1、前言
垃圾焚烧厂烟气处理中通常选用“半干法/干法脱酸+活性炭喷射+袋式除尘器”这一组合工艺,以去除烟气中烟尘、酸性气体、重金属、二噁英等污染物,这套组合工艺不会产生二次废水。随着国内环保标准和民众对环境质量要求的日益提高,政府对烟气处理工艺提出了更高的要求,在传统烟气处理工艺中增加了脱硝、湿法脱酸处理工艺,以应对日益严格的环境标准要求。湿法脱酸处理工艺采纳洗涤塔形式,烟气进入洗涤塔后与洗涤液(通常为浓度30%~40%的液体氢氧化钠)充分接触反应,从而达到脱酸目的;洗涤液循环使用一段时间后,洗涤液中盐分会增加,脱酸效果会下降,对脱酸设备的腐蚀性也会加剧,此时需要排放一部分洗涤液(称之为脱酸废水),同时补充一部分新奇的碱液。脱酸废水中含有大量的盐分及其它污染物,需要经过处理后才能排放。自动线喷涂
2、处理现状
在多数垃圾焚烧发电厂中,脱酸废水处理工艺通常选用混凝沉淀过滤法,由废水处理系统、污泥脱水系统、化学加药系统等三大部分组成,该种工艺主要去除废水中悬浮物、重金属及少量盐分,而对大部分的盐分物质(如钠盐等)并不能去除,处理后厂内回用。 2.1 悬浮物的去除
通过添加聚合氯化铁、助凝剂及石灰,使废水中的胶体、悬浮物通过电中和、吸附桥架等作用,使之分散成易沉淀的较大絮凝物。
同时在石灰强碱性作用下,氢氧根离子能与废水中的少部分硫酸盐、亚硫酸盐、金属离子等反应,生成微溶于水的化学沉淀,但与废水中的氯化钠不会发生反应。
2.2 重金属的去除
在废水中加入可溶性氢氧化物,掌握pH值在9.0~9.5之间,可使Fe3+、Cu2+、Pb2+、Ni+、Cr3+等重金属离子生成溶解度较小的氢氧化物沉淀。但仍有肯定量的重金属(如Hg2+、Cd2+等)残留在废水中,加入Na2S或有机硫(TMT15),利用金属的硫化物比其它氢氧化物溶解度更小的原理,更加彻底地去除废水中的重金属离子。
2.3 固液分别
远程控制系统监控摄像机主板脱酸废水从反应池自流进入澄清池,废水中的絮状体在重力沉降的作用下沉积在澄清池底部,污泥等固体杂质排往污泥浓缩池再经脱水后处理;清水则上升至顶部通过环形三角溢流堰自流至清水箱,在清水箱内加入的HCl反应,使出水pH值回调至6~9,进行回用或排放。
采纳混凝沉淀过滤法进行脱酸废水处理的项目有:
3、现阶段废水处理后的去向及存在问题
在现有的工程项目中,脱酸废水经混凝沉淀过滤处理后通常回用至炉渣冷却系统、烟气半干法脱酸系统。由于脱酸废水中含有大量的盐分,回用至上述系统可能会带来以下影响:
降噪咪头3.1 脱酸废水回用至炉渣冷却水系统带来的影响
由于废水中含有大量的盐类物质及氯离子,脱酸废水回用于炉渣冷却系统时,对捞渣机金属设备产生较严峻的盐腐蚀,同时由于捞渣机的金属部件均为磨损消耗件,因此在废水对金属的腐蚀与自身的机械磨损共同作用下,将导致设备部件磨损速率加快。
炉渣冷却后一般是填埋或者资源化利用,假如是填埋,炉渣会携带一部分冷却水至填埋场中,携带走的冷却水中含有较高的盐分,这部分盐分会在填埋场内以渗滤液的形式流出,进入渗滤液处理系统,盐分对以生化处理工艺、膜处理工艺都有较为严峻的影响;假如是资
源化利用,比如炉渣制砖,炉渣制砖前都需要对炉渣进行淘洗,以洗去炉渣中的盐分,因盐分过高会影响砖的粘合,盐分又转移到洗渣水中,洗渣水照旧要处理。
3.2 脱酸废水回用至半干法脱酸系统带来的影响
半干法脱酸工艺由生石灰储存系统、石灰浆液制备系统、旋转雾化脱酸反应塔系统组成。脱酸废水经过处理后回用至石灰浆液制备系统(部分代替自来水)配置石灰浆液,带来的影响主要有2点:
3.2.1 对旋转雾化器的盐腐蚀影响
旋转雾化器是半干法脱酸工艺的关键设备,是盘式结构的高速转盘(转速达13500rpm),石灰浆液通过雾化器喷嘴高压雾化喷出,形成粒径50微米左右的微小雾滴。因脱酸废水中含有大量的盐分,在高温烟气的作用下(200℃左右),石灰浆液携带的盐分极易在雾化器喷嘴处析出晶体,导致喷嘴堵塞、腐蚀。
3.2.2 盐分对脱酸反应效率的影响
半干式反应塔中石灰浆雾滴与烟气中的HCl、SO2等酸性气体进行接触反应,其反应传质过程依次为:酸性气体向雾滴表面的水膜迁移、水膜对酸性气体的溶解形成液态酸、液态酸与雾滴中心的钙质反应、生成CaCl等盐类晶体。在整个反应过程中打算反应效率的众多因素中包括:雾滴表面水膜对酸性气体的溶解度(即迁移量)和雾滴的干燥时长,当半干式反应塔降温水采纳高浓度含盐废水时,石灰浆雾粒表面的水膜中含有较高的含盐量,一方面增大了烟气中酸性气体向水膜迁移的阻力,同时降低了水膜对酸性气体的溶解度,在同样的
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烟气停留时间及浆液当量条件下,降低了脱酸效率。另一方面雾滴表面水膜含有高浓度盐分时,在雾滴飞行干燥过程中,水膜中本身含有的盐分随水膜汽化而析出结晶,晶体会包裹附着于雾粒中心的钙质,从而阻碍或隔断钙质与液态酸的反应,最终使烟气脱酸效率降低。
4、蒸发浓缩结晶技术在脱酸废水零排放处理中的工程应用
由于脱酸废水中含有大量的盐分,盐分含量可以达到30000~50000mg/L,假如不对盐分进行处理,将极大影响脱酸废水的二次使用或者排放。混凝沉淀技术不能解决盐分问题;膜分别技术只能实现部分水回用,同时会产生膜浓缩液,盐分问题同样得不到解决;只有蒸发浓缩结晶技术可以实现废水中盐分与水的分别,实现废水零排放。
4.1 项目概况
深圳某电厂垃圾焚烧规模设计6*850吨/日,烟气湿法脱酸废水处理系统设计规模为480m3/d,处理后的废水达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB19923-2022)中放开式循环水系统补水要求,回用至电厂循环水系统,结晶盐:氯化钠品质达到《GB/T5462-2022工业氯化钠》中的精制工业盐中工业盐二级标准;硫酸钠满意《GB/T6009-2022工业无水硫酸钠》中的二类合格品标准,资源化利用。
4.2 设计方案
后桥壳
该工艺可以分为预处理阶段、蒸发浓缩分盐阶段,工艺流程如图所示。