CN114956389A - 一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：（1）将燃煤电厂脱硫废水进行絮凝沉淀处理；（2）加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；（3）将步骤（2）得到的一级浓水中加入纳米零加铁材料，经超声处理30~60min后过滤，所得滤液即为最终出水。本发明依次通过絮凝沉淀、化学沉淀、超滤、吸附等工艺有效去除废水中的污染物，使得出水水质优。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺。
背景技术
火电厂废水，火力发电厂用煤、油、可燃气体等发电过程中产生的废水，主要有冲灰水、除尘水、工业污水、生活污水、酸碱废液、冷凝器冷却水排水等，除尘水和工业污水一般排入灰水系统，酸碱废液主要来自锅炉给水系统，废酸液一般排入中和池后再排出，冷凝器冷却水排水直接排放会造成热污染，对水生生物的繁殖、生长均会产生影响。
现有技术中，在处理燃煤电厂运行产生的废水时，对于最难处理的含盐量和悬浮物很高的废水，部分燃煤电厂选择直接排出该废水，部分燃煤电厂采用反渗透膜脱盐、蒸发结晶等方式处理该废水。这样的不处理或者简单处理对排放环境有着严重的影响，不符合可持续发展的原则。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺。本发明的工艺能够有效对废水进行处理，实现废水零排放。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。
本发明提供了一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，包括如下步骤：
(1)将燃煤电厂脱硫废水预处理，在200～300r/min的转速条件下，先向废水中投加复合絮凝剂，搅拌20～40min后过滤，向所得滤液加入调理剂，搅拌10min后过滤，得到预处理废水；所述复合絮凝剂由以下组分组成：聚丙烯酰胺10～20重量份，改性淀粉40～60重量份，助剂10～30重量份，以及活性剂5～10重量份；所述调理剂选自氯化铝、硝酸铝或硫酸铝；所述复合絮凝剂与所述调理剂的加入比例为1：(0.1～0.5)；
(2)将步骤(1)得到的预处理废水中加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；所述搅拌速度为100～150r/min；所述超滤采用超滤膜进行处理；
(3)将步骤(2)得到的一级浓水中加入纳米零加铁材料，经超声处理30～60min后过滤，所得滤液即为最终出水。
优选地，步骤(1)中所述改性淀粉根据以下方法制得：将热塑性淀粉与去离子水混合并在磁力搅拌器中搅拌过夜得到均匀的溶液，在溶液中加入磷酸化酶常温下进行催化反应30～60min。
优选地，所述热塑性淀粉与去离子水按照每1g热塑性淀粉与10～30ml去离子水的比例混合。
优选地，所述磷酸化酶按照磷酸化酶与热塑性淀粉的质量比为1：(50～100)的量加入。
优选地，步骤(1)中所述助剂选自癸二酸、己二酸、柠檬酸、丁二酸、庚二酸、壬二酸中的一种或几种。
优选地，步骤(1)中所述活性剂选自硫酸锌和/或硫酸铜。
优选地，步骤(3)中所述纳米零加铁材料由以下方法制备：将无机铁盐经过高能球磨机球磨后浸渍在通入氮气的浓度为1～3mol/L的碱性腐蚀液中24～48小时，然后利用氧溶解量低于0.5mg/L的水冲洗至滤液呈中性，真空干燥后，即得到纳米零价铁材料。
优选地，所述无机铁盐为四氧化三铁、三氧化二铁、硫酸铁、氯化铁中的任一种。
优选地，所述碱性腐蚀液选自氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠中的一种或者两种的混合。
优选地，步骤(3)中所述纳米零加铁材料与一级浓水按照每100mL与1～2g的纳米零加铁材料的量加入。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明针对燃煤电厂脱硫废水污染物种类多，处理困难的问题，公开了一种简单易操作的处理工艺。本发明依次通过絮凝沉淀、化学沉淀、超滤、吸附等工艺有效去除废水中的污染物，使得出水水质优。本发明的工艺对废水中污染物去除效果好，处理过程简单，易于操作。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白理解，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，包括如下步骤：
(1)将热塑性淀粉与去离子水按照1g：20ml的量混合并在磁力搅拌器中搅拌过夜得到均匀的溶液，按照磷酸化酶与热塑性淀粉的质量比为1：80的量在溶液中加入磷酸化酶常温下进行催化反应45min，得到改性淀粉。
将燃煤电厂脱硫废水预处理，在250r/min的转速条件下，先向废水中投加复合絮凝剂，搅拌30min后过滤，向所得滤液加入氯化铝，搅拌10min后过滤，得到预处理废水；所述复合絮凝剂由以下组分组成：聚丙烯酰胺20重量份，改性淀粉50重量份，癸二酸20重量份，以及硫酸锌10重量份；所述复合絮凝剂与所述氯化铝的加入比例为1：0.3。
