脱硫脱硝废水处理工艺改进

脱硫脱硝废水处理工艺改进

杨潇

山东钢铁股份有限莱芜分公司炼铁厂 山东 济南  271104

摘要：本项目为全国首创烧结机逆流活性焦脱硫脱硝工艺废水处理项目。选用焦亚生产原料纯碱进行中和，生成氯化钠和硫酸钠混盐。为今后脱硫脱硝高浊度废水处理技术的改进和发展提供参考。

关键词：脱硫脱硝;废水;处理工艺；

0前言：

在目前全国水资源紧张、环保形势严峻的情况下，对工业生产过程中产生的污废水进行处理及回用，变废为宝是企业体现社会责任的重要一环。

活性焦脱硫脱硝作为大气超低排放的最先进技术之一，具有脱硫脱硝效率高，脱硫脱硝工艺不消耗水、无固废产生，废水产生量小等特点。脱硫后的二氧化硫气体在制取含硫产品时，会有相应的少量废水产生，此部分废水呈酸性且含盐量高，成分复杂，无技术可以处理达到排放标准，活性焦脱硫脱硝解析气产生的废水甚至会成为制约大气超低排放的最先进的活性焦脱硫脱硝技术推广的瓶颈，所以活性焦脱硫脱硝解析气废水零排放系统，一旦形成成熟的技术及工艺路线后可为国家环保做出大的贡献，同时作为活性焦脱硫脱硝这种超低排放技术的坚强后盾，增强大气超低排放技术的市场竞争力。

1目前脱硫脱硝废水处理现状

烧结烟气脱硫脱硝废水系统，原有设计为生产硫酸氨，采用三效蒸发工艺，控制三效蒸发器均为负压运行，蒸发温度分别为90℃、80℃和70℃，整个工艺流程为降温结晶析出过程。

脱硫脱硝设备投运后，经化验废水品质与原有设计偏差较大，原有工艺不能满足现有生产。经化验水中含有氯离子在60%以上，硫酸根离子在30%左右。如果按照原有设计加氨水中和的话，氨水消耗量较高，成本较大。

同时，原蒸发工艺的设计能力3t/h，无法满足焦亚预处理排水6t/h的生产要求。为了满足正常生产需要，生产车间采用了减少预处理排水次数及排水量的应对补救方法，但由此又引发出了二氧化硫风机、焦亚一级反应器进气口频繁堵塞等一些新问题。

2处理工艺改进

2.1废水处理工艺流程

原水进入一级沉淀池进行中和，中和后经二级加药凝絮沉淀，三级沉淀池沉淀，进入中间水池备用蒸发。

2.2废水中和原料选用

废水中和采用原料有：氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙。采用氢氧化钠中和，优点有：用量少、中和反应快、副产物和副作用小等；缺点有：氢氧化钠为危化品，不易存储和采购，使用时危险性大。采用碳酸钠中和，优点有：现有，不需要重复采购，使用时危险性小，纯度高，用量不多；缺点有：存在副作用就是中和反应时，反应剧烈，产生二氧化碳，造成沉淀池溢流和原水中二氧化硫挥发快，环境中二氧化硫气味大。采用氢氧化钙中和，优点有：异味小，能起到中和作用；缺点有：市面上氢氧化钙纯度低，用量大，钙离子蒸发时易出现管道结垢，不易清理，降低蒸发效率。经过综合考虑，选用焦亚生产原料纯碱进行中和，生成氯化钠和硫酸钠混盐。

2.3中和沉淀顺序选择

经过中和沉淀小试。试验证明，在酸性和碱性环境中，PAC和PAM的活性离子不发生作用。因此，需要先将废水进行中和反应，中和后PH值在7左右后，在用PAC和PAM进行凝絮，加速沉淀生成。

通过实验室烧杯小试证明，中和作用纯碱的用量20g纯碱中和1kg原水，PH值由极低值中和至PH值7。

PAC与PAM的用量：PAC、PAM采用活性离子为阳离子，PAC浓度为8-12%，大约100kg药剂加900L水，加入量为每升原水加入20ml。PAM浓度为1‰，注意先加水，搅拌同时将药剂缓慢撒入，勿凝结成疙瘩，加入量为每升原水加入10ml。选定中和沉淀顺序为：先中和，后凝絮沉淀。

2.4蒸发方式

工程设计选用三效蒸发，原蒸发后产品为硫酸氨，但由于脱硫脱硝系统投运后，经过实测，废水中氨根离子较少，氯离子和硫酸根离子量不稳定。实际蒸发后，结晶物为糊状，无法经过离心机完全分离。且由于结晶物为糊状，挂壁导致蒸发效率很低。通过与沃德拓扑厂家交流，决定将三效蒸发改为单效蒸发，提高蒸发温度和负压。经改造调试后，离心机分离出料成功，不再出现稀料或糊状。选定蒸发方式为单效蒸发。

2.5冷凝水选择

冷凝水达标排放的条件：将蒸发器温度维持在95℃，负压为-0.035Mpa，并降低蒸发器液位至0.3m。蒸发速度为2m³/h。满足单套脱硫脱硝焦亚预处理排水要求。蒸发冷凝水电导率控制在3000-5000us/cm，氯离子含量在1000mg/L以内，硫酸根离子含量控制在500mg/L以内，PH值在7-8之间，达到循环水水质条件。

3效益

按照能源环保部规定冲渣处置废水，处置费为200元/吨，设计废水产生量为5t/h，每天产生废水量为120t，每天发生废水处置费为2.4万元，年度按照300天计算，工艺改进后，减少废水处置费用为720万元/年度。

4结 论

经过本次工艺改造，彻底杜绝了废水外排情况的出现，真正实现了烧结机逆流法活性焦脱硫脱硝工艺解析气预处理废水的零排放。实现高质量、低成本、节能、环保新型工厂的建设目标。

参考文献：

[1]成 波，王红萍． 石灰石 － 石膏湿法烟气脱硫废水处理工 艺研究进展［Ｊ］． 工业用水与废水，2016,47（1）：5-8

[2]张国伟，江奇志，李 强，等． 浅谈脱硫脱硝高 浊度废水处理工艺［Ｊ］． 山东化工，2016,45（24）：147-149

作者简介：杨潇（1987-），男，汉族，（籍贯：山东省龙口市），本科，工程师，从事电气设备技术与管理工作。