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燃煤電廠脫硫廢水電絮凝技術(shù)

2023-12-27 14:20:42 9

燃煤電廠是我國(guó)電力供應(yīng)的主要形式,其發(fā)電量占到我國(guó)各類(lèi)發(fā)電方式的75%以上。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫是目前應(yīng)用最多、技術(shù)較為成熟的脫硫工藝。其主要優(yōu)點(diǎn)包括脫硫效率高、吸收劑利用率高、工作的可靠性高(目前最成熟的煙氣脫硫工藝)、脫硫劑―石灰石來(lái)源豐富且廉價(jià)。但是石灰石―石膏法的缺點(diǎn)也是比較明顯的:為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)的物料平衡,必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水,廢水主要來(lái)自石膏脫水和清洗系統(tǒng)。廢水中含有的污染物主要包括SS、F-、過(guò)飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬,其中很多是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求嚴(yán)格控制的第一類(lèi)污染物和第二類(lèi)污染物。電絮凝是一種物理化學(xué)反應(yīng),借助外加高電壓,使陽(yáng)極金屬電極產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子,利用陽(yáng)離子的凝聚性來(lái)凝聚水中的污染物質(zhì),能夠有效去除水中的SS、膠體、可溶性有機(jī)物等,具有去除效率高,對(duì)環(huán)境影響小,藥物投加量少,操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。本研究使用電絮凝技術(shù)處理電廠脫硫廢水,在電廠進(jìn)行中試,探究電絮凝技術(shù)在靜態(tài)、動(dòng)態(tài)情況下對(duì)電廠脫硫廢水的處理效果的影響。

1、試驗(yàn)設(shè)備

XX電廠脫硫廢水作為處理對(duì)象進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)中試試驗(yàn)。作為燃煤電廠脫硫廢水成套處理工藝環(huán)節(jié)之一的高效澄清池,主要由電絮凝裝置和斜板沉淀裝置組成,目的是為后續(xù)吸附處理環(huán)節(jié)減輕負(fù)擔(dān)。脫硫廢水從進(jìn)水箱用泵打入整個(gè)電絮凝裝置,首先通過(guò)布流板,布流板的作用是為了均勻布水,使需處理廢水均一穩(wěn)定的進(jìn)入處理系統(tǒng),防止出現(xiàn)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)大,影響處理效果。然后是電極板,使用三個(gè)穩(wěn)壓直流電源供電,廢水經(jīng)電絮凝處理后,進(jìn)入斜板沉淀池,以增強(qiáng)處理效果。采用三角堰出水,出水進(jìn)入集水槽,集水槽下面安裝截止閥,控制出水量,最后流入清水池。經(jīng)電絮凝前置處理后,廢水流入吸附裝置,經(jīng)吸附柱六級(jí)吸附后,達(dá)標(biāo)排放。

2、中試試驗(yàn)

設(shè)計(jì)電絮凝在高效澄清池里進(jìn)行,在不同的控制條件下進(jìn)行電絮凝反應(yīng),在試驗(yàn)開(kāi)始前,使用砂紙對(duì)電極板進(jìn)行打磨,去除表面的一層氧化鋁薄膜。整個(gè)試驗(yàn)分為靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

靜態(tài)試驗(yàn):脫硫廢水從進(jìn)水箱流入高效澄清池,當(dāng)水位達(dá)到距池頂0.1米時(shí),停止進(jìn)水。將電極板順?biāo)鞣胖茫刂茦O板深度為55cm,極板間距在12cm,電流為20A,通電連續(xù)工作1小時(shí),在通電第0min10min、30min、60min時(shí)取樣。

動(dòng)態(tài)試驗(yàn):脫硫廢水從進(jìn)水箱流入高效澄清池,進(jìn)而從高效澄清池流入清水池,連續(xù)進(jìn)水,進(jìn)水速度為0.3立方米每小時(shí),并保持高效澄清池的水位在距池頂0.1米不變。將電極板順?biāo)鞣胖?,控制極板深度為55cm,極板間距在12cm,電流為20A,通電連續(xù)工作1小時(shí),在通電第0h1h、2h、3h時(shí)取樣。

取樣方案:在電極板中間取一點(diǎn)作為A點(diǎn),在電極板與斜板之間取一點(diǎn)為B點(diǎn),在接近出水口位置取一點(diǎn)為C點(diǎn),以上三點(diǎn)即為本次試驗(yàn)的取樣點(diǎn)。

懸浮物參照《GB11901-89水質(zhì)懸浮物的測(cè)定重量法》中的方法測(cè)定。濁度使用臺(tái)式濁度儀測(cè)定(2100AN臺(tái)式濁度儀)。氟離子參照《GB7484-87水質(zhì)氟化物的測(cè)定離子選擇電極法》中的方法測(cè)定。

