脱硫废水处理包括以下 4 个步骤 :
(1) 废水中和
反应池由 3 个隔槽组成 ,每个隔槽充满后自流
进入下个隔槽 。在脱硫废水进入第 1 隔槽的同时加
入一定量的石灰浆液 ,通过不断搅拌 ,其 pH 值可从
5. 5 左右升至 9. 0 以上 。
(2) 重金属沉淀
Ca (OH)
2
的加入不但升高了废水的 pH 值 ,而且
使 Fe
3 +
、
Zn
2 +
、
Cu
2 +
、
Ni
2 +
、
Cr
3 +
等重金属离子生成氢
氧化物沉淀 。一般情况下 3 价重金属离子比 2 价更
容易沉淀 ,当 pH 值达到 9. 0~9. 5 时 ,大多数重金属
离子均形成了难溶氢氧化物 。同时 ,石灰浆液中的
Ca
2 +
还 能 与 废 水 中 的 部 分 F
-
反 应 , 生 成 难 溶 的
CaF
2
;与 As
3 +
络合生成 Ca
3
(AsO
3
)
2
等难溶物质 。此
时 Pb
2 +
、
Hg
2 +
仍以离子形态留在废水中 ,所以在第 2
隔槽中加入有机硫化物 ( TMT - 15) ,使其与 Pb
2 +
、
Hg
2 +
反应形成难溶的硫化物沉积下来 。
(3) 絮凝
经前 2 步化学沉淀反应后 ,废水中还含有许多
细小而分散的颗粒和胶体物质 ,所以在第 3 隔槽中
加入一定比例的絮凝剂 FeClSO
4
,使它们凝聚成大颗
粒而沉积下来 。在废水反应池的出口加入阳离子高
分子聚合电解质作为助凝剂 ,来降低颗粒的表面张
力 ,强化颗粒的长大过程 ,进一步促进氢氧化物和硫
化物的沉淀 ,使细小的絮凝物慢慢变成更大 、
更易沉
积的絮状物 ,同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来 。
(4) 浓缩/ 澄清
絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的
澄清/ 浓缩池中 ,絮凝物沉积在底部并通过重力浓缩
成污泥 ,上部则为净水 。大部分污泥经污泥泵排到
灰浆池 ,小部分污泥作为接触污泥返回废水反应池 ,
提供沉淀所需的晶核 。上部净水通过澄清/ 浓缩池
周边的溢流口自流到净水箱 ,净水箱设置了监测净
水 pH 值和悬浮物的在线监测仪表 ,如果 pH 和悬浮
物达到排水设计标准则通过净水泵外排 ,否则将其
送回废水反应池继续处理 ,直到合格为止 。
2
处理工艺的控制
2. 1 停留时间
废水在反应池 3 个隔槽内的停留时间直接影响
废水的沉淀和絮凝效果 。由于反应池的容积固定 ,
停留时间取决于废水流量大小 。从调试结果来看 ,
保持废水在反应池内停留 1h 以上 ,重金属和悬浮物
能较好地沉淀 、
絮凝下来 。试验表明 ,保持废水流量
为 2. 3m
3
/ h ,即废水在反应池内停留 1. 2h 左右 ,就可
获得较满意的处理效果 。
2. 2 加药量
处理废水所需的化学药品加入量随着废水流量
的变化而变化 ,脱硫废水处理系统所需的各种药品
消耗量见表 1 。
表
1
处理脱硫废水的化学药品用量
项 目
石灰浆液
TMT - 15
FeClSO
4
聚合电解质
HCl
质量分数
/ %
5
15
40
0. 05
3
密度
/ g
・
cm
- 3
1. 03
1. 12
1. 56
1. 06
1. 15
最佳加药量
/ ml
・
m
- 3
2. 68
×
10
4
40
25
9. 4
2. 8
×
10
3
注
:
HCl
的最佳加药量单位为
ml/ h
・
m
3
。
2. 2. 1 石灰浆液
石灰浆液是利用生石灰 (CaO) 粉末加水消化而
成 ,贮存在带搅拌器的石灰浆液罐中 ,通过泵加到废
水反应池 。调试时向池内加入 10 %的石灰浆液 ,运
行中发现 ,石灰浆液泵容易堵塞 ,并且会导致废水反
应池颗粒物增多 、
污泥量增大 、
p H 值升高太快等问
题 。后来将石灰浆液调整为 5 % ,既缓解了泵的堵
塞问题 ,又增加了石灰浆液对废水反应池 pH 值的
调控能力 。5 %的 Ca (OH)
2
溶液 pH 值在 12. 50 以
上 ,它的加入可以快速提高反应池的 pH 值 。试验
表明 ,当进口脱硫废水 pH 值为 5. 50 ,反应池 pH 控
制在 9. 20 左右时 ,大部分重金属已经发生沉淀 ,此
时处理 1m
3
废水需加入石灰浆液 26. 8L ,折算成生
石灰为 1. 3kg。
2. 2. 2 有机硫化物
在废水反应池中加入有机硫化物 TMT - 15 的
目的是让汞形成硫化物沉淀下来 。由于脱硫废水含
Hg
2 +
量相对较小 , 每 m
3
废 水 加 入 40ml TMT - 15
(15 %水溶液) 就能达到目的 。
2. 2. 3 絮凝剂
反应池内混合溶液的 pH 值 、
水温 、
搅拌强度等
因素都会影响絮凝效果 ,经调试 ,在反应池 pH 值为
9. 20 , 水温在 40 ℃左右时 , 每 m
3
废水加入 40 %的
FeClSO
4
溶液 25ml ,就可获得良好的絮凝效果 。
2. 2. 4 聚合电解质
粉末状的助凝剂 —
—
—聚合电解质需要先配制成
0. 05 %的水溶液 ,如果浓度过高 ,这种助凝剂溶液过
8
3
2002 年 6 月 电 力 环 境 保 护 第 18 卷 第 2 期
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