CN110078249B - 去除电厂脱硫废水中cod和总铁的深度处理方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水处理技术领域,具体涉及一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,包括如下步骤:(1)所述电厂脱硫废水通过进水泵进入一级斜板沉淀池,氧化剂加药罐存有的复配氧化剂,通过加药罐的自控系统加入一级斜板沉淀池前部的搅拌区;加入的复配氧化剂在搅拌区和脱硫废水进行氧化反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域;(2)经过一级斜板沉淀池的脱硫废水通过一级提升泵进入二级斜板沉淀池;(3)经过二级斜板沉淀池的电厂脱硫废水通过二级提升泵进入过滤器,过滤后通过出水泵达标排放,或可进一步进行工业回用处理。本发明工艺一次性投资低;废液处理效果稳定;生产运行成本低;自动化程度高,操作简单。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域,涉及一种电厂脱硫废水的深度处理工艺,具体为一种同时去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法和系统。
背景技术
我国的电源结构以火电为主,其中燃煤火电发电量约占全年总发电量的70%以上。在众多烟气脱硫方法中,石灰石-石膏湿法烟气脱硫是目前世界上技术最成熟、应用最广泛的一种脱硫技术,其采用钙基吸收剂(石灰石或石灰)作为脱硫剂,在与烟气接触过程中,烟气中的二氧化硫被清除,同时烟气中的一部分污染物,如金属、有机污染物等也会转移到脱硫浆液中。
电厂脱硫废水水质呈弱酸性,悬浮物含量高,COD、氟化物、重金属超标。由于脱硫废水水质的特殊性,脱硫废水处理难度较大;同时,由于COD和金属离子对环境有很强的污染性,因此必须对脱硫废水进行单独处理。
到目前为止,还没有针对电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理工艺。本发明的目的就是根据电厂脱硫废水的水质水量情况,开发出经济、高效的深度处理工艺,以循环利用节能减排为主要任务,减少环境污染,积极应对日益严格的环境保护法规。
发明内容
本发明目的在于提出了同时去除电厂脱硫废水中COD和总铁深度处理技术方案,系统解决了电厂脱硫废水污染环境的问题,经过本技术方案处理后电厂脱硫废水可满足最严格的环保排放标准,也可以应用于钢铁工业领域的生产系统。
采用本发明的电厂脱硫深度处理的技术方案,处理效果稳定,生产运行成本低,操作运行简便,自动化程度高。
为实现本发明的目的,本发明采用的技术方案如下:
一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)所述电厂脱硫废水通过进水泵进入一级斜板沉淀池,一级沉淀池前部为搅拌区,后部为斜板沉淀区;氧化剂加药罐存有的复配氧化剂,通过加药罐的自控系统加入一级斜板沉淀池前部的搅拌区;加入的复配氧化剂在搅拌区和脱硫废水进行氧化反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域;复配氧化剂的加药量为450~2030毫克/升;
所述复配氧化剂由以下步骤制备而成:将浓度为9~12%的次氯酸钠和浓度为2~5%的氧化铝,二者按体积比25~35:1混和,快速机械搅拌15~18分钟,随后以50~65转/分钟搅拌,按1:2~3的体积比滴加2摩尔/升的高铁酸钾,滴加速度为30滴/分钟,滴加完成后继续搅拌20~30分钟,制成复配氧化剂;
(2)经过一级斜板沉淀池的脱硫废水通过一级提升泵进入二级斜板沉淀池;二级斜板沉淀池前部为搅拌区后部为斜板沉淀区;混凝剂加药罐存有的复配混凝剂,通过加药罐的自控系统加入二级斜板沉淀池前部的搅拌区;加入的复配混凝剂在搅拌区和脱硫废水进行混凝反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域;复配混凝剂的加药量为680~1420毫克/升;
所述复配混凝剂由以下步骤制备而成:1)筛取粒径为0.3~0.6mm的秸秆生物炭,秸秆生物炭炭含量为45~62%以质量百分比计,氢含量为2~5%,氮含量为1~3%,氧含量为24~48%;秸秆生物炭的比表面积为2.68~4.78平方米/克;2)配制质量百分比为34~41%的聚硅硫酸铁水溶液,然后按照秸秆生物炭:交联壳聚糖质量比=(45~65):1的比例向聚硅硫酸铁水溶液中投加,总投加量为每升溶液600~800g固体;3)配制的溶液在微波功率450W状态下,辐射25~35分钟,然后在水浴45℃下搅拌1~2小时,冷却后制得所述复配混凝剂;
