DE10101510A1 - Verfahren zur Behandlung von stark sulfathaltigem Abwasser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von stark sulfathaltigem Abwasser aus der Rauchgasreinigung, insbesondere der Rauchgasreinigung von mit Schweröl, Destillations- oder Konversionsrückständen o. dgl. betriebenen Raffineriekraftwerken, bei dem das Abwasser einer Alkalisierung, danach einer Fällung/Flockung und danach einer Schwerkraftabscheidung unterzogen wird und bei dem der Schlamm aus der Schwerkraftabscheidung einer Schlammentwässerung zugeführt wird, bei dem für die Gipsrückgewinnung vorgesehen ist, dass vor, während und/oder nach der Alkalisierung Calciumchlorid zugegeben wird und vor der Fällung/Flockung aus dem Abwasser Gips abgetrennt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Bei dem aus der DE-Z VGB KraftwerksTechnik 8/99 S. 61-76 bekannten Verfahren wird gemäß S. 75, Bild 9 Abwasser einer Alkalisierung mit Kalkmilch unterzogen. Die Alkalisierungssupension wird in einen Fällungs/Flockungs­ behälter überführt, dem Fällungsmittel und Flockungshilfsmittel zugesetzt werden. Das so behandelte Abwasser wird einer Sedimentation zugeführt. Bei dem bekannten Verfahren werden also alle Festoffe einschließlich des sich bildenden Gipses über die Sedimentation entfernt und müssen gemeinsam deponiert werden. Bei dem bekannten Verfahren wird auch schwerlich eine Herabsetzung des Sulfatgehalts im hinter der Sedimentaion abzugebenden Klarwasser auf kleiner 2000 mg/l, erreicht.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der genannten Art anzugeben, bei dem Gips zurück gewonnen und damit die zu deponierende Menge an Feststoffen verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass vor, während und/oder nach der Alkalisierung dem Abwasser Calciumchlorid zugegeben wird und vor der Fällung/Flockung aus dem Abwasser Gips abgetrennt wird.

Durch die die ausreichende zur Verfügungstellung von Ca-Ionen kann eine Abtrennung von Gips vor der Fällung/Flockung erreicht werden, so daß die zu deponiender Feststoffmenge auf z. B. 1/3 herabgesetzt werden kann.

Gleichzeitig wird sichergestellt das die vorgebenen Einleitwerte für das abzugebende Wasser hinsichtlich des Sulfatgehalts erreicht werden.

Falls das zu behandelnde Abwasser stark rußhaltig ist, ist es zweckmäßig, wenn das Abwasser vor der Alkalisierung und vor Zugabe des Calciumchlorids filtriert wird, um die Rußpartikel zu entfernen.

Die Alkalisierung erfolgt vorzusgweise zu einem pH-Wert von 3-6, weiter bevorzugt 3,5-4.5

Auch ist es zweckmäßig, wenn in der Fällungs/Flockungsstufe eine weitere Alkaliserung erfolgt, und zwar weiter bevorzugt zu einem pH-Wert von 8,5- 9,5.

Als Mittel für die Alkalisierung eignet sich insbesondere Kalkmilch. Es kann aber auch Kalkstein (CaCO3) oder eine andere alkalische Ca-Verbindung eingesetzt werden

Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Figur näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt ein Fließbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren.

Das Abwasser A aus der Rauchgasreinigungsanlage eines mit Schweröl betriebenen Kraftwerks is sehr stark sulfathaltig und mit Rußpartikeln und anderen ungelöste Bestandteile beladen und wird daher zunächst über einen Filter 1 geführt, in dem die Rußpartikel aus dem Abwasser entfernt werden. Die Rußpartikeln werden über eine Leitung 2 zur Verbrennung oder einer Weiterbehandlung zurückgeführt.

Danach fließt das Abwasser in einen Neutralisationsbehälter 3, in dem durch Zugabe von Ca(OH)2 eine pH-Wert Einstellung auf einen Wert von vorzugsweise 3,7 erfolgt. Durch eine Umsalzungsreaktion entsprechend dem Löslichkeitsprodukt fällt Gips (CaSO4 × H2O) aus. Da die vorhandenen Magnesium-, Natrium und Kaliumionen und Schwermetallionennbei diesem pH- Wert nicht ausfallen und auch nicht ihren Sulfatanteil freigegeben, wird vor, während und/oder nach der Zugabe von Ca(OH)2 Calciumchlorid (CaCl2) zugeben Damit wird die notwendige Menge an Caclcium für die Sulfate bereitgestellt und gleichzeitig die benötigten Anionen für die Kationen Mg2+, Na+ und K+.

