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飛灰熔融脫酸廢水處理試驗探討

 論文欄目:廢水處理論文     更新時間:2019/10/1 15:00:44   

摘要:以飛灰熔融后脫酸廢水為處理對象,采用多級分步沉淀與樹脂吸附一相結合的I_藝去除水‘i,重金屬,并通過蒸發結晶回收含欲廢水‘i,的淡水,所得結晶欲制備融雪劑產品。結果表明,本I_藝可實現高欲水“零排放’,,回用水水質達到偽戎市污水再生利用I一業用水水質》((}B/T19923-2005)標準,且蒸發結晶所得結晶欲制備成融雪劑,解決了結晶欲出路問題,為脫酸廢水處理I_藝及資源化提供參考。

關鍵詞:飛灰;重金屬;脫酸廢水;融雪劑

焚燒飛灰是垃圾焚燒廠煙氣凈化系統收集而得的焚燒殘余物,其特性與生活垃圾性質、焚燒工藝、煙氣凈化工藝等密切相關。因其中含有浸出毒性很高的重金屬、可溶性鹽類和有機氯化物}}A英),被普遍認為是一種危險廢物,對環境威脅極大L}l。飛灰污染特性主要包括三方面[L21.一是溶解鹽污染,飛灰的溶解鹽質量分數可高達220}0,主要為氯化物,如NaCl,KCl,CaC12,這些物質的存在對飛灰固化和穩定化處理有一定影響;二是重金屬污染,飛灰中的主要重金屬污染元素為PI>,Cr,Cd,Ni,Hg,Cu和Zn,正因為這些重金屬離子的存在,飛灰也具有一定的浸出毒性;三是二A英污染。目前,焚燒飛灰的處理技術}3J主要有水泥固化/穩定化法、熔融固化法、化學藥劑穩定法、酸堿溶液提取法、微生物淋濾提取法等。高溫熔融處理能夠熱解飛灰中的二A英等有機污染物,飛灰熔融經過冷卻形成玻璃體把重金屬固化在其中,部分重金屬則揮發到尾氣中被尾氣處理系統捕集處理后,可再次進人熔融固化。等離子體處理垃圾焚燒飛灰因其環保性和較高的能源回收率被認為是最具有潛力的垃圾處理技術之一[}a}。在飛灰熔融過程中PI>,Hg,S及C1等元素的揮發性較高,無法固定在玻璃體中,所以需要將揮發性重金屬收集。傳統的十法、半十法及組合煙氣處理工藝已不能全面滿足口益嚴格的環境標準要求,煙氣濕法脫酸工藝因其脫除效率高、處理效果徹底,已逐漸成為國內垃圾焚燒發電項目煙氣凈化的主流趨勢之一}s}由于飛灰進料存在較大波動性,造成水量水質波動較大,廢水中硬度極高,易造成蒸發系統結垢;廢水中氯離子含量非常高,易造成系統腐蝕。本文針對飛灰熔融后的脫酸廢水特性及復雜性,采用多級分步沉淀與贅合樹脂吸附相結合去除水中重金屬,并蒸發所得結晶鹽制成融雪劑產品,實現高鹽水處理及零排放,為脫酸廢水處理工藝提供參考。

