脫硫廢水沉淀實驗研究

摘 要：文章對電廠氨法脫硫廢水的污染物做了詳細(xì)分析，對某電廠脫硫廢水進行了沉淀實驗，獲得的實驗數(shù)據(jù)為工程實踐提供了設(shè)計依據(jù)。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硫；廢水處理；高濁度；沉淀

引言

氨法脫硫利用液氨并稀釋成一定濃度的氨水作為脫硫劑，噴入脫硫塔與煙氣中的二氧化硫接觸反應(yīng)，脫除二氧化硫，凈煙氣再經(jīng)塔頂濕煙囪排放。在煙氣中二氧化硫與氨水接觸反應(yīng)的同時，煙氣中的灰塵也被氨水噴淋一道進入硫酸銨溶液中，并且數(shù)量較多。在某項目已建脫硫工程中為了去除灰渣設(shè)計采用自清洗過濾器通過過濾的方法來去除進入脫硫系統(tǒng)的灰塵。但是自清洗過濾系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)了反洗頻繁、能耗大、堵塞嚴(yán)重等問題。因此，為了解決該問題，決定采用沉淀的方式去除硫銨溶液中的灰渣，并通過沉淀實驗來分析其可行性。

1 實驗設(shè)計

1.1 實驗?zāi)康?/p>

（1）沉淀時間與廢水沉淀效率的關(guān)系；（2）沉淀時間與底部沉泥含水率的關(guān)系；（3）感觀分析沉淀時間與底部污泥流動的關(guān)系。

1.2 實驗方法

目前沉降試驗的方法主要有：（Oden法）、重復(fù)深度吸管法（McLaughlin法）和沉沙池法三種[1]，底抽管法主要用于顆粒分布研究，重復(fù)深度吸管法適用于靜態(tài)群體沉速研究；沉砂池法主要用于紊流體中群體沉速研究；本試驗選用底抽管法。借助含污泥含水率等參數(shù)直接跟蹤考察雜質(zhì)的沉降性能。

1.3 實驗設(shè)備及儀器

（1）自由沉淀實驗裝置（沉淀柱，D=150mm，H=1.5m）；（2）恒溫烘箱（105℃）；（3）1/10000電子天平；（4）真空抽濾裝置；（5）燒杯；（6）定量濾膜；（7）秒表（或記時鐘）。

1.4 實驗方法與步驟

（1）原廢水溶液為1L，稀釋至40L后，懸浮物濃度為5716.54mg/L。

（2）將稀釋后的溶液攪拌均勻，注入沉淀柱中。沉淀柱的直徑150mm，高度為1500mm，在沉淀柱的底部設(shè)有5個取樣口。如圖1所示，對沉淀柱取樣口進行編號，從下到上依次為A、B、C、D、E。其中，A處用于測量污泥含水率。

（3）在不同時間分別從相應(yīng)的取樣口取樣，時間間隔為開始時30min，中期60min，后期120min，具體取樣量及取樣時間見實驗數(shù)據(jù)記錄及分析表。

（4）測定經(jīng)相應(yīng)時間沉淀后取樣口斷面出懸浮物的濃度C，并在每次取樣前注意取樣口上水面的高度h。（懸浮濃度測定方法參考見《水和廢水監(jiān)測分析方法 第四版》）。

（5）觀察懸浮物在沉淀柱中沉淀的過程與現(xiàn)象，并記錄數(shù)據(jù)。

2 實驗數(shù)據(jù)與分析

2.1 SS濃度變化分析

實驗中主要在B、C兩個取樣口進行了取樣，共測得16組樣本，B、C取樣口的SS濃度測量的數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)表2中SS濃度及沉淀時間關(guān)系，可得到SS隨時間變化的曲線如圖2所示。

由SS-T曲線可看出：實驗中SS變化較復(fù)雜，二者之間無規(guī)律性。分析其原因可能為：（1）溶液中含鹽量較高，含鹽量直接影響了SS的測定；（2）稀釋倍數(shù)不夠，原液經(jīng)稀釋后SS濃度為仍5000mg/L左右，濃度較大，顆粒在沉降過程中會互相干擾，不是理想的自由沉降。（3）溶液在沉淀過程中沒有出現(xiàn)明顯的渾液面，因此也不是理想的絮凝沉淀。因此該溶液沉淀性質(zhì)較復(fù)雜，可能是介于自由沉淀與絮凝沉淀之間，故SS的規(guī)律不能由單一的一種沉淀現(xiàn)象衡量。

2.2 沉淀污泥含水率變化分析

污泥含水率試驗數(shù)據(jù)見表2所示。

由表2可看出：污泥含水率η的變化經(jīng)歷了先變小后變大兩個階段。在沉淀時間t<4.5h前，污泥含水率η慢慢變小，但變化幅度較小。沉淀時間4.5h

從圖3中可看到，廢水中污泥在前兩小時內(nèi)呈現(xiàn)較好的沉淀效果，污泥含水量符合曲線符合理論曲線，但2h后，污泥含水率曲線與理論不太相符（理論上該曲線應(yīng)該逐漸下降），分析其原因可能為：（1）原廢水體積較少，只有1L，且其中的污泥量較少。由于取樣次數(shù)較多，連續(xù)在A口取樣，使得沉淀下來的污泥很快被取完，后期取的已不再是污泥，故污泥含水率測量的結(jié)果逐漸變大。（2）廢水中雜質(zhì)顆粒直徑較大，顆粒較粗，且可能含有較多的金屬元素（Fe3+），沉降速度較快。

3 試驗結(jié)論

通過對該廢水進行沉淀試驗可得出以下結(jié)論：（1）該廢水的沉淀性能介于自由沉淀與絮凝沉淀之間，SS濃度與沉淀時間無很好的規(guī)律性。（2）廢水的沉淀達(dá)5h后，SS基本沉降完

畢。（3）工程應(yīng)用時，沉淀時間可定為7h。

4 結(jié)束語

文章通過脫硫廢水的沉降試驗，找出了脫硫廢水沉淀過程中以膠粒聚沉、失穩(wěn)過程為主的沉降規(guī)律，找到了能夠用于指導(dǎo)工程實踐的沉降時間等參數(shù)。

參考文獻

[1]郜國明，郭選英，等.非均勻顆粒群體沉降試驗方法的分析[J].泥沙研究，2000（3）：68-71.