引言:垃圾焚燒技術(shù)是針對生活垃圾、工業(yè)垃圾等垃圾的一種全新處理工藝,可以借助焚燒爐將垃圾進行加溫脫水來使垃圾中的有機物氧化,最終將垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)橐滋幚淼纳倭炕覡a。從當(dāng)前垃圾焚燒爐的研究現(xiàn)狀來看,雖然已經(jīng)就垃圾焚燒爐的
垃圾處理方法有了較深研究,但針對焚燒后的產(chǎn)物即煙氣脫硫廢水的研究仍十分不足,尤其是脫硫廢水中含有的硫酸鹽、亞硫酸鹽、氯化物及微量重金屬,均為國家要求控制的重點污染物,如果不加以處理,便會直接對環(huán)境造成極大污染。由此可見,研究脫硫廢水混凝處理工藝,具有較強的現(xiàn)實意義,需要我們給予足夠高的重視。
1 垃圾燃燒
鍋爐煙氣脫硫現(xiàn)狀
進入二十一世紀(jì)以來,人們的生活質(zhì)量有了顯著提高,但與此同時也使得生活垃圾日益增多,以我國為例,目前我國已有將近70%的城市被垃圾所包圍,且多于25%的城市已經(jīng)不具備合適的垃圾堆放場所。數(shù)據(jù)指出,我國的垃圾增長率為10%左右,高于世界垃圾平均增長率約1.56%,同時,我國每年會產(chǎn)生1.5億噸城市垃圾,占據(jù)世界總垃圾產(chǎn)量百分之三十左右??梢源_定的是,目前我國的垃圾問題已經(jīng)迫在眉睫,如果還不能廣泛應(yīng)用更加先進的垃圾處理工藝,那么未來我國的城市環(huán)境將不容樂觀。在此背景下,垃圾焚燒工藝越來越被人們所看好,從1992年起,我國采用焚燒技術(shù)處理生活垃圾量越來越多,已由一開始的10%提高到如今的38%左右,實踐已經(jīng)證明垃圾焚燒技術(shù)確實為當(dāng)前處理城市生活垃圾的最有效手段,且其對于硫、硝等污染元素的處理確有實效,因此不僅值得我們大力推廣,更值得我們進一步展開理論研究。
2 垃圾焚燒鍋爐煙氣脫硫廢水特點
以目前來看,現(xiàn)有燃煤電廠最常用的脫硫工藝均為石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù),這種技術(shù)所產(chǎn)生的廢水一般包括硫酸鹽、亞硫酸鹽、氯化物以及微量重金屬等污染成分,且脫硫廢水往往具有以下特點:
2.1 懸浮物高
從數(shù)據(jù)來看,目前我國多數(shù)燃煤電廠采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝所產(chǎn)生的脫硫廢水懸浮物均在10000mg/L左右,且由于電廠脫硫過程的管理不當(dāng),部分電廠脫硫廢水的懸浮物甚至能夠達(dá)到50000mg/L以上。
2.2 硬度較高,易結(jié)垢
脫硫廢水中往往具有較多的鈣離子、鎂離子和硫酸根離子,且由于反應(yīng)生成的硫酸鈣往往處于飽和狀態(tài),因此在加深濃縮過程中很容易結(jié)垢。
2.3 成分易變,腐蝕性強
脫硫廢水的含量往往與煤燃電廠的原料成分有關(guān),當(dāng)電廠垃圾原料產(chǎn)地發(fā)生變化時,脫硫廢水中的成分也會發(fā)生變化,同時,部分廢水會具有較強的鹽分,含鹽量甚至可達(dá)60000mg/L,因此很容易與氯離子等發(fā)生反應(yīng)生成具有酸性的溶液,從而對
脫硫設(shè)備和管道造成腐蝕。
2.4 成分復(fù)雜,重金屬含量高
對比普垃圾焚燒鍋爐所產(chǎn)生的廢水往往具有更加復(fù)雜的成分,究其原因主要是垃圾、垃圾的成分構(gòu)成要遠(yuǎn)復(fù)雜于普通煤原料。此外,脫硫廢水中往往會包含大量的重金屬,尤其以CODcr最多,一般可達(dá)2500mg/L左右,這里我們就某垃圾焚燒熱電廠的實際參數(shù)進行了測試,得出表一參數(shù)表。
表一:某垃圾焚燒熱電廠脫硫廢水實測參數(shù)表
3 垃圾焚燒鍋爐煙氣脫硫廢水混凝處理試驗分析
3.1 試驗準(zhǔn)備
本次試驗分為三組,分別使用了三種混凝劑,包括三氯化鐵、聚合氯化鋁以及聚合硫酸鐵。
3.2 試驗方法
試驗方法為對照試驗,首先將試驗水樣分別攪拌均后放入試驗試管之中,并從中取出一定樣品記錄初始濃度,然后放入混凝劑開始沉降,準(zhǔn)確記錄沉降時間及對應(yīng)殘留濃度,計算各沉降時間下的沉降率,通過繪制沉降曲線進行比較分析,得出最適合的混凝劑。
同時,同樣采用對照試驗方法,采用同種混凝劑試驗在不同投加量及不同PH環(huán)境下試驗水樣的沉降量,計算所用混凝劑的最佳投放量和最佳適用環(huán)境。
3.3 試驗分析
3.3.1 氯化鋁試驗分析
通過比對分析,氯化鋁可用于4.0到9.0的環(huán)境,且在弱堿性環(huán)境中沉降效果較好,一般最好控制在7.0到9.0之間。同時,沉降率會隨著氯化鋁的添加呈遞增關(guān)系,當(dāng)投加量達(dá)到10mg/L時沉降率會達(dá)到頂峰,約為85%,基本達(dá)到國家要求的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3.3.2 聚合硫酸鐵試驗分析
聚合硫酸鐵試驗曲線如圖1,可以看出,當(dāng)聚合硫酸鐵投加量在25mg/L附近時,樣品沉降率同樣會達(dá)到一定峰值,約為96%,但與氯化鋁的不同之處在于當(dāng)聚合硫酸鐵投放量高于25mg/L后,沉降量會有所下降。此外,聚合硫酸鐵同樣適用于弱堿性環(huán)境,PH過高或過低都會導(dǎo)致沉淀時間大大增長。
圖一:聚合硫酸鐵投加量試驗曲線
3.3.3 三氯化鐵試驗分析
三氯化鐵試驗曲線與聚合硫酸鐵試驗曲線大致相同,沉降峰值皆為96%左右,且同樣在超出峰值對應(yīng)投加量后,沉降率會有所下降。
3.4 試驗結(jié)果
通過對比分析可以看出,聚合硫酸鐵和三氯化鐵的沉降效果要高于氯化鋁,但二者都存在最佳投加范圍,其中聚合硫酸鐵投加范圍應(yīng)控制在15到30mg/L之內(nèi),三氯化鐵投加范圍應(yīng)控制在10到30mg/L之內(nèi)。
結(jié)束語:綜上,本文結(jié)合脫硫廢水的構(gòu)成特點,針對常用混凝劑進行了對比試驗分析,確定了垃圾焚燒鍋爐煙氣脫硫廢水混凝處理的最佳混凝劑。同時,可以確定的是,目前脫硫廢
水處理工藝仍有很大不足,本文所進行的對照分析也僅針對聚合硫酸鐵、三氯化鐵和氯化鋁三種混凝劑,因此還需要廣大研究專家進行進一步的研究和分析。
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