1試驗材料與方法

1.1進水水質經煙氣脫酸后的廢水中主要含有鈉離子C3%)、氯離子(8.90}0)、鉀離子(2.1%)、鈣離子(0.250}0)、鉻離子(0.33%)、鋅離子(0.189%)、鎳離子(0.080}0)、鉛離子(0.060}0)等,水中重金屬含量較高,且含有大量的懸浮物。1.2工藝流程水處理工藝系統:調節池+初級沉淀+分步混凝沉淀+過濾+離子樹脂+蒸發結晶,輔助系統為污泥清洗與脫水、污泥十化及加藥系統等。廢水中含大量的鹽酸,且水中含不溶性懸浮固體,為避免懸浮固體混到重金屬污泥中,需先將懸浮物去除,采用沉淀池沉淀分離。初沉池后水進人分步混凝沉淀系統:由于不同重金屬氫氧化物的完全沉降pH值范圍不一,在堿性過高時都會明顯地生成絡合物,而使重金屬的溶解度增加,因此對pH值的控制要求比較嚴格,采用分步混凝沉淀的方式,使pH值滿足重金屬離子完全沉淀范圍,保證重金屬的去除率。經分段去除重金屬及懸浮顆粒后,廢水中仍含有少量的重金屬離子需去除,在混凝沉淀后端進行藥劑沉淀,而后增加過濾系統保證出水清澈且進一步脫除水中重金屬離子與硬度。污泥以泥水混合物的形式沉淀,進人污泥脫水系統進行清洗與脫水。采用脫水機脫水后,污泥含水率60%左右。氫氧化物沉淀污泥經清洗和脫水后,外運下游廠家。不能外運污泥經清洗、脫水(脫可溶性氯鹽)后十燥,作為前處理制粒的配料。經過多段工藝處理后,水中氯化鈉氯化鉀總含量約150}o}200}0,高濃度含鹽廢水可直接進行蒸發結晶,蒸發結晶所得的結晶鹽通過添加緩蝕劑/助劑等制備成融雪劑產品售賣。

2試驗結果與分析

2.1廢水中污染物去除效果分析廢水中金屬離子處理前后的質量濃度見表1所示。經過分步混凝沉淀、砂濾、樹脂等多道程序處理后,其出水水質中重金屬含量除鉛元素外,其他重金屬指標含量都極低,大部分數據都低于儀器檢測限值,但所有污染物指標均符合相關國家排放標準。若該水直排或納管,可執行CC;虧水綜合排放標準》(GB8978}1996),若向海洋排放,可按《污水海洋處置工程污染控制標準》(GB18486}2001)執行。2.2蒸發結晶鹽產品成分分析高鹽水經蒸發結晶所得冷凝水電導率為41.6N.,s/cm,硬度(以碳酸鈣計)為16.17mg/L,符合撇市污水再生利用工業用水水質》(GB/T19923-2005)規定。蒸發器結晶得到結晶鹽,蒸發結晶所得的結晶鹽中主要成為為氯化鈉鈉鉀,其中氯化鈉成分約占850}o,不能滿足O}二業鹽》(GB54622015)中二級鹽要求,因此需要制成其它相關產品,本文在結晶鹽添加相關少量的緩蝕劑、助劑等制成融雪劑產品,并根據《融雪劑》(GB238512017)檢測相關指標。2.3融雪劑產品性能分析結晶鹽中主要以氯化鈉鉀為主,含有約30}o硫酸鹽,融雪劑產品中重金屬Pl>,Cd,Cr,Hg,As含量分別為0.07,0.01,0.05,0.001,0.06mg/kg,均未超過《融雪劑》(GB238512017)中的限值要求,且相關指標如固體溶解速率16g/min,碳鋼腐蝕率0.04mm/a、路面摩擦衰減率80}o、植物種子受害率400}0等,均符合GB238512017中相關規定,表明結晶鹽可作為融雪劑生產原料,為結晶雜鹽的產品出路提供參考。

3結論

以飛灰熔融后脫酸廢水為處理對象,采用多級分步沉淀與樹脂吸附相結合的工藝去除水中重金屬,并通過蒸發結晶回收含鹽廢水中的淡水,所得結晶鹽制備融雪劑產品。試驗結果表明,本工藝可實現高鹽水“零排放”,回用水水質達到《城市污水再生利用工業用水水質》(GB/T19923-2005)標準,且蒸發結晶所得結晶鹽制備成融雪劑,融雪劑中的重金屬含量、固體溶解速率、碳鋼腐蝕率、路面摩擦衰減率、植物種子受害率等指標均符合}Cr}}雪劑》(GB238512017)中的限值要求,該工藝不僅實現了高鹽水的“零排放”,且解決了結晶雜鹽出路問題,為脫酸廢水處理工藝及資源化提供參考。

作者:江中央 單位:中國天楹股份有限公司

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