火电厂烟气脱硫废水的处理研究
摘要
本论文采用中和、混凝法处理火电厂烟气脱硫废水，综合比较了三种混凝剂的处理效果，三氯化铁为最佳混凝剂。
最佳ph值为8.8－9.0，最佳投加量为17.5－18.5ml/l废水。
经过三氯化铁的混凝沉淀，出水的ss浓度降到65mg/l，出水cod降到62.333mg/l。
出水达到国家一级排放标准。
关键词：脱硫废水，cod，中和，混凝
1 引言
随着我国能源工业的迅速发展和大型燃煤电厂的兴建，燃料用量不断增加，so2的排放量越来越多，由此造成的大气污染也日趋严重，采取脱硫措施已迫在眉睫。
目前，烟气脱硫被认为是控制so2排放最行之有效的途径，湿式石灰石－石膏烟气脱硫是世界上应用最多、技术最成熟的脱硫工艺，能有效的吸收烟气中的so2，大大减少其排放量，控制空气污染。
但缺点就是会产生一定量的脱硫废水，这种脱硫工艺所产生的废水，其ph值为4－6，同时含有大量的悬浮物，如石膏颗粒、sio2等，以及氟化物、微量重金属如as、cd、cr、hg等[1, 2]，直接排放将污染水体，造成二次污染，对环境造成严重危害，因此必须对其加以治理才能排放。
所以，研究脱硫废水的处理方法对防治水体污染具有重要意义。
2 实验
2.1 废水水质
本次实验废水采自大唐国际热电公司，取自石膏脱水系统水力旋流分离器的出口处。
具体水质指标如表2.1所示。
表2.1 实验废水水质指标
主要水质指标ph ss (mg/l) cl-1 (mg/l) cod (mg/l) 实验废水 2.41 133246.7 20997.338 968.693
2.2 实验方法
调节ph值在室温下做搅拌试验，确定初始投药量。
再调整废水的ph值，加入初始投药量，搅拌静置，测定其上清液的ph值、浊度，得到最佳ph值。
在此ph值下，以初始投药量为基准，增加投药量，观测混凝情况，得出最佳投药量。
2.3 分析方法
水质指标的检测均采用《水和废水监测分析方法》中规定的方法进行测试[3]。
3 结果与讨论
3.1 ph值对混凝效果的影响
3.1.1.fecl3作混凝剂时最佳ph值
在ph值较低时剩余浊度较大。
随着ph值的增高，低电荷高聚合度物质的吸附架桥作用增强，这时混凝效果较好。
在ph值为8.8－9.0时剩余浊度最低，处理效果最好。
随着ph值的继续增高（ph>9），三价铁盐水解生成沉淀物，这些沉淀物在自身的沉降过程中，卷集网捕水中的胶体微粒，使胶体粘结，此时主要是网捕作用，处理效果较差，剩余浊度又开始增大。
三氯化铁混凝剂的最佳
ph值为8.8－9.0。
3.1.2.铝盐作混凝剂时最佳ph值
经查阅资料，硫酸铝的最佳ph值为5.7－7.8[6]，要使水样中的重金属生成沉淀，必须将ph值调至碱性。
因此硫酸铝混凝剂的ph值选择7，8。
硫酸铝在不同ph值下的处理效果见表3.1：表3.1 硫酸铝在不同ph值下的处理效果
ph值浊度剩余ph值
7 19.671 6.92
8 6.940 7.88
在ph值由7增大的过程中，存在吸附架桥作用，同时存在网捕作用，剩余浊度较小。
在ph>8时，al(oh)3胶体就会溶解生成alo2－，混凝作用消失，剩余浊度迅速增大。
考虑到溶液中重金属离子生成沉淀的ph值，最终确定三氯化铝的最佳ph值为7.9－8.0，硫酸铝的最佳ph值为8.0。
3.2 投加量对混凝效果的影响
当混凝剂量较少时，胶体不足以脱稳，剩余浊度较大，混凝效果不好。
随着投加量的增加，产生多种多核羟基络合物，胶体间产生压缩双电层和吸附架桥作用，快速凝聚，剩余浊度很低，处理效果好。
随后，混凝剂量大到足以生成沉淀，以网捕作用为主，处理效果较好。
混凝剂量继续增加，胶体性质发生改变，剩余浊度迅速增大。
由上图可知，三氯化铁的最佳投加量为3.5－3.7ml，即17.5－18.5ml/l废水。
氯化铝的最佳投加量为2.7－3.0ml，即13.5－
15.0ml/l废水。
硫酸铝的最佳投加量为2.6－2.7ml，即13.0－13.5ml/l废水。
3.3 处理效果综合比较
三种混凝剂处理效果比较表如下：
表3.2 三种混凝剂处理效果比较表
混凝剂最佳ph值最佳投加量/ml/l废水出水/codmg/l 出水/ssmg/l
fecl3 8.8-9.0 17.5-18.5 62.333 65
alcl3 7.9－8.0 13.5－15.0 176.933 127.5
al2(so4)3 8 13.0－13.5 425.233 407.5
由上表可知，三氯化铁溶液混凝处理的效果最好，出水能达到国家一级排放标准。
当ph值为8.5～9.5时，大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物沉淀[1]；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；并不是ph值越高越好，对锌、铅、铬、铝等两性金属ph值过高反而会形成络合物而使沉淀物发生返溶现象。
三氯化铁溶液混凝处理的最佳ph值恰好在此范围内。
3 结论
本论文采用中和、混凝法处理火电厂烟气脱硫废水，出水cod 为62.333mg/l，ss为65mg/l，稳定达到国家一级排放标准。
并确定了三氯化铁为最佳混凝剂，最佳ph值条件为8.8－9.0，最佳投加量为17.5－18.5ml/l，为火电厂烟气脱硫废水的处理提供了重要
的理论依据。
参考文献
［1］陈泽峰，冯铁玲．电厂脱硫废水处理．工艺水处理，2006，26（3）：86
［2］周卫青，李进．火电厂石灰石湿法烟气脱硫废水处理方法．电力环境保护，2006，22（1）：29～31
［3］国家环境保护总局编委会．水和废水监测分析方法．北京：中国环境科学出版社，2002年10月．96～211
［4］马青山．絮凝化学和絮凝剂．北京：中国环境科学出版社，1991年3月．33～34
［5］王俊霞，王文才．高氯离子低浓度cod水样的分析技术．中国环境监测，2006，22（2）：4～6
［6］王金梅，薛叙明．水污染控制技术．北京：化学工业出版社，2004年3月．66～67
［7］高廷耀，顾国维．水污染控制工程．北京：高等教育出版社，1999年5月．208～210
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