除鹽水系統(tǒng)再生廢液污染原因分析及處理措施
國(guó)內(nèi)大部分火電廠鍋爐水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝中,普遍采用反滲透+離子交換床工藝。石橫特鋼發(fā)電車(chē)間除鹽水系統(tǒng)工藝流程:原水—多介質(zhì)過(guò)濾器—自清洗過(guò)濾器—超濾—反滲透—離子交換床。此工藝中,離子交換床的離子交換樹(shù)脂具有一定的交換能力,當(dāng)離子交換達(dá)到最大容量時(shí),出水水質(zhì)惡化。為了保證出水水質(zhì),必須對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生,所用再生劑為酸、堿。為避免污染環(huán)境,通過(guò)中和池采用曝氣中和處理,將酸堿廢水處理到pH 值6~9 范圍內(nèi)再進(jìn)行外排。
1 再生廢液污染分析
石橫特鋼發(fā)電車(chē)間現(xiàn)有2×25 t/h 和2×70 t/h 兩套反滲透系統(tǒng),共計(jì)離子交換床10 套。2 套反滲透系統(tǒng)已投運(yùn)2~3 a,隨著使用年限的增加,離子交換樹(shù)脂性能相應(yīng)下降,周期制水量減少,再生頻繁,酸堿耗量增加。日常再生1 臺(tái)交換床排出的廢液約100 m3,而現(xiàn)有中和池容積僅約80 m3,且池內(nèi)未裝有任何混勻裝置。陰離子交換床再生需消耗液堿(即工業(yè)氫氧化鈉),由于陰離子交換樹(shù)脂的置換反應(yīng)速度較慢,消耗液堿用量較大,整個(gè)再生交換過(guò)程時(shí)間較長(zhǎng),因此再生過(guò)程中排出的廢堿液量就比較大,廢堿液的pH 值一般在14 左右。當(dāng)此廢液遇到反滲透排出的濃水(濃水中含鈣鎂離子含量約是原水的4 倍,原水中鈣鎂離子含量已達(dá)500~600 mg/L)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)白色渾濁沉淀,此沉淀能夠被鹽酸完全溶解。經(jīng)試驗(yàn)表明,反滲透濃水屬于高硬高堿度的水,在堿性環(huán)境下,很容易生成碳酸鈣或碳酸鎂等白色沉淀。
造成此污染現(xiàn)象的原因:1)在反滲透系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)中,反滲透濃水和離子交換床再生廢水同時(shí)排入中和池內(nèi);2)反滲透濃水約占原水量的25%,再生消耗廢液的量很大,而中和池容積較小,來(lái)不及進(jìn)行中和處理;3)由于陰陽(yáng)床再生消耗酸堿量不同,堿量常多于酸量,故總的外排水仍顯堿性;4)酸堿中和需要一定的時(shí)間和交換容積,現(xiàn)有中和池設(shè)計(jì)不但容積小,而且沒(méi)有混勻裝置,不能達(dá)到完全中和的目的[1]。
2 廢水系統(tǒng)處理措施
利用中和池對(duì)離子交換除鹽系統(tǒng)再生后的酸、堿廢液進(jìn)行收集、混合,經(jīng)攪拌后視廢水pH 值,確定加入適量的酸或堿進(jìn)行調(diào)節(jié),直至池中廢水pH 值6~9 的達(dá)標(biāo)范圍,再由中和泵排出廠外。
中和處理前,首先應(yīng)對(duì)池內(nèi)的廢水進(jìn)行混合,保證池內(nèi)各部分廢水的pH 值基本一致;旌戏绞剑嚎諝鈹嚢杌旌,通常采用羅茨風(fēng)機(jī)或壓縮空氣對(duì)池內(nèi)進(jìn)行通氣攪拌;攪拌器攪拌混合,在中和池上設(shè)置機(jī)械攪拌裝置,直接對(duì)池內(nèi)的廢水進(jìn)行攪拌混合。酸堿廢水的中和處理:由于中和廢水所需的酸堿量與廢水的pH 值成指數(shù)關(guān)系,因此可根據(jù)廢水的pH 值確定加酸堿的步驟和用量[2]。
改造現(xiàn)有中和池:1)擴(kuò)建120 m3的中和池;2)中和池內(nèi)加曝氣混合裝置,池底采用約0.5 MPa 的壓縮空氣;3)將酸、堿液由酸堿貯存罐引管道至中和池內(nèi),以備對(duì)廢水進(jìn)行酸堿中和處理;4)將濃水箱溢流濃水另接管道排入地溝,不進(jìn)入中和池內(nèi);5)中和池安裝底排閥,方便放空池內(nèi)積水,以備再生酸堿廢液中和處理[3-4]。 3 結(jié)語(yǔ)
中和池改造完畢后,采用陰陽(yáng)床同時(shí)再生,保持外排酸堿廢液一起進(jìn)入中和池,同時(shí)開(kāi)啟曝氣裝置混勻,隨時(shí)監(jiān)測(cè)池內(nèi)pH 值,再生完畢后,再根據(jù)pH 值情況適當(dāng)投加酸堿液進(jìn)行中和,直到pH 值為6~9,且無(wú)白色渾濁現(xiàn)象后外排。用此方案改造的中和池,實(shí)際運(yùn)行效果良好,未對(duì)環(huán)境造成任何污染,達(dá)到了預(yù)期目的。
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