火电厂湿法脱硫废水成分复杂,水质变化较大,杂质来自烟气、工艺水和脱硫用的石灰石,主要包括悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及重金属,其中很多是国家环保标准中要求控制的类污染物。由于水质的特殊性,脱硫废水零排放处理难度较大。目前,国内部分电厂脱硫废水零排放主要采用传统蒸发结晶和烟道蒸发2种工艺。蒸发结晶工艺大致可分为预处理蒸发结晶和浓缩蒸发结晶,根据浓缩工艺又可分为电渗析分盐浓缩、正渗透膜浓缩、反渗透分盐浓缩等;烟道蒸发工艺分为三联箱预处理后直接烟道蒸发和旁路烟道蒸发等,终达到脱硫废水零排放的要求。其中浓缩蒸发结晶工艺的建设投资和运行成本均高于烟道蒸发工艺,因此近年来烟道蒸发
(1)烟气和液滴以160~200m/s的相对速率脱离旋转雾化器,在雾化过程中每升被雾化的浆液形成200m2的表面积,液体雾化效果好且均匀。
(2)由于喷雾干燥系统的工作温度一直处在露点温度以上,因此塔体及烟道等与烟气介质接触的材料无需进行防腐处理,采用普通碳钢即可;而与脱硫废水接触的雾化盘则需采用哈氏合金材质。
3、应用实例分析
实验选择MgCl2•6H2O(分子量:203.3)作镁源,选择Na2HPO4(分子量:142.0)作磷源。MAP法常采用的镁源包括MgCl2、MgO、Mg(OH)2,其中以MgCl2的处理效果好,因为MgCl2在水中的溶解度很大,可以与氨氮、磷源快速反应,具有反应速率快、利用率高的优点;MgO、Mg(OH)2处理效果相对较差,因为二者在水中的溶解度较低,不能充分溶解于废水中,并且没有溶解的镁源又会被生成的MgNH4PO4沉淀包裹,阻碍了镁源继续溶解。
随着我国城市化进程的不断加快,城市规模的不断扩大,城市人口的不断曾多,城市垃圾量和渗滤液处理难度也随之增多。以前大多数城市垃圾处理场按照建设部《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ17-88)设计。已经于2005以前年建成投产,至今已运行了10多年,已不能满足日益复杂的垃圾填埋处理污染控制要求。原来配套的渗滤液处理的工艺设备也不能满足渗滤液成分日益复杂的处理要求,现在急需改良处理工艺以tigao城市垃圾填埋场渗滤液的处理程度。
众所周知垃圾处理场渗滤液是一种成分复杂且随”场龄”变化的高浓度有机废水.可生化性差,几种不同的渗滤液合并处理,任何一种单独的处理方法都难以达到处理要求,特此采取了生化法和物化法相结合的垃圾渗滤液处理方法.此方法能够有效的处理渗滤液并达到国家排放标准。本采用韩国韩钠公司的新专利AMT技术。
本设计以宜昌市城市垃圾处理场渗滤液处理工程为参考,根据宜昌市垃圾处理场提供的资料,综合查阅相关的书籍,并结合国内外的相关技术前延的研究资料,对渗滤液污水处理厂的设备进行改良工艺设计。
1、设计说明
1.1 设计任务
本设计任务需明确新的城市生活垃圾渗滤液的主要成分及污染程度。(参考宜昌市黄家湾垃圾填埋场提供的资料进行估算)新设计的渗滤液处理工程的规模,进水水质,出水水质,工艺流程的选择和确定,各构筑物的运行注意事项等。
1.2 设计资料
1.2.1 基本资料
宜昌市地处长江流域的南方城市,属江畔丘林地带,地质结构稳定,一年四季降雨量充沛,夏天气候炎热,冬天的气温一般在0℃以上,四季温差不大(易于微生物降解作业)。四周遍布各类风景区,是旅游、居家、度假的理想之地,因此高度重视城市生活垃圾及其渗滤液的处理。
1.2.2 设计工程中所需要的标准
《GB16889-2008生活垃圾填埋场污染控制标准》
《CJJ/T3037-95生活垃圾填埋场环境监测技术标准》
1.2.3 设计处理规模,影响渗滤液的因素,渗滤液的主要成分,处理后的排放标准,治理目标等。
(1)本着经济的原则tigao渗滤液的浓度而渗滤液的大日处理量仍为800立方米。
(2)进水水质:BOD5=2400mg/L;CODcr=5000mg/L;NH3-N=1200mg/L;出水水质:BOD5=150mg/L;CODcr=180mg/L;NH3-N=45mg/L;