(4)经过二级斜板沉淀池的电厂脱硫废水通过二级提升泵进入过滤器,过滤后通过出水泵达标排放,或可进一步进行工业回用处理。
根据本发明所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,所述电厂脱硫废水的水质特征:PH为6~9,COD为245~568毫克/升,总铁为23~45毫克/升。
根据本发明所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,进一步,在一级斜板沉淀区的搅拌时间为9~15分钟,搅拌器转速为75~105转/分钟;在斜板沉淀区域的停留时间为35~65分钟,斜板斜长为1.0~1.3米,斜板板距为65~75毫米,颗粒沉降速度为0.3~0.5毫米/秒。
根据本发明所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,进一步,在二级斜板沉淀区的搅拌时间为4~8分钟,搅拌器转速为45~75转/分钟;在斜板沉淀区域的停留时间为30~55分钟,斜板斜长为1.3~1.6米,斜板板距为75~85毫米,颗粒沉降速度为0.4~0.6毫米/秒。
根据本发明所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,进一步,过滤器中放置改性锰砂滤料,改性锰砂滤料占过滤器体积的85~95%;锰砂填料的粒径为1.0~2.5毫米,密度为3.1~3.9克/平方厘米,容重为1.5~2.4克/立方厘米。
根据本发明所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,进一步,过滤器的滤速为9~21米/小时。
根据本发明所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,进一步,经所述深度处理方法处理后,电厂脱硫废水出水水质为PH为6~9,COD为24~57毫克/升,总铁为0.8~1.6毫克/升。
本发明还提供一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理系统,依次包括进水泵、一级斜板沉淀池、一级提升泵、二级斜板沉淀池、二级提升泵,过滤器、排水泵;在所述一级斜板沉淀池的上方设置氧化剂加药罐及自控系统,在所述二级斜板沉淀池的上方设置混凝剂加药槽及自控系统。
进一步,所述一级沉淀池前部为搅拌区,后部为斜板沉淀区;斜板沉淀区域的斜板斜长为1.0~1.3米,斜板板距为65~75毫米;所述二级斜板沉淀池前部为搅拌区后部为斜板沉淀区;斜板沉淀区的斜板斜长为1.3~1.6米,斜板板距为75~85毫米。
发明详述:
一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理系统,包括进水泵、一级斜板沉淀池、氧化剂加药罐及自控系统、复配氧化剂,一级提升泵、混凝剂加药槽及自控系统、复配混凝剂、二级提升泵,过滤器、改性锰砂滤料、排水泵。
所述电厂脱硫废水经过中和沉淀处理,它的水质特征:PH为6~9,COD为245~568毫克/升,总铁为23~45毫克/升。
所述电厂脱硫废水通过进水泵进入一级斜板沉淀池,一级沉淀池前部为搅拌区,后部为斜板沉淀区。氧化剂加药罐存有复配氧化剂,通过加药罐的自控系统加入一级斜板沉淀池前部的搅拌区。加入的复配氧化剂在搅拌区和脱硫废水进行氧化反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域。复配氧化剂的加药量为450~2030毫克/升。在一级斜板沉淀区的搅拌时间为9~15分钟,搅拌器转速为75~105转/分钟。在斜板沉淀区域的停留时间为35~65分钟,斜板斜长为1.0~1.3米,斜板板距为65~75毫米,颗粒沉降速度为0.3~0.5毫米/秒。
所述复配氧化剂针对电厂脱硫废水的特点制备而成,制备过程如下:复配氧化剂的主要成分为次氯酸钙、氧化铝和高铁酸钾;将次氯酸钠的浓度为9~12%和氧化铝的浓度为2~5%,二者按体积比25~35:1混和,快速机械搅拌15~18分钟,随后以50~65转/分钟搅拌,按1:2~3的体积比滴加2摩尔/升的高铁酸盐,滴加速度为30滴/分钟,滴加完成后继续搅拌20~30分钟,制成复配氧化剂。
