基于纳滤技术深度处理燃煤电厂脱硫废水试验研究

摘要

燃煤电厂烟气脱硫过程中产生的脱硫废水主要采用三联箱处理工艺，其出水含有大量的钙镁离子等，含盐量高达2％-4％，对环境有一定的危害。本文进行了化学软化-纳滤技术深度处理燃煤电厂的脱硫废水试验研究，并进行了日处理能力7吨的脱硫废水处理装置的中试试验研究。
　　传统的三联箱工艺的出水含有大量的钙镁离子等，本文研究四种常用的化学软化工艺，试验结果表明，氢氧化钙-硫酸钠-絮凝-碳酸钠-絮凝的化学软化工艺高效且经济，可以将废水中的钙离子降至≤100 mg/L、镁离子降至≤30 mg/L。药剂投加成本为10.7元/吨。在化学软化工艺中添加了絮凝，改善了化学软化过程中反应生成沉淀物的沉降性，加快沉淀速度，减少沉淀池设计尺寸，有效节约设备的前期投资费用。
　　其次考察了NF-270、NF90、ESNA3三种纳滤膜，从通量、分盐效果、脱盐效果等方面考察三种膜特性。试验结果表明，在0.5 MPa操作压力下，NF270、NF90、ESNA3膜通量稳定在17.06和12.46、8.85L/m2·h，出水氯化钠纯度可以达到93.53％、90.21％、97.09％，从分盐效果方面考虑，试验最终选定ESNA3纳滤膜作为脱硫废水处理用膜。
　　之后本文研究了纳滤深度处理脱硫废水，通过小试试验分析了废水硬度、纳滤运行参数、硫酸根含量等对纳滤处理效果的影响。试验结果表明，以经过化学软化处理过的脱硫废水为原水，在试验运行10h后，膜通量可以稳定在25 L/m2·h、产水电导率稳定在25 mS/cm，说明化学软化处理符合纳滤进水要求。运行压力对硫酸根和氯离子截留率影响较小，出水氯化钠纯度≥97.5％，对通量影响较大，较高的压力可以增大膜通量。在总离子浓度不变的条件下，硫酸根离子的浓度变高，则纳滤膜对氯离子的截留率变低。
　　最后，根据化学软化处理工艺和纳滤的试验结果，进行了日处理≥7吨的脱硫废水中试处理装置的设计及中试试验。装置采用化学软化-纳滤相组合的工艺。结果表明，经过软化后的脱硫废水总硬度≤100mg/l，pH≤10，电导率≤45 mS/cm，纳滤可以有效的进行分盐，中试试验中可以将废水浓缩2-4倍，二级纳滤出水氯化钠纯度≥97.5％。该中试装置能有效的处理燃煤电厂的脱硫废水。

目录

声明

摘要

研究背景

1．1 脱硫废水性质及危害

1．1．1 脱硫废水的来源

1．1．2 脱硫废水的性质

1．1．3 脱硫废水的危害

1．2 脱硫废水处理技术

1．2．1 常规脱硫废水处理技术

1．2．2 脱硫废水深度处理技术研究现状

1．3 研究内容和意义

1．3．1 研究内容

1．4 技术路线

2．1 试验用水

2．2 试验材料及仪器

2．3 试验装置

2．4 检测指标与检测方法

2．4．1 常规指标及检测方法

2．4．2 膜通量的测定

2．4．3 膜分盐率的测定

2．4．4 膜脱盐率的测定

第3章 化学软化及絮凝试验研究

3．1 软化方案选择

3．1．1 硫酸盐沉淀法

3．1．2 氢氧化物沉淀法

3．1．3 硫化物沉淀法

3．2 药剂投加优化

3．2．1 试验方案

3．2．1 试验结果与分析

3．3 絮凝对软化效果影响

3．3．1 试验方案

3．3．2 试验结果与分析

第4章 纳滤深度处理燃煤电厂脱硫废水试验研究

4．1 纳滤膜选择

4．1．1 纳滤膜初选

4．1．2 试验方案

4．1．3 试验结果与分析

4．2 膜分盐效果试验研究

4．2．2 一价离子浓度对膜截留率影响试验研究

4．3 膜对实际废水处理效果

4．3．1 试验结果

4．3．2 试验结果分析

4．4 本章小结

5．1 设计依据和任务

5．2 流程设计

5．3 中试装置设计

5．3．1 化学软化中试装置设计

5．3．2 纳滤中试装置设计

5．4 中试试验结果与讨论

5．4．1 化学软化中试试验过程与结果分析

5．4．2 絮凝效果分析

5．4．3 纳滤中试试验结果与讨论

5．5 本章小结

结论

展望

致谢

参考文献

作者简介

论文发表情况