(2)将步骤(1)得到的预处理废水中加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；所述搅拌速度为130r/min；所述超滤采用超滤膜进行处理。
(3)将四氧化三铁经过高能球磨机球磨后浸渍在通入氮气的浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中36小时，然后利用氧溶解量低于0.5mg/L的水冲洗至滤液呈中性，真空干燥后，即得到纳米零价铁材料。
按照每100mL与1.5g的纳米零加铁材料的量将步骤(2)得到的一级浓水中加入纳米零加铁材料，经超声处理45min后过滤，所得滤液即为最终出水。
实施例2
一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，包括如下步骤：
(1)将热塑性淀粉与去离子水按照1g：30ml的量混合并在磁力搅拌器中搅拌过夜得到均匀的溶液，按照磷酸化酶与热塑性淀粉的质量比为1：50的量在溶液中加入磷酸化酶常温下进行催化反应45min，得到改性淀粉。
将燃煤电厂脱硫废水预处理，在250r/min的转速条件下，先向废水中投加复合絮凝剂，搅拌30min后过滤，向所得滤液加入氯化铝，搅拌10min后过滤，得到预处理废水；所述复合絮凝剂由以下组分组成：聚丙烯酰胺10重量份，改性淀粉60重量份，丁二酸25重量份，以及硫酸铜5重量份；所述复合絮凝剂与所述氯化铝的加入比例为1：0.1。
(2)将步骤(1)得到的预处理废水中加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；所述搅拌速度为130r/min；所述超滤采用超滤膜进行处理。
(3)将硫酸铁经过高能球磨机球磨后浸渍在通入氮气的浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中36小时，然后利用氧溶解量低于0.5mg/L的水冲洗至滤液呈中性，真空干燥后，即得到纳米零价铁材料。
按照每100mL与1g的纳米零加铁材料的量将步骤(2)得到的一级浓水中加入纳米零加铁材料，经超声处理45min后过滤，所得滤液即为最终出水。
实施例3
一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，包括如下步骤：
(1)将热塑性淀粉与去离子水按照1g：10ml的量混合并在磁力搅拌器中搅拌过夜得到均匀的溶液，按照磷酸化酶与热塑性淀粉的质量比为1：100的量在溶液中加入磷酸化酶常温下进行催化反应45min，得到改性淀粉。
将燃煤电厂脱硫废水预处理，在250r/min的转速条件下，先向废水中投加复合絮凝剂，搅拌30min后过滤，向所得滤液加入氯化铝，搅拌10min后过滤，得到预处理废水；所述复合絮凝剂由以下组分组成：聚丙烯酰胺20重量份，改性淀粉60重量份，柠檬酸10重量份，以及硫酸铜10重量份；所述复合絮凝剂与所述氯化铝的加入比例为1：0.5。
(2)将步骤(1)得到的预处理废水中加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；所述搅拌速度为130r/min；所述超滤采用超滤膜进行处理。
(3)将氯化铁经过高能球磨机球磨后浸渍在通入氮气的浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中36小时，然后利用氧溶解量低于0.5mg/L的水冲洗至滤液呈中性，真空干燥后，即得到纳米零价铁材料。
按照每100mL与2g的纳米零加铁材料的量将步骤(2)得到的一级浓水中加入纳米零加铁材料，经超声处理45min后过滤，所得滤液即为最终出水。
实施例4
一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，包括如下步骤：
(1)将热塑性淀粉与去离子水按照1g：10ml的量混合并在磁力搅拌器中搅拌过夜得到均匀的溶液，按照磷酸化酶与热塑性淀粉的质量比为1：50的量在溶液中加入磷酸化酶常温下进行催化反应30min，得到改性淀粉。
将燃煤电厂脱硫废水预处理，在300r/min的转速条件下，先向废水中投加复合絮凝剂，搅拌30min后过滤，向所得滤液加入氯化铝，搅拌10min后过滤，得到预处理废水；所述复合絮凝剂由以下组分组成：聚丙烯酰胺15重量份，改性淀粉60重量份，己二酸15重量份，以及硫酸锌10重量份；所述复合絮凝剂与所述氯化铝的加入比例为1：0.3。
(2)将步骤(1)得到的预处理废水中加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；所述搅拌速度为150r/min；所述超滤采用超滤膜进行处理。
(3)将三氧化二铁经过高能球磨机球磨后浸渍在通入氮气的浓度为3mol/L的氢氧化钠溶液中48小时，然后利用氧溶解量低于0.5mg/L的水冲洗至滤液呈中性，真空干燥后，即得到纳米零价铁材料。
按照每100mL与1g的纳米零加铁材料的量将步骤(2)得到的一级浓水中加入纳米零加铁材料，经超声处理60min后过滤，所得滤液即为最终出水。
