郎格里尔法控制和处理电厂含渣废水的研究_张国辉

200843年第5期郎格里尔法控制和处理电厂含渣废水的研究ResearchonLangelierJudgeMethodforControllingandTreatingSlagWasterwaterinPowerPlant张国辉1,2,童少平1,袁月红2(1.浙江工业大学化学工程与材料学院,杭州310032;2.巨化集团公司热电厂,浙江衢州324004)摘要:用工业废硫酸处理电厂含渣废水,通过郎格里尔法调整参数、控制水质,有效减轻了工业废水在生产系统管道中腐蚀和结垢程度,解决了管道严重结垢问题。项目实施后电厂废水不再外排,达到了节水、节电的效果。关键词:电厂;含渣废水;水处理;废硫酸中图分类号:TM628文献标识码:B文章编号:1007-1881(2008)05-0043-03浙江电力ZHEJIANGELECTRICPOWER某发电厂4台410t/h锅炉采用电除尘干式出灰,每小时产生渣、浆废水400t,全部接入废水回收闭式循环系统,管路结垢较为严重。为了确保发电设备安全长周期运行,该厂部分管线停用了含渣废水,导致闭式循环系统失衡,废水大量外排。为了解决含渣废水处理中出现的管道结垢问题,选用适合的控制电厂含渣废水水质指标的理论体系显得尤为重要。1试验概况1.1系统介绍原含渣废水处理系统工艺流程如图1所示。在一级沉淀池中加聚丙烯酰胺去除灰水悬浮物[2],来自生产系统的废水经除渣和除硬后返回生产系统供冲渣、冲灰或厂房保洁使用。1.2郎格里尔法郎格里尔法[4]根据碳酸钙饱和指数L评判水质情况,广泛应用于电厂凝汽器闭式循环水系统。L=pH-pHs(1)式中:pH为循环水运行条件下实测的pH值;pHs为循环水在使用温度下被碳酸钙饱和时的pH值。工程上常用经验公式计算pHs值:pHs=(9.3+A+B)-(C+D)(2)式中:A为循环水总溶固相关的工程修正系数;B为循环水温度相关的工程修正系数;C为循环水钙硬度相关的工程修正系数;D为循环水总硬度相关的工程修正系数。以上修正系数可以根据水质指标从文献[4]中查找,水质指标判据参考文献[5]。1.3电厂含渣废水水质检验取含渣废水水样进行分析,结果见表1。可见L>3.0,结垢非常严重,不腐蚀[5]。2试验结果与讨论2.1有害离子去除情况DOI:10.19585/j.zjdl.2008.05.013442008年第5期表3有害物质浓度分析结果项目pH值As/mg·L-1F-/mg·L-1SS/mg·L-1CODCr/mg·L-1SO4/mg·L-112345.987.037.999.010.320.280.280.278.297.388.017.13353434347.67.47.57.51511331261112-表2废酸成分检测数据汇总表项目pH值As/mg·L-1F-/mg·L-1SS/mg·L-1SO3/mg·L-1SO2/mg·L-1总酸/g·L-1实测值2.08.5028.30666048924246.64浙江电力表1电厂含渣废水分析结果项目分析数据对应系数查表数值pH值总溶固/mg·L-1水温/℃钙硬度(以CaCO3计)/mg·L-1总碱度(以CaCO3计)/mg·L-1pHs计算值L值10.58914.830488212ABCD0.191.92.32.36.793.79pH范围锈蚀点结垢率/g·m-2SS平均值/mg·L-16.0～6.56.5～7.07.0～7.57.5～8.08.0～8.58.5～9.0无无无无无无0.980.620.240.110.020.01475347504863458746384896表5试片一锈蚀情况(含渣废水)pH值范围选硫酸厂硫酸塔矿渣洗涤液为处理剂,废硫酸的成分见表2,显示废硫酸中含砷、氟等物质。由于煤灰和煤渣本身有吸附性,可使部分有害离子随排渣除去。灰水中的活性二氧化硅也可以去除部分氟离子。可见,用废酸处理电厂含渣废水理论上可行。取一组1000ml含灰渣的废水,用废硫酸滴定至一定pH值,静止45min,取上清液进行分析,测得结果见表3。结论一:由表3得出,用废硫酸处理电厂冲渣等废水,经过沉淀,可达到GB8978-1996排放标准[6]要求。2.2各pH值条件下水质特性评判结果根据国家GB8978-1996排放标准要求,初步确定pH值调整至6～9。在不同时间段取5份试样,用0.01mol/L稀硫酸调整试样pH值,根据测得的相关数据得到水质腐蚀、结垢判断结果,详见表4。结论二:由表4得出,按郎格里尔法,pH值控制在7左右时,L接近0,此时废水的结垢和腐蚀程度均较低;当pH>7.94时,管路将产生中等程度以上结垢,并且随pH值增加,结垢越来越严重。2.3生产试验结果为了验证表4中各pH值条件下含渣废水腐蚀和结垢的实际情况,采用在线仪表和HS2000控