脱硫废水预处理过程的研究

脱硫废水预处理过程的研究

于洋

大唐辽源发电厂吉林省辽源136200

摘要：脱硫废水由于具有水量不稳定、水质复杂、含盐量高等特点，成为现阶段我国废水处理工作的难题。现行脱硫废水处理技术普遍存在高投资、高能耗和高药耗问题，难以实现脱硫废水减量化和资源化回收。对此，本文对脱硫废水预处理过程进行研究。

关键词：脱硫废水；预处理；研究

1.脱硫废水预处理过程研究

为降低脱硫废水中的钙镁含量，试验中采用了3种不同的预处理工艺方案，各方案具体内容如下。

1.1CaSO4晶种软化法

取6份1L预沉淀后的脱硫废水水样于烧杯中，分别加入1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0g二水合硫酸钙，置于六联电动搅拌器恒温水浴槽内，在200r/min转速条件下搅拌30min。搅拌结束后静置1h，取上清液经滤纸过滤后进行水质分析。

1.2FS-66药剂法

取6份1L预沉淀后的脱硫废水水样于烧杯中，分别加入5、20、50、100、200、300mgFS-66药剂，置于六联电动搅拌器恒温水浴槽内，在200r/min转速条件下搅拌30min。搅拌结束后静置1h，取上清液经滤纸过滤后进行水质分析。

1.3Ca（OH）2+Na2CO3联合工艺

1.3.1Ca（OH）2投加量优化实验

量取1L预沉淀后的脱硫废水水样于烧杯中，置于六联电动搅拌器恒温水浴槽内，在搅拌状态下分别加入不同剂量的Ca（OH）2，在200r/min转速条件下搅拌30min。搅拌结束后静置1h，取上清液经滤纸过滤后进行水质分析。依据水质分析结果确定Ca（OH）2的最优投加量。

1.3.2Na2CO3投加量优化实验

加入最佳剂量的Ca（OH）2搅拌30min后，直接加入不同剂量的Na2CO3继续在200r/min转速条件下搅拌30min。搅拌结束后静置1h，取上清液经滤纸过滤后进行水质分析，进而确定Na2CO3的最优剂量。

2.研究结果

2.1CaSO4晶种软化法

脱硫废水中Ca2+和SO42-浓度很高，CaSO4处于不稳定的过饱和状态，容易造成水处理设备及膜处理系统的结垢，必须通过预处理进行控制。依据美国材料与测试协会（ASTM）标准D4328-08（2013）中的方法，可以计算得出试验用水中CaSO4的相对过饱和度为1.127，处于热力学中的亚稳状态。根据无机盐溶液结晶理论，向脱硫废水中加入CaSO4晶种，可以诱导CaSO4过饱和溶液结晶的进行，从而可能实现溶液中Ca2+浓度的降低，因而进行了CaSO4晶种软化法试验。具体方法是直接向试验用水中加入CaSO4?2H2O，考察其对水样中Ca2+浓度的影响，通过观察我们可以看出随着CaSO4?2H2O加入量的逐渐增加，水样中Ca2+、Mg2+浓度均未发生显著变化；当CaSO4?2H2O晶种加入量达到4g/L时，Ca2+浓度仅略有降低。此结果表明，CaSO4?2H2O晶种法并不能有效降低华能铜川电厂脱硫废水中的Ca2+浓度。这可能与该水样硫酸钙过饱和度较低，以及水样中可能存在抑制硫酸钙析出的有机杂质有关。

2.2FS-66药剂法

FS-66是一种以多聚羟基羧酸盐及有机羧酸类聚合物为主的复合型药剂，该药剂中存在的羧酸根等活性基团与水中的钙、镁离子可生成络合物，能够起到一定的软化作用。同时，该药剂还能快速吸附、螯合水中不稳定的钙、镁离子及其化合物微小结晶，使其呈分散状态悬浮于水中，便于后续工艺过滤去除。

FS-66药剂投加量对水样中Ca2+、Mg2+浓度的影响试验结果显示随着FS-66药剂投加量的增加，Ca2+浓度没有显著减小，Mg2+浓度稍有降低。当FS-66药剂投加量达到300mg/L时，Mg2+浓度仅降低了4.43%。试验中还发现，水样中加入少量FS-66药剂（5mg/L）即有明显沉淀出现，沉淀量随FS-66药剂投加量的增加迅速增多；而对照组在高纯水中加入300mg/L的FS-66药剂后溶解良好以上结果表明，羧酸类药剂中活性基团与水样中的钙、镁离子之间络合作用，对于脱硫废水的软化效果非常有限，并且较高含量的钙、镁等金属离子会导致大量不溶性复合物的形成。

2.3Ca（OH）2+Na2CO3联合工艺

Ca（OH）2+Na2CO3联合工艺中Ca（OH）2加入量对水样中Ca2+、Mg2+浓度的影响试验结果所示，随着Ca（OH）2加入量的增大，Mg2+浓度迅速减小，但Ca2+浓度逐渐增加。根据试验结果，确定Ca（OH）2的加入量为21g/L，依此进行Na2CO3加入量对水样中Ca2+、Mg2+浓度的影响试验，根据实验结果所示随着Na2CO3加入量的增大，Mg2+浓度大致不变，Ca2+浓度迅速减小并逐渐趋于稳定。当Ca（OH）2和Na2CO3投加量分别为21g/L和20g/L时，Ca（OH）2+Na2CO3联合工艺的出水水样中Ca2+、Mg2+浓度分别为2.92、1.19mmol/L，全硅质量浓度降至0.55mg/L。硅含量的降低主要是由于随着Ca（OH）2的加入，形成了许多具有极大活性表面积的Mg（OH）2沉淀物，其能大量吸附溶液中的SiO2以上结果表明，Ca（OH）2+Na2CO3联合工艺对于铜川电厂脱硫废水水样中的钙、镁离子及全硅有良好的去除效果，去除率分别约为88.8%、99.3%和99.5%。

结束语

脱硫废水的处理直接关系到我国生态环境，一旦脱硫废水为处理好那么将会导致我国生态环境造成严重破坏。地球是人类赖以生存的较远，保护地球生态环境就是在保护人类自己，因此我们必须要加强脱硫废水的预处理方法的研究工作，将脱硫废水之中存在的对生态环境有害的物质出来掉，有效保护生态环境。

参考文献:

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