火电厂脱硫废水零排放设计方案.doc

火电厂脱硫废水零排放设计方案

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2020年4月19日
文档仅供参考
火电厂脱硫废水
“零排放”技术方案分析
一、 国内现状。
1、国内火电厂现状、
中国电厂脱硫废水的处理方式种类繁多，大至分为二种：
a、 高浓度的脱硫废水喷入炉渣中，经过炉渣吸收脱硫废水中的重金属和盐，达到降低溶液中重金属和氯盐的浓度的目的，实践结论告诉我们此方法确实有一定的功效，可是重金属、氯盐含量还是很高，再次回用此溶液时，常常引起喷淋装置的喷淋头堵塞（盐含量太高，蒸发结晶太快,引起堵塞）。
b、 高浓度的脱硫废水，经过碱液处理（如Ca(OH)2等碱性溶液，使大量重金属生成盐继而沉淀，达到去除重金属离子的目的，去除重金属的溶液加入适量的盐酸（Hcl)调节溶液的PH值，使PH值在6~9之间，处理后的溶液经过膜处理（渗透）排放或回收水，膜处理产生的废水做沉淀絮凝处理。
2、 国际火电厂脱硫废水处理现状。
现行国外典型的脱硫废水处理技术，基于脱硫废水的排放特征而来针对不同种类的污染物，采用不同的去除方法。
a、 酸碱度调节（去除）。
在废液中加入石灰乳或其它碱性化学试剂（如NaOH等）将PH值调至6~7，能够有效的去除氟化物（生成CaF2沉淀）和部分重金属。然后再加入有机硫和絮凝剂，将PH值调到8~9，使金属以氢氧化物和硫化物沉淀的形式沉淀。去除重金属和悬浮物后废水即可排放。
b、汞、铜等重金属的去除。
沉淀分离去除汞、铜等重金属沉淀分离是一种常见的金属分离法，脱硫废水一般采用加入可溶性氢氧化物如NaOH，产生氢氧化物沉淀来分离重金属离子，在脱硫废水处理中，一般控制PH值在8.5~9之间，使一些重金属，如铁、铜、铅、镍和铬生成氢氧化物沉淀。
对于铜、汞等重金属，一般采用加入可溶性硫化物如硫化钠，使其产生Hg2S 、CuS等沉淀，这二种沉淀的物质溶解度都很小，溶度积数量级在10-40~10-50之间，对于汞使用硫化钠，只要添加小于1mg/L的S2-，就对小于1ug/L浓度的汞产生作用，为了改进重金属析出过程制备一种能良好沉淀的泥浆，一般可使用三价铁盐如Fecl3及一般为阴离子的絮凝剂，经过以上二级处理就可达标。
3. 新疆旭日环保工作脱硫废水工艺。

二、 零排放“意义与经济价值
1.零排放的意义
1.1、工业废水“零排放”能够实现减排目标，保护生态环境，避免水体和地下水污染，对水污染治理意义重大。
1.2、工业废水“零排放”能够将废水资源化，减少工业用水总量。将污水最大限度回用，节约水资源，缓解水资源严重短缺的困境。
1.3、工业废水“零排放”能够提供新的供水来源，解决干旱地区无排放受纳水体问题。
1.4工业废水“零排放”可将高毒、难降解物质固化，解决污水处理难题。
1.5能够实现全部工业废水的零排放，将会带来的是对水资源需求量的大幅减少、环境负荷的大量降低和生存环境的大为改进，意义非同一般。