经过一级斜板沉淀池的脱硫废水通过一级提升泵进入二级斜板沉淀池。二级斜板沉淀池前部为搅拌区后部为斜板沉淀区。混凝剂加药罐存有复配混凝剂,通过加药罐的自控系统加入二级斜板沉淀池前部的搅拌区。加入的复配混凝剂在搅拌区和脱硫废水进行混凝反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域。复配混凝剂的加药量为680~1420毫克/升。在一级斜板沉淀区的搅拌时间为4~8分钟,搅拌器转速为45~75转/分钟。在斜板沉淀区域的停留时间为30~55分钟,斜板斜长为1.3~1.6米,斜板板距为75~85毫米,颗粒沉降速度为0.4~0.6毫米/秒。
本发明的复配混凝剂由根据电厂脱硫废水的特性制备而成。吸附剂为秸秆生物炭和交联壳聚糖,絮凝剂为聚硅硫酸铁。制备的方法:1)筛取粒径为0.3~0.6mm的秸秆生物炭,秸秆生物炭炭含量(质量百分比)为45~62%,氢含量为2~5%,氮含量为1~3%,氧含量为24~48%。秸秆生物炭的比表面积为2.68~4.78平方米/克。2)配制质量百分比为34~41%的聚硅硫酸铁水溶液,然后按照秸秆生物炭:交联壳聚糖(质量比)=(45~65):1的比例向聚硅硫酸铁水溶液中投加,总投加量为每升溶液600~800g固体。3)配制的溶液在微波功率450W状态下,辐射25~35分钟,然后在水浴45℃下搅拌1~2小时,搅拌速度为。冷却后制得高效复配水处理混凝剂。
经过二级斜板沉淀池的电厂脱硫废水通过二级提升泵进入过滤器,过滤器中放置改性锰砂滤料,改性锰砂滤料占过滤器体积的85~95%。锰砂填料的粒径为1.0~2.5毫米,密度为3.1~3.9克/平方厘米,容重为1.5~2.4克/立方厘米。整个过滤器的滤速为9~21米/小时。
处理后电厂脱硫废水通过出水泵达标排放,或可进一步进行工业回用处理。
本发明的工艺路线处理后,电厂脱硫废水出水水质为PH为6~9,COD为24~57毫克/升,总铁为0.8~1.6毫克/升。
本发明的有益效果如下:
本发明所述的电厂脱硫废水深度处理系统实现了去除脱硫废水中COD和总铁的目的,本发明工艺一次性投资低;废液处理效果稳定;生产运行成本低;自动化程度高,操作简单。本发明充分体现了节能减排的效果,是环境友好型的绿色钢铁生产工艺。
附图说明
图1电厂脱硫废水中COD和总铁深度处理工艺流程图。
其中:进水泵-1、一级斜板沉淀池-2、氧化剂加药罐-3、复配氧化剂-4,一级提升泵-5、混凝剂加药槽-6、复配混凝剂-7、二级斜板沉淀池-8、二级提升泵-9、过滤罐-10、改性锰砂滤料-11、排水泵12。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述,本领域技术人员应当理解,所述实施例仅用于示例,而不对本发明构成任何限制。
下面来结合图1详细说明本发明方法的实施过程:
实施例1:
一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理系统,包括进水泵、一级斜板沉淀池、氧化剂加药罐及自控系统、复配氧化剂,一级提升泵、混凝剂加药槽及自控系统、复配混凝剂、二级提升泵,过滤器、改性锰砂滤料、排水泵。
所述电厂脱硫废水经过中和沉淀处理,它的水质特征:PH为7.9,COD为458毫克/升,总铁为41毫克/升。
所述电厂脱硫废水通过进水泵进入一级斜板沉淀池,一级沉淀池前部为搅拌区,后部为斜板沉淀区。氧化剂加药罐存有复配氧化剂,通过加药罐的自控系统加入一级斜板沉淀池前部的搅拌区。加入的复配氧化剂在搅拌区和脱硫废水进行氧化反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域。复配氧化剂的加药量为1770毫克/升。在一级斜板沉淀区的搅拌时间为11分钟,搅拌器转速为100转/分钟。在斜板沉淀区域的停留时间为55分钟,斜板斜长为1.2米,斜板板距为75毫米,颗粒沉降速度为0.3毫米/秒。
所述复配氧化剂针对电厂脱硫废水的特点制备而成,制备过程如下:复配氧化剂的主要成分为次氯酸钙、氧化铝和高铁酸钾;将次氯酸钠的浓度为11%和氧化铝的浓度为4%,二者按体积比35:1混和,快速机械搅拌17分钟,随后以55转/分钟搅拌,按1:3的体积比滴加2摩尔/升的高铁酸盐,滴加速度为30滴/分钟,滴加完成后继续搅拌26分钟,制成复配氧化剂。
