脱硫废水处理工程技术介绍

摘要<br/><br/>珠海醋酸纤维有限公司脱硫废水来源于厂内湿式烟气脱硫后排出之废水，废水中含有大量亚硝酸盐、亚硫酸盐、有机物等还原性物质，我公司采用湿式催化氧化处理技术，有效去除废水中还原性物质（CODCr）。采用该工艺，出水CODCr低于60mg/L以下，处理过程无污泥产生，操作自动化程度高，运行成本低于0.6元/吨。<br/><br/>关键字<br/>脱硫废水；强制供气；化学氧化<br/><br/>一 工程概况<br/>自从珠海醋酸纤维有限公司上了两套脱硫系统后，由于脱硫废水的水量大大增加，使得珠海醋酸纤维有限公司总排水的CODcr超标，有时高达数百mg/L以上。究其原因，主要是从脱硫塔出来的废水中含有亚硫酸盐及亚硝酸盐等还原性无机物所致。<br/>我公司对珠海醋酸纤维有限公司的脱硫废水水质情况自2003年3月至5月连续三个月取样分析与研究，做了大量的有针对性的选择合适的处理方法与工艺，并进行大量的有针对性的试验及现场试验。<br/>珠海醋酸纤维有限公司通过工程招标的形式，对多家环保公司所作技术方案及经济评估后，最终采纳我公司处理技术。工程从2003年12月开始动工，2004年5月安装完毕并开始试运行，并于8月份通过环保验收。<br/>二 进、出水水质<br/>1 进水水质<br/>脱硫废水进水水质：CODCr≤1500mg/L。<br/>设计处理水量为288m3/d；<br/>一天按24小时连续运行，小时平均处理水量12.0m3/h。<br/>2 出水水质要求<br/>根据珠海醋酸纤维有限公司要求，脱硫废水经处理后，排水水质指标执行广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）一级排放标准。<br/>处理后出水水质：CODCr含量≤60mg/L。<br/>三 实验数据比较及工艺确定<br/>1 实验数据比较<br/>表1是我公司对针珠海醋酸纤维有限公司的脱硫废水在2003年5月份所做部分针对性试验数据统计。<br/>表1：五月份部分试验数据<br/>日期 水样 原水CODcr（mg/L） 处理后（mg/L） 去除率 备注<br/>5.6 脱硫废水 309.504 103.17 66.7 投加C药<br/>5.6 脱硫废水 309.504 87.30 71.8 投加B药<br/>5.6 脱硫废水 309.504 309.504 / 投加漂白粉<br/>5.6 脱硫废水 309.504 15.87 94.87 投加高锰酸钾，引起色度加深<br/>5.6 脱硫废水 309.504 7.94 97.43 投加A药<br/>5.8 脱硫废水 412.06 140.20 65.97 投加A药+供气30min<br/>5.8 脱硫废水 412.06 18.69 95.46 投加A药+供气90min<br/>5.8 脱硫废水 412.06 47.57 88.45 投加A药+供气90min<br/>5.8 脱硫废水 412.06 61.17 85.15 投加A药+供气60min<br/>5.8 脱硫废水 412.06 12.74 96.90 投加A药+供气60min<br/>5.12 脱硫废水 446.49 22.09 95.00 投加A药+供气90min<br/>说明：A药剂-----DL-YJ04型药剂（催化剂）。<br/>以上试验数据说明我们所选用的A、B、C及高锰酸钾等四种药剂对脱硫废水均有较好地去除效果，而漂白粉几乎没有效果，但高锰酸钾一方面引起废水的色度增加很多，另一方面，其价格高，不经济。而A、B、C两种药剂，由我公司自三月份以来所做的试验结果来看，B、C两种药剂不经济，因而我公司针对A药进行全面地有针对性的试验与分析。试验结果表明，通过在强制供气的条件下，可减少A药剂的投加量。<br/>如果采用A药剂+强制供气时，对脱硫废水的CODcr去除率均在85%以上。<br/>表2是5月14日在珠海醋酸纤维有限公司现场试验结果，采用的处理方法是：A药剂+强制供气。A药投加量为10mg/L。强制供气气水比约为10：1。<br/>表2：5月14日珠海醋酸纤维有限公司现场试验<br/>项目 原水CODcr(mg/L) 处理后CODcr(mg/L) 去除率%<br/>脱硫废水 782.30 25.79 96.7<br/>782.30 37.80 95.1<br/>782.30 31.68 95.9<br/>原水PH值 处理后PH －<br/>9-10 2.5～3 －<br/>表2试验结果表明：<br/>A药剂（DL-YJ04型药剂）与采用强制供气的条件下，对脱硫废水有明显的处理效果。