全膜工艺深度处理燃煤电厂+脱硫废水的研究

60中国环保产业2019年第5期聚焦水污染防治FocusonWaterPollutionPreventionandControl由表1可知，脱硫废水含有大量悬浮物，主要是石膏颗粒、SiO2等，同时含有Cl-、SO42-等，成分复杂，水量波动较大，水质极差，既含有一类污染物，又含有二类污染物，对环境有很强的污染性。因此，脱硫废水必须经处理进行达标排放或零排放。1.2试验过程传统的热法处理脱硫废水，缺点是废水处理量小，处理成本和能耗较高，固体废物产生量大，成分复杂，无法有效回收利用。因此，针对该厂亟需解决的问题，最优的办法是通过膜法浓缩、分盐将浓盐水减量化，减少后续蒸发或非蒸发技术结晶的难度[11～16]。本项目的处理对象是燃煤电厂的脱硫废水，中试地点在国电某电厂。采用TMF高效软化、DTRO浓缩技术、NF分盐相结合的工艺流程，达到控制污染排放、节约水资源、降低废水处理系统造价及运行成本的目的，为公司今后零排放及相关项目积累经验和提供技术支持，并为实际工程的设计提供依据。1.3分析方法（表2）2.1.3试验结果与讨论（1）氢氧化钠和碳酸钠加药量的确定本试验的进水为脱硫废水，脱硫废水的特点是盐分较高，钙镁离子含量较高，几乎没有碱度，存在大量的永久硬度，需人为投加碱。因此加药主要以双碱（碳酸钠、氢氧化钠）为主。并且镁的含量远远高于二氧化硅的含量，无需人为补充镁盐。将碳酸钠配成10%的溶液，通过计量泵加入反应槽中，按照Ca2++Na2CO3=CaCO3+2Na+计算碳酸钠的理论加药量。氢氧化钠配成30%~32%的溶液，通过计量泵加入反应槽中，通过调节加药量调节pH，去除原理为Mg2++2NaOH=Mg(OH)2+2Na+。在碳酸钠的加药量为1.3倍理论值时，检测不同pH下，TMF系统进水和产水的水质，指标见表3。表2分析方法指标标准方法名称CODCrGB11914—89HACH氨氮GB7481—87HACH浊度GB/T13200—1991HACHpHGB/T9724—2007HACH电导率GB/T11007—2008HACH碱度GB/T14419—93锅炉用水和冷却水分析方法-碱度的测定硬度GB6909.2—86锅炉用水和冷却水分析方法-硬度的测定（低硬度）悬浮物GB11901—89重量法溶固GBT14415—93锅炉用水和冷却水分析方法-固体物质的测定SO42-GB6911.1—86锅炉用水和冷却水分析方法-硫酸盐的测定（重量法）氯离子GB6905.1—86锅炉用水和冷却水分析方法-摩尔法钙GB6910—86锅炉用水和冷却水分析方法-钙的测定（络合滴定法）硅GB12149.89锅炉用水和冷却水分析方法-硅钼蓝比色法2试验部分2.1管式膜（TMF）强化软化预处理试验2.1.1试验简介试验采用化学加药预处理+管式膜过滤。首先向脱硫废水中投加氢氧化钠和碳酸钠，把钙离子和镁离子形成相应的碳酸钙和氢氧化镁的不溶物，然后利用管式膜的高效固液分离，获得膜透过水，经回调pH后，送往后续浓缩系统进行处理。TMF管式微滤膜是一种用于高悬浮固体过滤和分离的新型膜产品。采用PVDF过滤膜与PVDF或PE支持骨架相结合的锚型镶嵌结构，具有高通量、寿命长、可耐受强酸碱反洗等优势。2.1.2试验工艺流程（图1）图1TMF工艺流程表3TMF系统进水、产水水质pHCa2+/(mmol/L)Mg2+/(mmol/L)可溶性SiO2/(mg/L）硬度/(mmol/L)11.5～12进水3162693产水00.10.020.111～11.5进水21.835.41857.2产水00.8201.810.5～11进水1836554产水0012010～10.5进水3425.41859.4产水0.24134.2由表3可知，在pH＞10.5时，钙离子可完全去除，镁离子也可去除大部分。根据镁离子的溶度积常数算出万方数据61CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2019.5聚焦水污染防治FocusonWaterPollutionPreventionandControl镁离子沉淀的最佳pH为10.87（Ksp,Mg(OH)2=5.61×10-12，[Mg2+]≤10-5，[OH-]=7.5×10-4，即pH=10.87）。所以，反应槽的最佳pH范围为10.5~11。在确定氢氧化钠加药量的前提下，即反应槽的pH控制在10.5~11，检测碳酸钠加药量不同时，TMF系统的产水水质，指标如表4所示。加药量以碳酸钠理论加药量为基础。由表4可知，当碳酸钠加药量为理论值的1.1倍时，钙镁离子的去除效果最好。因此，双碱的加药量确定。试验采用某公司C4300049型膜柱，膜的压力等级选用160bar，装填在140bar的膜柱中，膜柱直径20.32cm，膜通量设定在5~40L/