经过一级斜板沉淀池的脱硫废水通过一级提升泵进入二级斜板沉淀池。二级斜板沉淀池前部为搅拌区后部为斜板沉淀区。混凝剂加药罐存有复配混凝剂,通过加药罐的自控系统加入二级斜板沉淀池前部的搅拌区。加入的复配混凝剂在搅拌区和脱硫废水进行混凝反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域。复配混凝剂的加药量为1100毫克/升。在一级斜板沉淀区的搅拌时间为5分钟,搅拌器转速为50转/分钟。在斜板沉淀区域的停留时间为50分钟,斜板斜长为1.5米,斜板板距为75毫米,颗粒沉降速度为0.4毫米/秒。
本发明的复配混凝剂由根据电厂脱硫废水的特性制备而成。吸附剂为秸秆生物炭和交联壳聚糖,絮凝剂为聚硅硫酸铁。制备的方法:1)筛取粒径为0.3mm的秸秆生物炭,秸秆生物炭炭含量(质量百分比)为61%,氢含量为4%,氮含量为3%,氧含量为32%。秸秆生物炭的比表面积为3.11平方米/克。2)配制质量百分比为35%的聚硅硫酸铁水溶液,然后按照秸秆生物炭:交联壳聚糖(质量比)=55:1的比例向聚硅硫酸铁水溶液中投加,总投加量为每升溶液620g固体。3)配制的溶液在微波功率450W状态下,辐射25分钟,然后在水浴45℃下搅拌2小时,搅拌速度为。冷却后制得高效复配水处理混凝剂。
经过二级斜板沉淀池的电厂脱硫废水通过二级提升泵进入过滤器,过滤器中放置改性锰砂滤料,改性锰砂滤料占过滤器体积的85~95%。锰砂填料的粒径为1.5毫米,密度为3.2克/平方厘米,容重为1.7克/立方厘米。整个过滤器的滤速为15米/小时。
处理后电厂脱硫废水通过出水泵达标排放,或可进一步进行工业回用处理。
本发明的工艺路线处理后,电厂脱硫废水出水水质为PH为8.1,COD为41毫克/升,总铁为0.9毫克/升。
实施例2:
一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理系统,包括进水泵、一级斜板沉淀池、氧化剂加药罐及自控系统、复配氧化剂,一级提升泵、混凝剂加药槽及自控系统、复配混凝剂、二级提升泵,过滤器、改性锰砂滤料、排水泵。
所述电厂脱硫废水经过中和沉淀处理,它的水质特征:PH为8.4,COD为378毫克/升,总铁为31毫克/升。
所述电厂脱硫废水通过进水泵进入一级斜板沉淀池,一级沉淀池前部为搅拌区,后部为斜板沉淀区。氧化剂加药罐存有复配氧化剂,通过加药罐的自控系统加入一级斜板沉淀池前部的搅拌区。加入的复配氧化剂在搅拌区和脱硫废水进行氧化反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域。复配氧化剂的加药量为1750毫克/升。在一级斜板沉淀区的搅拌时间为15分钟,搅拌器转速为85转/分钟。在斜板沉淀区域的停留时间为65分钟,斜板斜长为1.3米,斜板板距为65毫米,颗粒沉降速度为0.3毫米/秒。
所述复配氧化剂针对电厂脱硫废水的特点制备而成,制备过程如下:复配氧化剂的主要成分为次氯酸钙、氧化铝和高铁酸钾;将次氯酸钠的浓度为9%和氧化铝的浓度为5%,二者按体积比35:1混和,快速机械搅拌16分钟,随后以65转/分钟搅拌,按1:2的体积比滴加2摩尔/升的高铁酸盐,滴加速度为30滴/分钟,滴加完成后继续搅拌21分钟,制成复配氧化剂。
经过一级斜板沉淀池的脱硫废水通过一级提升泵进入二级斜板沉淀池。二级斜板沉淀池前部为搅拌区后部为斜板沉淀区。混凝剂加药罐存有复配混凝剂,通过加药罐的自控系统加入二级斜板沉淀池前部的搅拌区。加入的复配混凝剂在搅拌区和脱硫废水进行混凝反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域。复配混凝剂的加药量为980毫克/升。在一级斜板沉淀区的搅拌时间为7分钟,搅拌器转速为45转/分钟。在斜板沉淀区域的停留时间为35分钟,斜板斜长为1.36米,斜板板距为75毫米,颗粒沉降速度为0.4毫米/秒。
本发明的复配混凝剂由根据电厂脱硫废水的特性制备而成。吸附剂为秸秆生物炭和交联壳聚糖,絮凝剂为聚硅硫酸铁。制备的方法:1)筛取粒径为0.4mm的秸秆生物炭,秸秆生物炭炭含量(质量百分比)为56%,氢含量为5%,氮含量为3%,氧含量为36%。秸秆生物炭的比表面积为2.97平方米/克。2)配制质量百分比为35%的聚硅硫酸铁水溶液,然后按照秸秆生物炭:交联壳聚糖(质量比)=62:1的比例向聚硅硫酸铁水溶液中投加,总投加量为每升溶液770g固体。3)配制的溶液在微波功率450W状态下,辐射35分钟,然后在水浴45℃下搅拌1.5小时,搅拌速度为。冷却后制得高效复配水处理混凝剂。