对比实施例1
一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，包括如下步骤：
(1)将热塑性淀粉与去离子水按照1g：20ml的量混合并在磁力搅拌器中搅拌过夜得到均匀的溶液，按照磷酸化酶与热塑性淀粉的质量比为1：80的量在溶液中加入磷酸化酶常温下进行催化反应45min，得到改性淀粉。
将燃煤电厂脱硫废水预处理，在250r/min的转速条件下，先向废水中投加复合絮凝剂，搅拌30min后过滤，向所得滤液加入氯化铝，搅拌10min后过滤，得到预处理废水；所述复合絮凝剂由以下组分组成：聚丙烯酰胺20重量份，改性淀粉50重量份，癸二酸20重量份，以及硫酸锌10重量份；所述复合絮凝剂与所述氯化铝的加入比例为1：0.3。
(2)将步骤(1)得到的预处理废水中加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；所述搅拌速度为130r/min；所述超滤采用超滤膜进行处理。
(3)将步骤(2)得到的一级浓水经超声处理45min后过滤，所得滤液即为最终出水。
试验例1出水水质检测
按照实施例1-4及对比实施例1的工艺对某燃煤电厂脱硫废水进行处理，处理前测得该电厂废水COD为3580mg/L，硬度2500mg/L，处理后水质结果见表1。
由表1的结果可以看出，根据本发明实施例1-4的工艺处理的燃煤电厂废水水质明显优于对比实施例1的水质，说明纳米零价铁材料在处理过程中发挥着明显的作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范畴。
Claims (10)
1.一种燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将燃煤电厂脱硫废水预处理，在200～300r/min的转速条件下，先向废水中投加复合絮凝剂，搅拌20~40min后过滤，向所得滤液加入调理剂，搅拌10min后过滤，得到预处理废水；所述复合絮凝剂由以下组分组成：聚丙烯酰胺10~20重量份，改性淀粉40~60重量份，助剂10~30重量份，以及活性剂5~10重量份；所述调理剂选自氯化铝、硝酸铝或硫酸铝；所述复合絮凝剂与所述调理剂的加入比例为1：（0.1~0.5）；
（2）将步骤（1）得到的预处理废水中加入化学沉淀剂Ca(OH)2搅拌均匀后过滤，向滤液中加入Na2CO3软化废水中的钙、镁离子，搅拌20min后过滤，再进行超滤处理，得到一级浓水；所述搅拌速度为100~150r/min；所述超滤采用超滤膜进行处理；
（3）将步骤（2）得到的一级浓水中加入纳米零加铁材料，经超声处理30~60min后过滤，所得滤液即为最终出水。
2.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，步骤（1）中所述改性淀粉根据以下方法制得：将热塑性淀粉与去离子水混合并在磁力搅拌器中搅拌过夜得到均匀的溶液，在溶液中加入磷酸化酶常温下进行催化反应30~60min。
3.根据权利要求2所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，所述热塑性淀粉与去离子水按照每1g热塑性淀粉与10~30ml去离子水的比例混合。
4.根据权利要求2所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，所述磷酸化酶按照磷酸化酶与热塑性淀粉的质量比为1：（50~100）的量加入。
5.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，步骤（1）中所述助剂选自癸二酸、己二酸、柠檬酸、丁二酸、庚二酸、壬二酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，步骤（1）中所述活性剂选自硫酸锌和/或硫酸铜。
7.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，步骤（3）中所述纳米零加铁材料由以下方法制备：将无机铁盐经过高能球磨机球磨后浸渍在通入氮气的浓度为1~3mol/L的碱性腐蚀液中24~48小时，然后利用氧溶解量低于0.5mg/L的水冲洗至滤液呈中性，真空干燥后，即得到纳米零价铁材料。
8.根据权利要求7所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，所述无机铁盐为四氧化三铁、三氧化二铁、硫酸铁、氯化铁中的任一种。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述碱性腐蚀液选自氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠中的一种或者两种的混合。
10.根据权利要求1所述的燃煤电厂脱硫废水处理工艺，其特征在于，步骤（3）中所述纳米零加铁材料与一级浓水按照每100mL与1~2g的纳米零加铁材料的量加入。
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