燃煤電廠脫硫廢水電絮凝技術(shù)

燃煤電廠是我國電力供應(yīng)的主要形式，其發(fā)電量占到我國各類發(fā)電方式的75%以上。石灰石－石膏濕法煙氣脫硫是目前應(yīng)用最多、技術(shù)較為成熟的脫硫工藝。其主要優(yōu)點包括脫硫效率高、吸收劑利用率高、工作的可靠性高（目前最成熟的煙氣脫硫工藝）、脫硫劑―石灰石來源豐富且廉價。但是石灰石―石膏法的缺點也是比較明顯的：為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)的物料平衡，必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水，廢水主要來自石膏脫水和清洗系統(tǒng)。廢水中含有的污染物主要包括SS、F-、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其中很多是國家環(huán)保標準中要求嚴格控制的第一類污染物和第二類污染物。電絮凝是一種物理化學(xué)反應(yīng)，借助外加高電壓，使陽極金屬電極產(chǎn)生金屬陽離子，利用陽離子的凝聚性來凝聚水中的污染物質(zhì)，能夠有效去除水中的SS、膠體、可溶性有機物等，具有去除效率高，對環(huán)境影響小，藥物投加量少，操作簡單等優(yōu)勢。本研究使用電絮凝技術(shù)處理電廠脫硫廢水，在電廠進行中試，探究電絮凝技術(shù)在靜態(tài)、動態(tài)情況下對電廠脫硫廢水的處理效果的影響。

1、試驗設(shè)備

以XX電廠脫硫廢水作為處理對象進行現(xiàn)場中試試驗。作為燃煤電廠脫硫廢水成套處理工藝環(huán)節(jié)之一的高效澄清池，主要由電絮凝裝置和斜板沉淀裝置組成，目的是為后續(xù)吸附處理環(huán)節(jié)減輕負擔(dān)。脫硫廢水從進水箱用泵打入整個電絮凝裝置，首先通過布流板，布流板的作用是為了均勻布水，使需處理廢水均一穩(wěn)定的進入處理系統(tǒng)，防止出現(xiàn)進水水質(zhì)波動大，影響處理效果。然后是電極板，使用三個穩(wěn)壓直流電源供電，廢水經(jīng)電絮凝處理后，進入斜板沉淀池，以增強處理效果。采用三角堰出水，出水進入集水槽，集水槽下面安裝截止閥，控制出水量，最后流入清水池。經(jīng)電絮凝前置處理后，廢水流入吸附裝置，經(jīng)吸附柱六級吸附后，達標排放。

2、中試試驗

設(shè)計電絮凝在高效澄清池里進行，在不同的控制條件下進行電絮凝反應(yīng)，在試驗開始前，使用砂紙對電極板進行打磨，去除表面的一層氧化鋁薄膜。整個試驗分為靜態(tài)試驗和動態(tài)試驗。

靜態(tài)試驗：脫硫廢水從進水箱流入高效澄清池，當水位達到距池頂0.1米時，停止進水。將電極板順水流放置，控制極板深度為55cm，極板間距在12cm，電流為20A，通電連續(xù)工作1小時，在通電第0min、10min、30min、60min時取樣。

動態(tài)試驗：脫硫廢水從進水箱流入高效澄清池，進而從高效澄清池流入清水池，連續(xù)進水，進水速度為0.3立方米每小時，并保持高效澄清池的水位在距池頂0.1米不變。將電極板順水流放置，控制極板深度為55cm，極板間距在12cm，電流為20A，通電連續(xù)工作1小時，在通電第0h、1h、2h、3h時取樣。

取樣方案：在電極板中間取一點作為A點，在電極板與斜板之間取一點為B點，在接近出水口位置取一點為C點，以上三點即為本次試驗的取樣點。

懸浮物參照《GB11901-89水質(zhì)懸浮物的測定重量法》中的方法測定。濁度使用臺式濁度儀測定（2100AN臺式濁度儀）。氟離子參照《GB7484-87水質(zhì)氟化物的測定離子選擇電極法》中的方法測定。

