一、脫硫廢水二級軟化除垢預處理工藝技術原理
在脫硫廢水的實際處理中,往往是通過投加化學藥劑的方式,降低廢水中的鈣離子、鎂離子含量,進而達到脫硫廢水除垢的目的。軟化處理中經常使用的化學藥劑主要有:氫氧化鈉+碳酸鈉;熟石灰+碳酸鈉,也稱“雙堿法”軟化,其除垢的原理是:在脫硫廢水中投入的化學藥劑含有氫氧根離子、碳酸根離子,會與脫硫廢水中的鎂、鈣離子發生化學反應,生產氫氧化鎂和碳酸鈣沉淀,從而降低中的硬度。涉及到的化學反應方程式如下所示:
二、二級軟化除垢預處理工藝技術的應用
1、二級軟化除垢預處理工藝流程
目前,一般的脫硫廢水選用的軟化藥劑主要是熟石灰、碳酸鈉。在此過程中,如果選取一般的混凝沉淀池來靜置沉淀,將會出現在同一個沉淀池內發生多種化學反應,在同一時間內產生大量的氫氧化鎂及碳酸鈣沉淀。此時,大量的沉淀物堆積在沉淀池,對池子產生極大的負荷,會在一定程度上影響出水效果,進而影響脫硫廢水的軟化效果。另外,在脫硫廢水中同時投入兩種藥劑,熟石灰和碳酸鈉之間也會發生化學反應,將會阻礙廢水中的鈣離子、硫酸根離子發生化學反應,降低了沉淀生成的效率,同時,兩種藥劑的同時投入不符合節約藥劑的原則。
針對以上問題,可以采用軟化效率更高的二級軟化方式。二級混凝二級沉淀技術的優點是在與鈣、鎂離子發生化學反應的同時,可以有效減少沉淀負荷,減輕沉淀池的除淀壓力。具體反應過程為:首先,廢水進入一級混凝池,并投加熟石灰,池內的氫氧根離子和鎂離子結合,生成氫氧化鎂,鈣離子和硫酸根離子結合,生成硫酸鈣;一級混凝池出水進入二級沉淀池,廢水中的氫氧化鎂和硫酸鈣在池內進行完全沉淀,此時的水體已去除了大部分的鎂離子和硫酸根離子;一級沉淀池出水進入二級混凝池,廢水中的鈣離子和碳酸根離子結合,生成碳酸鈣沉淀;二級混凝池出水進入二級沉淀池進行沉淀,碳酸鈣沉積在池底,水體中的鈣離子含量大幅度降低,完成軟化過程,在出水之前投加鹽酸,完成對廢水的凈化過程。具體工藝流程見下圖。
2、二級軟化除垢預處理工藝的應用優勢
(1)加強沉淀物的絮凝效果
脫硫廢水的除垢處理過程中,混凝池水中pH值直接影響混凝劑的性能,pH值不同導致其發揮的效力具有不穩定性,進而影響到沉淀產物的混凝效果。脫硫廢水軟化處理常用的混凝劑主要是鋁鹽和鐵鹽等,此類混凝劑往往在堿性的環境下可以發揮更好的效用,而熟石灰本身具有堿性,可以改善混凝池中水體的酸堿環境,促使混凝劑更大限度地發揮其混凝性能。因此,在混凝池中投加熟石灰,可以提升水體的pH值,提供良好的化學反應環境,充分發揮混凝劑的作用,強化沉淀物的絮凝作用,更好地降低脫硫廢水的硬度。
(2)避免化學藥劑互相發生反應
根據二級軟化的工藝流程可知,在一級混凝池中加入熟石灰和助凝劑,此時在一級混凝池內會發生兩種不同的化學反應:氫氧化鎂及硫酸鈣的反應過程。為了提高硫酸鈣的反應速率,減少反應環境的干擾因素,應當避免在池內加入碳酸根離子,同時,在完成一級混凝沉淀之后,需要保證脫硫廢水中的硫酸鈣已經完全沉淀,再進入二級混凝池,避免水體中的硫酸鈣混入到二級混凝池,和池內投加的碳酸鈉發生化學作用,增加藥劑的使用量。
(3)沉淀物可進行資源化利用
在二級軟化處理過程中,經過兩級混凝池、沉淀池的絮凝作用,廢水中的鈣、鎂離子已充分發生了化學反應,轉化為相應的沉淀物。在二級沉淀池內積累了大量的碳酸鈣沉淀物,其中的碳酸鈣含量可達95%以上,可以進行資源的再次利用,對二級沉淀池的池底沉積物進行二次開發,提取其中有效的碳酸鈣成分,可以二次使用資源,具有廣闊的資源開發利用前景。
三、結束語
目前在脫硫廢水二級軟化除垢預處理工藝中,往往采用二級混凝+二級沉淀的方法,以熟石灰和碳酸鈉為軟化藥劑,以此降低水體的鈣、鎂離子含量,降低廢水的硬度,達到廢水軟化處理的目的,強化了預處理軟化的效果。二級軟化工藝的應用,為脫硫廢水零排放處理提供了方法依據和技術基礎,對節能減排具有重要的現實意義。(來源:深圳德藍生態環境有限公司)