经过二级斜板沉淀池的电厂脱硫废水通过二级提升泵进入过滤器,过滤器中放置改性锰砂滤料,改性锰砂滤料占过滤器体积的90%。锰砂填料的粒径为1.0~2.5毫米,密度为3.2克/平方厘米,容重为2.1克/立方厘米。整个过滤器的滤速为20米/小时。
处理后电厂脱硫废水通过出水泵达标排放,或可进一步进行工业回用处理。
本发明的工艺路线处理后,电厂脱硫废水出水水质为PH为8.5,COD为27毫克/升,总铁为1.3毫克/升。
当然,本技术领域内的一般技术人员应当认识到,上述实施例仅是用来说明本发明,而非用作对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对上述实施例的变换、变形都将落在本发明权利要求的范围内。
Claims (4)
1.一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)所述电厂脱硫废水通过进水泵进入一级斜板沉淀池,一级沉淀池前部为搅拌区,后部为斜板沉淀区;氧化剂加药罐存有的复配氧化剂,通过加药罐的自控系统加入一级斜板沉淀池前部的搅拌区;加入的复配氧化剂在搅拌区和脱硫废水进行氧化反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域;复配氧化剂的加药量为450~2030毫克/升;所述电厂脱硫废水的水质特征:pH为6~9,COD为245~568毫克/升,总铁为23~45毫克/升;
所述复配氧化剂由以下步骤制备而成:将质量百分比浓度为9~12%的次氯酸钠和质量百分比浓度为2~5%的氧化铝,二者按体积比25~35:1混和,快速机械搅拌15~18分钟,随后以50~65转/分钟搅拌,按1:2~3的体积比滴加2摩尔/升的高铁酸钾,滴加速度为30滴/分钟,滴加完成后继续搅拌20~30分钟,制成复配氧化剂;
在一级斜板沉淀区的搅拌时间为9~15分钟,搅拌器转速为75~105转/分钟;在斜板沉淀区域的停留时间为35~65分钟,斜板斜长为1.0~1.3米,斜板板距为65~75毫米,颗粒沉降速度为0.3~0.5毫米/秒;
(2)经过一级斜板沉淀池的脱硫废水通过一级提升泵进入二级斜板沉淀池;二级斜板沉淀池前部为搅拌区后部为斜板沉淀区;混凝剂加药罐存有的复配混凝剂,通过加药罐的自控系统加入二级斜板沉淀池前部的搅拌区;加入的复配混凝剂在搅拌区和脱硫废水进行混凝反应,然后脱硫废水进入斜板沉淀区域;复配混凝剂的加药量为680~1420毫克/升;
所述复配混凝剂由以下步骤制备而成:1)筛取粒径为0.3~0.6mm的秸秆生物炭,秸秆生物炭炭含量为45~62%以质量百分比计,氢含量为2~5%,氮含量为1~3%,氧含量为24~48%;秸秆生物炭的比表面积为2.68~4.78平方米/克;2)配制质量百分比为34~41%的聚硅硫酸铁水溶液,然后按照秸秆生物炭:交联壳聚糖质量比=(45~65):1的比例向聚硅硫酸铁水溶液中投加,总投加量为每升溶液600~800g固体;3)配制的溶液在微波功率450W状态下,辐射25~35分钟,然后在水浴45℃下搅拌1~2小时,冷却后制得所述复配混凝剂;
在二级斜板沉淀区的搅拌时间为4~8分钟,搅拌器转速为45~75转/分钟;在斜板沉淀区域的停留时间为30~55分钟,斜板斜长为1.3~1.6米,斜板板距为75~85毫米,颗粒沉降速度为0.4~0.6毫米/秒;
(3)经过二级斜板沉淀池的电厂脱硫废水通过二级提升泵进入过滤器,过滤后通过出水泵达标排放,或进一步进行工业回用处理。
2.根据权利要求1所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,其特征在于:过滤器中放置改性锰砂滤料,改性锰砂滤料占过滤器体积的85~95%;锰砂填料的粒径为1.0~2.5毫米,密度为3.1~3.9克/平方厘米,容重为1.5~2.4克/立方厘米。
3.根据权利要求1所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,其特征在于:过滤器的滤速为9~21米/小时。
4.根据权利要求1所述一种去除电厂脱硫废水中COD和总铁的深度处理方法,其特征在于:经所述深度处理方法处理后,电厂脱硫废水出水水质为pH为6~9,COD为24~57毫克/升,总铁为0.8~1.6毫克/升。
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