3、試驗結(jié)果

3.1 靜態(tài)試驗結(jié)果

靜態(tài)試驗水流處于靜止狀態(tài)，不再流進流出，按照預(yù)先設(shè)置的點位，分別在電解不同時間后取樣測定。

靜態(tài)環(huán)境下水體中SS的去除效果如圖2所示，隨著電解時間的增加，水體中的SS也在逐漸下降，電絮凝處理1h后C點SS達154mg/L，去除率達21.53%。水體中濁度的去除效果如圖3所示，隨著電解時間的增加，水體中的濁度在逐漸下降，最低達到53.7NTU，去除率達68.6%?？梢苑浅Ｃ黠@的看到，三個取樣點處電解后半段濁度的去除速率比前半段要低，這是因為水體經(jīng)過一段時間的處理，濁度已經(jīng)下降了50%以上，而電極板的面積是固定的，同比接觸水體中的污染物變少，且電極板進過一段時間電解發(fā)生了鈍化現(xiàn)象，所以去除速率變低。水體中F的去除效果如圖4所示，隨著電解時間的增加，水體中的F也在逐漸下降，電絮凝處理1h后C點F達36.8mg/L，去除率達53.88%。

3.2 動態(tài)試驗結(jié)果

動態(tài)試驗?zāi)M真實廢水處理場景，廢水處于流動狀態(tài)，按照預(yù)先設(shè)置的點位，分別在電解不同時間后取樣測定。

動態(tài)環(huán)境下水體中SS的去除效果如圖5所示，水體中SS最低達58.6mg/L，去除率達91.93%。

動態(tài)環(huán)境下對水體中濁度的去除率如圖6所示，可以明顯的看到取樣點越靠近出水口，其濁度越低。水體中濁度最低達34.8NTU，去除率達83.43%。由于A點靠近進水口，整個裝置處于流動狀態(tài)，進水箱里的水不斷流入電絮凝裝置，理論上來說電解時間的變化，其污染物濃度變化不大，接近進水箱的水質(zhì)，但是這里濁度有一個很明顯的下降，這是因為隨著電解時間的增加，水體中因電解產(chǎn)生的氫氧化物凝聚水中懸浮物會隨著時間的增加，而使更多的懸浮物絮凝沉淀。

動態(tài)環(huán)境下對水體中F的去除率如圖7所示，可以明顯的看到取樣點越靠近出水口，其F濃度越低。水體中F濃度最低達34.12mg/L，去除率達26.74%。隨著電解時間的增加，各點的去除率也在不斷增加，當電解達到3h后，由于電極板鈍化，電解效果下降，所以在各點的去除率有所下降。

4、結(jié)果與分析

電絮凝工藝對脫硫廢水中SS、濁度和F有較好的去除效果。在靜態(tài)試驗中，脫硫廢水經(jīng)處理1h后C點SS、濁度、F的去除率達21.53%、68.6%、53.88%，在動態(tài)試驗（模擬真實廢水處理過程）中，脫硫廢水經(jīng)處理3h后，出水SS、濁度、F的去除率達91.93%、83.43%、26.74%。與動態(tài)試驗結(jié)果相比，靜態(tài)環(huán)境下對脫硫廢水的處理效果并不理想，這里有2個原因。一方面，整個中試與電廠的生產(chǎn)實際相結(jié)合，試驗用水取自電廠的廢水預(yù)處理緩沖箱，在實際生產(chǎn)過程中，水質(zhì)有較大的波動。另一方面相較于動態(tài)試驗來說，靜態(tài)試驗僅處理1h，而動態(tài)試驗處理3h。

中試結(jié)果顯示，電絮凝技術(shù)適用于高SS、高濁度、高F的電廠脫硫廢水處理工藝中。（來源：大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司薊縣項目部）