Das so neutralisierte Abwasser fließt in einen Umsalzungs- und Kristallisationsbehälter 4, in dem durch eine ausreichend große Verweilzeit ein weiteres Kristallwachstum der Gipskristalle erreicht wird. Aus dem Behälter 4 wird die Suspension über eine Pumpe 5 einem Hydrozyklonen 6 zugeführt. Der konzentrierte Unterlauf 7 des Hydrozyklons 6, der die größeren Gispkristalle enhält, wird dem nicht gezeigten Gipssuspensionsbehälter der Rauchgasreinigungsnalage zugeführt.

Der klare Überlauf 8, der den Feinanteil des Gips enthält, wird in einen Sammelbehälter 9 überführt. Ein Teilstrom 8a des Überlaufs kann in Abhängigkeit vom Niveau in den Umsalzungsbehälter 4 zurückgeführt werden.

Der Hauptstrom 8b des Überlaufs mit einem pH-Wert von ca. 3,7 wird in eine erste Kammer 10a eines Reaktionsbehälters 10 geleitet. Der ersten Kammer 10a wird Kalkmilch Ca(OH)2 zugeleitet, um in ihr einen pH-Wert zwischen 9 und 9,5 einzustellen, der für die Ausfällung der meisten Schwermetalle aus dem Abwasser günstig ist. Die Einstellung höherer pH-Werte ist möglich und hängt von den im Wasser gelösten Schwermetallen ab. Unter Bildung von schwerlöslichen Hydroxiden werden 2- und 3-wertige Schwermetallionen aus dem Wasser ausgefällt. Jedes Element hat einen anderen Fällungs-pH-Wert.

Das auf den höheren pH-Wert alkalisierte Abwasser fließt in die zweite Kammer 10b des Reaktionsbehälters 10. Da sich nicht alle Schwermetalle als Hydroxide optimal ausfällen lassen, wird in die zweite Kammer ein SM-Fällungsmittel wie z. B. TMT 15 zudosiert. Es bildet vor allem mit Hg und Cd schwerlösliche Komplexe.

Die im Abwasser ausgefällten Hydroxide und Komplexe, sowie die möglicherweise nicht der Verbrennung zugeführten, sondern in den 10 eingebrachten abgeschiedenen Festoffe (vgl. gestrichelte Verbindungslinie 2a zwischen Filter 1 und Reaktionsbehälter 10), sind fein verteilt und sedimentieren schlecht. Zur Verbesserung des Flockungsverhaltens wird ein Flockungshilfsmittel FHM wie z. B. FeCl3 zudosiert.

Das behandelte Abwasser strömt in einen Eindicker 11. Das geklärte Abwasser strömt in einen Klarwasserbehälter 12. Ein Teil des Schlammes 13 wird als Überschußschlamm 13a in einer Kammerfilterpresse 14 entwässert und der Filterkuchen 14a einem Silobehälter 15 zugeleitet. Das Filtrat 14b der Kammerfilterpresse 14 wird über einen Filtratbehälter 16 dem Reaktionsbehälter 10 zugeführt. Ein anderer Teil 13b des Schlammes 13 wird in die erste Kammer 10a der Reaktionsbehälters zurückgeführt. Durch die rückgeführten Kristallisationskeime wird die Einstellung der Lösungsgleichgewichte beschleunigt.

Ein Teil der aus dem Behälter 4 abgezogen Suspension wird vor dem Zyklon 6 abgezweigt und einem Hydrozyklon 17 zugeleitet, dessen feststoffreicherer Unterlauf 18 in den ersten Behälter 3 und dessen feststofformerer Überlauf 19 in den zweiten Behälter 4 eingeleitet wird, um im ersten Behälter 3 die Festoffkonzentration einstellen zu können.

Claims (5)

1. Verfahren zur Behandlung von stark sulfathaltigem Abwasser aus der Rauchdasreinigung, insbesondere der Rauchgasreinigung von mit Schweröl, Destillations- oder Konversionsrückständen od. dgl. betriebenen Raffineriekraftwerken, bei dem das Abwasser einer Alkalisierung, danach einer Fällung/Flockung, und danach einer Schwerkraftabscheidung unterzogen wird und bei dem der Schlamm aus der Schwerkraftabscheidung einer Schlammentwässerung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor, während und/oder nach der Alkalisierung Calciumchlorid zugegeben wird und vor der Fällung/Flockung aus dem Abwasser Gips abegtrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abwasser vor der Alkalisierung und vor der Zugabe des Calciumschlorids filtriert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Alkalisierung zu einem pH-Wert von 3-6, weiter bevorzugt 3,5 4,5 erfolgt.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Fällung/Flockung eine weitere Alkalisierung erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Alkalisierung zu einem pH-Wert von 8,5-9,5 erfolgt.