(3)影响垃圾填埋场渗滤液产量的主要因素。
MAP法处理高氨氮废水常选用的磷源包括Na2HPO4和NaH2PO4、H3PO4。这3种磷源的关键区别在于投加相同物质的量的3种磷源到氨氮废水后,对废水pH的影响不同。Na2HPO4和NaH2PO4、H3PO4的酸性逐渐增强,所以研究者一般本着调节pH所需投加酸碱成本的目的挑选适合的磷源。因实验废水的pH较低,则选择酸性低的Na2HPO4作为本次实验磷源。
2、结果与讨论
2.1 反应时间
MAP法反应时间主要取决于MAP晶体的成核速率和成长速率,因此,MAP法处理氨氮废水选择适宜的搅拌速度和控制适当反应时间可以有效tisheng药剂效率。有资料表明,剩余氨氮浓度随反应时间与氨氮去除率成正比,反应时间越长,剩余浓度越低,但较长的时间会增加处理的费用,实验应将时间控制在合理的范围内。通过反复实验观察,搅拌反应10min,静置10min,可获得较稳定的沉淀量。
2.2 pH值
多次实验发现pH对处理高氨氮废水效果影响很大。当pH>10时,废水中的氨氮会大部分转化为NH3,在搅拌条件下直接挥发到空气中。较低的pH有利于氨氮的存在,但在实验中出现pH过低的酸性溶液中产生的沉淀颗粒细腻且量较少,造成沉淀时间较长。分析原因是MgNH4PO4的溶解度随pH降低而增大,较低的pH值会导致生成的MgNH4PO4溶解在废水中,无法形成沉淀。通过用10%的NaOH溶液调整不同的pH值,发现pH在9.0~9.5时,反应没有出现NH3的挥发,同时形成的MgNH4PO4沉淀颗粒较大,搅拌停止2min后,溶液就有明显的分层现象。
2.3 反应物配比
反应物投加的摩尔配比n(NH4+)∶n(Mg2+)∶n(PO43-)理论应为1∶1∶1。但是由于实际反应过程中常伴随着副反应的发生,如生成Mg(OH)2和Mg3(PO4)2沉淀;同时根据同离子效应,增大Mg2+、PO43+配比会促进反应,tisheng氨氮的去除率和去除速率。根据上述原因及查询相关资料,本实验共选用了4种不同的配比进行实验,实验废水体积为100ml,废水氨氮含量检测计算为0.224mol/L,实验结果见表1。
3.1 机组概况
山西临汾热电有限公司建设规模为2×300MW燃煤发电机组,采用一次再热、双缸双排汽、直接空冷、抽汽凝汽式汽轮发电机组,配2×1060t/h国产亚临界、四角切圆燃烧、一次中间再热、固态排渣炉,配置石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统和SCR脱硝装置。脱硫废水处理系统采用传统的三联箱系统,即通过投加石灰(碳酸钠)、有机硫、絮凝剂等处理后进行干灰拌湿或灰场喷洒。
3.2 脱硫废水零排放处理工艺改造
在对各种脱硫废水零排放处理工艺进行比较后,山西临汾热电有限公司在国内采用了脱硫废水不经预处理直接喷入旁路烟道旋转喷雾干燥技术,将原三联箱系统旁入,增加了烟气系统、喷雾干燥系统及废水输送系统。改造后的脱硫废水处理工艺流程如图2所示。
工艺成为电厂脱硫废水深度处理的发展方向和趋势。但在实际运行过程中,由于喷嘴形式及雾化效果问题,存在喷嘴堵塞、烟道结垢、烟气排放温度过低等问题。旁路烟道旋转喷雾干燥法是烟道蒸发工艺中的新型技术,解决了传统烟道蒸发工艺中存在的喷嘴堵塞、烟道结垢等问题。
2、旋转喷雾干燥法介绍
2.1 技术原理
喷雾干燥工艺是将溶液、乳浊液、悬浮液或浆料在热风中喷雾成细小的液滴,在液滴下落过程中,水分被蒸发,废水中的盐类形成粉末状或颗粒状干燥产物的过程。喷雾干燥工艺技术的核心是旋转雾化器(见图1)。每座喷雾干燥塔配置1台旋转雾化器,利用旋转雾化器的离心力,使料液在旋转表面上伸展为薄膜,并以不断增长的速度向雾化盘的边缘运动,离开雾化盘边缘时,溶液经旋转雾化器雾化为直径为10~60μm的精细浆雾滴,与经过分散的热烟气接触后,水分被迅速蒸发,通过对烟气分布、废水liuliang、雾滴尺寸和空预器出口烟气温度等参数的监测与调整,使废水雾滴在到达喷雾干燥塔内壁前已充分干燥,避免“湿壁”现象产生。干燥产物在干燥塔底部高速涡流,随烟气进入除尘器处理,保证喷雾干燥塔不发生结垢和腐蚀