3、試驗(yàn)結(jié)果

3.1 靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果

靜態(tài)試驗(yàn)水流處于靜止?fàn)顟B(tài),不再流進(jìn)流出,按照預(yù)先設(shè)置的點(diǎn)位,分別在電解不同時(shí)間后取樣測(cè)定。

靜態(tài)環(huán)境下水體中SS的去除效果如圖2所示,隨著電解時(shí)間的增加,水體中的SS也在逐漸下降,電絮凝處理1hC點(diǎn)SS達(dá)154mg/L,去除率達(dá)21.53%。水體中濁度的去除效果如圖3所示,隨著電解時(shí)間的增加,水體中的濁度在逐漸下降,最低達(dá)到53.7NTU,去除率達(dá)68.6%??梢苑浅C黠@的看到,三個(gè)取樣點(diǎn)處電解后半段濁度的去除速率比前半段要低,這是因?yàn)樗w經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的處理,濁度已經(jīng)下降了50%以上,而電極板的面積是固定的,同比接觸水體中的污染物變少,且電極板進(jìn)過(guò)一段時(shí)間電解發(fā)生了鈍化現(xiàn)象,所以去除速率變低。水體中F的去除效果如圖4所示,隨著電解時(shí)間的增加,水體中的F也在逐漸下降,電絮凝處理1hC點(diǎn)F達(dá)36.8mg/L,去除率達(dá)53.88%

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

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3.2 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果

動(dòng)態(tài)試驗(yàn)?zāi)M真實(shí)廢水處理場(chǎng)景,廢水處于流動(dòng)狀態(tài),按照預(yù)先設(shè)置的點(diǎn)位,分別在電解不同時(shí)間后取樣測(cè)定。

動(dòng)態(tài)環(huán)境下水體中SS的去除效果如圖5所示,水體中SS最低達(dá)58.6mg/L,去除率達(dá)91.93%。

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

動(dòng)態(tài)環(huán)境下對(duì)水體中濁度的去除率如圖6所示,可以明顯的看到取樣點(diǎn)越靠近出水口,其濁度越低。水體中濁度最低達(dá)34.8NTU,去除率達(dá)83.43%。由于A點(diǎn)靠近進(jìn)水口,整個(gè)裝置處于流動(dòng)狀態(tài),進(jìn)水箱里的水不斷流入電絮凝裝置,理論上來(lái)說(shuō)電解時(shí)間的變化,其污染物濃度變化不大,接近進(jìn)水箱的水質(zhì),但是這里濁度有一個(gè)很明顯的下降,這是因?yàn)殡S著電解時(shí)間的增加,水體中因電解產(chǎn)生的氫氧化物凝聚水中懸浮物會(huì)隨著時(shí)間的增加,而使更多的懸浮物絮凝沉淀。

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動(dòng)態(tài)環(huán)境下對(duì)水體中F的去除率如圖7所示,可以明顯的看到取樣點(diǎn)越靠近出水口,其F濃度越低。水體中F濃度最低達(dá)34.12mg/L,去除率達(dá)26.74%。隨著電解時(shí)間的增加,各點(diǎn)的去除率也在不斷增加,當(dāng)電解達(dá)到3h后,由于電極板鈍化,電解效果下降,所以在各點(diǎn)的去除率有所下降。

污水處理設(shè)備__全康環(huán)保QKEP

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4、結(jié)果與分析

電絮凝工藝對(duì)脫硫廢水中SS、濁度和F有較好的去除效果。在靜態(tài)試驗(yàn)中,脫硫廢水經(jīng)處理1hC點(diǎn)SS、濁度、F的去除率達(dá)21.53%、68.6%、53.88%,在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)(模擬真實(shí)廢水處理過(guò)程)中,脫硫廢水經(jīng)處理3h后,出水SS、濁度、F的去除率達(dá)91.93%、83.43%26.74%。與動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果相比,靜態(tài)環(huán)境下對(duì)脫硫廢水的處理效果并不理想,這里有2個(gè)原因。一方面,整個(gè)中試與電廠的生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,試驗(yàn)用水取自電廠的廢水預(yù)處理緩沖箱,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,水質(zhì)有較大的波動(dòng)。另一方面相較于動(dòng)態(tài)試驗(yàn)來(lái)說(shuō),靜態(tài)試驗(yàn)僅處理1h,而動(dòng)態(tài)試驗(yàn)處理3h。

中試結(jié)果顯示,電絮凝技術(shù)適用于高SS、高濁度、高F的電廠脫硫廢水處理工藝中。(來(lái)源:大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司薊縣項(xiàng)目部)

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