A药剂在反应过程过程中只作为催化剂用途，目的在于加速空气中氧气与废水中还原性物质的反应速度，其本身并没有参与氧化还原反应过程。<br/>处理后的水样中没有沉淀物；废水的色度、SS均没有明显增加，但 pH值降低,酸性增强。原因是因为脱硫废水在催化氧化处理后亚硫酸盐等被氧化成其对应正酸所致。后加入碳酸钠中和至6～9，废水中CODcr并没有再发生变化，可完全达标排放。<br/>2 工艺确定<br/>由于珠海醋酸纤维有限公司脱硫废水的CODcr主要为无机物（亚硫酸盐、亚硝酸盐等）引起的CODcr变化，为此我公司进行有针对性的试验与研究，通过分析与比较，选用适合的化学药剂及其投加量，同时采用多种处理方法相结合，经过多次反复试验研究，其CODcr的去除效果均在95%以上。因此，针对珠海醋酸纤维有限公司脱硫废水采用我公司这套处理工艺是十分有效的，而且在降解CODcr的过程中无污泥产生。<br/><br/>具体工艺流程如下:<br/>脱硫废水→集水池→化学氧化池→中和反应池→过滤床→达标排放<br/><br/>四 工艺设计参数<br/>1 废水集水池 有效容积40m3，水力停留时间3.3h。池底安装穿孔曝气管对脱硫废水进行预曝气，增加水中溶解氧。因脱硫废水排出时温度较高，故采用不锈钢穿孔管。采用不锈钢自吸泵将废水提升至化学氧化池，设高低液位控制。<br/>2 化学氧化池 有效容积50m3，水力停留时间4.2h。利用水泵叶轮高速运转之特性，药剂投加方式为泵前投加方式，使催化剂与废水充分混合。化学氧化池进水方式采用丰字形穿孔管布水方式，出水设置三角锯齿形集水堰。由于脱硫废水的水温很高，因此在化学氧化过程中，强制供气不能采用常规的供气形式，以防止设备运行不正常，及运行中设备损坏，故在本设计中，强制供气采用罗茨鼓风机供气，采用刚玉微孔曝气器曝气，一方面可增加化学反应的搅拌充分，另一方面其耐温耐热性能好，可防止运行中产生故障。<br/>3 中和反应池 有效容积50m3，共两个，两池交替运行，单池水力停留时间4.0h。池底安装刚玉曝气器曝气进行搅拌。碳酸钠溶液投加位置为化学氧化池集水堰处，利用水流自混合特性，控制药剂投加量，可使废水PH控制于7～8范围。池底安装丰字形集水管，有利于废水均质提升至砂滤床。池中设置高中低三级液位控制器。废水提升泵采用不锈钢自吸泵。<br/>4 砂滤床 原水水质SS发生变化时，可启动砂滤床对出水进行过滤，保证水质达标排放。砂滤床滤速为6m/h，滤层高度为2.5m。床体为碳钢圆筒结构型式，内衬防腐层。<br/>五 处理效果及经济分析<br/>工程于2003年12月开始动工，2004年5月安装完毕并开始试运行，并于8月份通过珠海市环保局验收。据厂家每天自行监测数据及环保部门不定期抽样化验数据表明，至今出水一直稳定达标排放。<br/>工程总投资额为五十八万元人民币，吨水处理成本低于0.6元。<br/><br/><br/>表3：8月17日珠海市环境保护监测站监测结果<br/><br/>采样地点 监测项目 监测结果mg/L(PH值、色度除外)<br/>废水排放口 PH值 8.68<br/>悬浮物 36<br/>化学需氧量 56<br/>生化需氧量 6<br/>油类 0.08<br/>氨氮 5.58<br/>硫化物 0.037<br/>色度 8(倍)<br/><br/>六 控制方式<br/>1 本工程中，针对废水提升等系统中的主要环节进行集中控制，废水池内的水位采用浮球开关传递液位信号，以达到液位自动控制的目的。<br/>2 一旦自动控制失灵时，本系统可进行手动控制。<br/>3 为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求水泵和鼓风机能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行声光报警，并能自动切换至备用设备工作（有备用设备时）。集水池内水位达到最低水位以下时，水泵能自动停止工作；集水池内水位达到最高水位时，进行声光报警并自动启动备用泵工作。<br/>4 化学氧化池的出口由电动阀控制，交替流入两个中和反应池。<br/>5 化学氧池的运行、供气运行时间控制、出水电动阀等集中连锁控制运行。二级提升泵与中和反应池内液位控制装置连锁。<br/>6 本工程中，一级提升泵两台，采用定时互换运行；二级提升中的两台泵也采用定时互换运行；两台鼓风机也采用定时互换运行。<br/>运行至今，系统运行一直稳定可靠。本工程基本实现了无人看管的运行方式，充分利用了本公司自动化控制资源的优势。<br/>七 结束语<br/>利用此技术作为脱硫硫废水处理工艺，是目前国内最可靠而且是最经济的一种处理技术，在珠海市我公司是唯一一家拥有此项技术并将其成功应用于实际工程中的环保公司。<br/><br/>