 20%與30% ,測定納濾膜的進水、濃水、產(chǎn)水中的Ca2+濃度、Mg2+濃度、Cl-質(zhì)量濃度、SO42-質(zhì)量濃度。經(jīng)過試驗測定，發(fā)現(xiàn)在納濾膜回收率不斷提升的過程中，濃水Cl-質(zhì)量濃度也會隨之提升，在產(chǎn)水中的Cl-質(zhì)量濃度為穩(wěn)定狀態(tài)，納濾膜對于Cl-的透過率會隨之提升。而對于二價離子Mg2+、Ca2+,SO42-來說，納濾膜可以起到良好的截留作用，其截留率大于98%。所以，我們可以得知在進行卷式納濾膜元件試驗時，可以有效截留脫硫廢水二價離子，通過納濾膜，一價離子會傳遞至產(chǎn)水，可以有效分離一價離子與二價離子。
也就是說，對納濾膜性能進行評價時，MgSO4截留率為重要依據(jù)，對于脫硫廢水中的MgSO4來說，納濾膜截留率在98%以上;對于脫硫廢水中的Mg2+、Ca2+,SO42-一來說，納濾膜均能起到良好的截留作用;原水中離子成分決定了濃水、產(chǎn)水中離子濃度比;在試驗過程中，對于所利用的脫硫廢水來說，納濾膜可以起到較好的分離濃縮作用。
高鹽廢水資源化
在此電廠的高鹽廢水中，脫硫廢水Cl-具有較高的質(zhì)量濃度，控制Cl-質(zhì)量濃度為15000mg/L，其NaCl質(zhì)量分數(shù)是2.47%,為讓資源化處理能耗得到有效節(jié)約，需要進一步濃縮對分離濃縮之后的脫硫廢水。在當(dāng)前濃縮技術(shù)中，主要包含四種類型，即正滲透、反滲透、均相膜電滲析以及熱法，正滲透NaCl質(zhì)量分數(shù)約為20%，反滲透NaCl質(zhì)量分數(shù)約為6%到8%之間，均相膜電滲析NaCl質(zhì)量分數(shù)約為15%到20%，熱法會產(chǎn)生近結(jié)晶。
資源化工藝路線對于NaCl需要濃縮的質(zhì)量濃度具有決定作用，現(xiàn)階段，結(jié)晶固體鹽是脫硫廢水處理項目NaCl主要濃縮目標(biāo)。對于NaCl溶解度來說，溫度并不會對其造成較大影響。在20℃條件下，其NaCl質(zhì)量分數(shù)大約是26.4%。通常情況下，在鹽類結(jié)晶之前，礦鹽企業(yè)需要對其濃度進行提升，讓結(jié)晶能耗得到有效節(jié)約。在鹽廢水處理過程中，結(jié)晶環(huán)節(jié)能耗、濃縮環(huán)節(jié)能耗均相對較高，需要利用自身經(jīng)濟技術(shù)來制定NaCl濃縮技術(shù)方案。
我國具有大量井礦鹽，同時具有大量進口廉價海鹽，因此，對于電c廠高鹽廢水進行固體鹽回收利用具有較小的經(jīng)濟意義。因此轉(zhuǎn)化高鹽廢水為燒堿、鹽酸以及次氯酸鈉殺菌劑具有更大的可行性。且這種轉(zhuǎn)化已經(jīng)得到我國部分電廠的試驗驗證，此種濃縮技術(shù)方案具有較好的經(jīng)濟效益。
結(jié)論
綜上所述，針對火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水進行平板納濾試驗、卷式納濾膜元件試驗，可以發(fā)現(xiàn)此種納濾膜分離濃縮技術(shù)可以有效分離回收脫硫廢水中的鹽分，可以讓脫硫廢水資源化利用目標(biāo)得以實現(xiàn)，讓脫硫系統(tǒng)水平衡目標(biāo)得以實現(xiàn)。這對于我國火電廠石灰石一石膏濕法脫硫廢水的處理具有重要意義。關(guān)于工業(yè)廢水處理以及純水設(shè)備，可以搜索創(chuàng)洋水處理官網(wǎng)或者關(guān)注創(chuàng)洋水處理微信公眾號，與我們水處理專家詳細咨詢，我們將會以專業(yè)專注水準為您提供最為優(yōu)質(zhì)的水處理解決方案。
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