三、 解决方案。
1、流程图
高浓度盐溶液
澄清
膜处理
场外排
皮带脱水机
澄清
絮凝
脱硫废水
中和

澄清
偏铝酸钠
回用水

2、各工序设备及其功能
2.1、脱硫废水收集箱-------实现油水分离，收集脱水皮带机所产生的废液。
2.2、中和箱-------在此箱中加Ca(OH)2,提高溶液PH值，在此箱中大量的重金属离子（如：Cu2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+、Hg2+、Cr6+等）与氢氧根离子反应生成氢氧化物沉淀。反应离子方程式如下：Cu2+ + 2OH- == Cu(OH)2↓；Cd2+ + 2OH- == Cd(OH)2↓；Zn2+ + 2OH- == Zn(OH)2↓；Ni2+ + 2OH- == Ni(OH)2；Pb2+ + 2OH- == Pb(OH)2↓；六价铬离子因有剧毒性，需要先还原成三价铬离子再与氢氧根离子反应，反应离子方程式如下：Cr3+ + 3OH- == Cr（OH）3↓。同时，石灰乳中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应，生成难溶的CaF2，达到除氟的作用；经中和处理后的废水中重金属离子依然超标，因此在沉降箱中加入有机硫化物（TMT-15），使其与残余的离子态的Hg2+等离子应形成难溶的硫化物沉积下来。
2.3、澄清箱------实现重金属与液相分离，沉淀物为大量重金属难容化合物，上层清液为易溶性的盐。
2.4、脱水皮带机------实现固液分离，便于固相运输。
2.5、絮凝箱-------经过添加硫酸氯铁等絮凝剂使微小沉淀颗粒絮凝在一起而变大，从而沉淀到箱底。
2.6、澄清箱-------实现絮凝物与液相分离，絮凝物为不能自然沉淀到箱底的微小沉淀物。
2.7、膜处理--------此方案膜处理采用渗透膜处理，达到除去液相中大量盐和氯离子的目的，净水即可回收利用。
2.8高浓度盐液箱--------收集膜处理后的高浓度液体。
2.9、回收水-------收集膜处理后的低浓度标准液体进行回收利用。
2.10、偏铝酸钠-------高浓度盐液在絮凝箱中加入偏铝酸钠，偏铝酸钠和氢氧化钙与液相中的氯离子反应生成沉淀物（随时间的推移，絮凝箱的底部回大量聚集沉淀物，沉淀物将经过泵增压至脱水皮带机）。
2.11、澄清液箱--------絮凝箱上层清液在澄清液箱澄清，清液回收。
2.12、场外排-------将经过脱水皮带机脱水后的沉淀物统一处理排放。
3、 对COD和BOD的处理决议
3.1、COD的定义：COD（化学需氧量） 是指在一定严格的条件下，水中的还原性物质在外加的强氧化剂的作用下，被氧化分解时所消耗氧化剂的数量，以氧的mg/L表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度，这些物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，但一般水及废水中无机还原性物质的数量相对不大，而被有机物污染是很普遍的，因此，COD可作为有机物质相对含量的一项综合性指标。
3.2、BOD的定义：BOD（生化需氧量）是一种环境监测指标，表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指示，主要用于监测水体中有机物的污染状况。一般有机物都能够被微生物所分解，但微生物分解水中的有机化合物时需要消耗氧，如果水中的溶解氧不足以供给微生物的需要，水体就处于污染状态。BOD才是有关环保的指标。

3.3、COD与BOD的影响：脱硫废水中有机物(COD)主要来自煤(主要成分为有机质),工艺水,石灰石及脱硫反应生成物中的亚硝酸盐、亚硫酸盐等还原性物质,而经过研究调查发现亚硝酸盐、亚硫酸盐等物质并不影响脱硫废水处理工艺的各个步骤，属于可回收水中的无危害成分。而BOD主要是污水中的氮氧化物，氮氧化物中NO不与水反应，NO2与水反应如下：3NO2 + H2O== 2HNO3 + NO，其中NO、NO2和NO3-都不影响脱硫废水处理的各项工艺。
3.4、处理决定：众所周知的是COD和氮氧化物经过提供足够的氧气便能够达到排放标准。而综合调查研究计算污水处理中削减COD和氮氧化物的运行成本可发现，供氧设备（鼓风机、转刷等）的电耗约占污水处理厂全部电耗的50%——70%，电费约占运行成本的40%——60%。再考虑对氧气的消耗量以及其产生的相关费用，我们决定不对COD和氮氧化物进行处理。