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      廢水用作循環水零排放處理技術

         日期:2018-05-18     來源:中國污水處理工程網    瀏覽:4    評論:0    

        1.廢水中的微量重金屬離子是循環水設備不可或缺的預膜劑。

        廢水中的重金屬離子雖然是微量,但要比其它水質中的含量高得多。重金屬離子在設備表面無序的附著引起電位差,導致設備的電化學腐蝕。然而,在水處理藥劑的作用下,重金屬離子可以均勻地附著在設備的表面,成為換熱設備的防護膜。重金屬離子為高價陽離子,其保護膜可以抵御高Cl-、高So42-和溶解氧對設備的侵蝕。

        相比較而言,地表水、地下水、軟水及純水的重金屬離子含量很低,甚至沒有,所以在作為循環水的補充水的時候,無論緩蝕預膜劑用多少,因為相對應的重金屬離子的稀少或缺失,系統的腐蝕是不可避免的。即使是Cl-、So42-含量較低的水質,但水中的溶解氧腐蝕仍不可避免。特別是在換熱器部位,水溫的升高,水中的溶解氧含量降低,從水中溢出的溶解氧如果沒有與有機物結合的機會,只好與設備結合,造成換熱設備氧腐蝕,這就是用軟水,或用純水,或用海水淡化水作循環水時系統腐蝕形成的主要根源。

        2.廢水中的高Cl-,在循環水中有不可替代的作用。

        廢水 中的Cl-含量有數百、數千、數萬的,當作為循環水的補充水時,施以合適的藥劑和藥量,同樣會有很好的處理效果。原因有三點:

        一是Cl-含量很高的廢水,其相對應的微量重金屬離子含量也高,重金屬離子是設備保護膜的重要組成,故而Cl-高并不意味腐蝕。浙江寧波一家化工企業用離子交換樹脂再生的酸堿廢水作循環水零排放,廢水Cl-高達15000mg/L,循環水Cl-高達25000~30000mg/L,幾個月來,設備不僅不腐蝕,而且銹斑脫落后,還預上了防護膜。

        二是Cl-含量高的廢水,有抑制細菌和藻類生長的功能。有幾家焦化企業用焦化廢水作循環水零排放時,循環水Cl-高達25000mg/L,不僅沒有產生系統腐蝕,相反,殺菌滅藻粘泥剝離劑的用量及次數比用其它水質作循環水時少得多,一年用2~3次就解決了問題。

        三是Cl-含量高的廢水產生氯化鈣超飽和析出的可能性大。循環水用廢水而又零排放的情況下,循環水濁度非常高,當氯化鈣超飽和析出時,成為循環水的凈水劑,寧夏泰瑞、山西潞寶循環水系統的濁度低于補充水的濁度就是這個道理。

        3.廢水的堿度高和PH值高,在藥劑的作用下可以成為低堿度和低PH值,抑制結垢現象的發生。

        一般的廢水水質PH值在9.4以下,水中的堿度以CO32-和HCO3-表現出來。在循環水處理工作中,尚好的水處理藥劑將Ca2+、Mg2+螯合后,兩個HCO3-在受熱后就會轉為一個CO2、一個CO32-、一個H2O。水中CO2成份的增加,降低了循環水的PH值,CO32-和H2O的結合又會生成HCO3-和O,如此循環下去,堿度變成CO2,又變成H2CO3,所以循環水的PH值不會升高,也不會引起結垢。邯鄲金華焦化把剩余氨水作為循環水的補充水,堿度226mmol/L,PH值9.5,運行一年來,循環水系統沒有加酸調節,PH值在7.0~8.0區間運行正常,并未發生結垢問題。

        4.廢水中的硬度高,如果廢水配比得當,藥劑的配方和用量恰當,同樣不會造成系統結垢。

        一是硬度高,表明與Ca2+、Mg2+相對應的陰離子含量也高,比如酸堿再生廢水、脫硫液等,這些廢水中的硬度都是永久硬度,不會發生碳酸鈣結垢問題。

        二是將反滲透濃水與酸堿再生廢水、脫硫液或工藝廢水混合后,反滲透濃水的暫硬就轉化成了永硬,也不會發生碳酸鈣結垢。

        三是將廢水以合理的比例補進循環水中,根據廢水水質和零排放的要求,施以合理的配方藥劑,將超飽和析出的結垢物質轉化成水渣,沉淀于水池底部或旁濾器清出,循環水系統照樣不會發生結垢。

        5.廢水中的油含量高,處置得當可有益無害。

        焦化企業的蒸氨廢水、剩余氨水或生化廢水,石油煉化企業的酸性汽提廢水或污水廠預處理水,都有一定量的油,但同時廢水的堿度含量也高。在補充的廢水經過換熱器升溫時,油和堿度發生化合反應,也叫皂化反應。皂化反應后的廢水發生了肥皂效應,可將循環水系統設備上的油污、泥土,包括生物粘泥等去除干凈。循環水水質是特別的臟,而且有大量氣泡,而冷卻塔及換熱器都是異常的干凈。山東京博石化、海科石化、吉林建龍焦化均是如此。

        6.廢水中的氨和硫化氫含量高、氣味難聞,用作循環水補充水時,不僅沒味,而且提高了硬度在循環水中的溶解度。

        為了避免難聞氣味四溢,廢水管接至循環泵入口處的水面以下。這樣,氨和硫化氫進入循環水系統后就進入了循環水管道,在通過換熱器時,水中的溶解氧與氨結合形成硝酸根和亞硝酸根,與硫化氫結合形成硫酸根。硝酸根和硫酸根的大量產生,使得循環水中的暫硬度轉化為永久硬度,抑制了循環水系統的結垢。現有多家企業用蒸氨廢水和剩余氨水作循環水零排放,走近冷卻塔處,都沒有難聞的氣味。

        7.廢水中的有機物含量高,在循環水系統固有設施的作用下,得到充分的降解。

        循環水系統的固有設施為廢水的好氧、厭氧、缺氧、熱解或催化提供了充分的條件,無論廢水的COD、BOD、氨氮、酸類、氰化物有多少,均能在循環水無休止的循環過程中得到降解。冷卻塔處的循環水與空氣充分接觸,并交換熱量,就是廢水的好氧處理;循環水池中豐富的菌藻及微生物對廢水的有機物進行代謝過程,就是廢水的厭氧處理;循環水進入循環水管道,就是廢水缺氧處理;循環水通過循環泵加壓,通過換熱器升溫就是廢水的催化或熱解反應。

        由于廢水的水質千差萬別,在廢水用作循環水零排放的成功企業中,有的循環水COD維持在8000~9000mg/L,有的循環水COD在2000~3000mg/L徘徊。氨氮、酚類、氰化物的檢測數據均低于補充廢水中的數據,說明了循環水系統有降解有機物的功能。

        8.廢水濁度普遍偏高,一般情況下不影響循環水的換熱效果。

        一是循環水濁度帶陽電荷,而水處理藥劑帶陰電荷,陰陽電荷的吸引和中和,使得濁度的附著能力大為降解。

        二是循環水濁度的升高是伴隨著循環水濃縮倍率的升高而升高,也是伴隨Cl-的升高而升高。而當氯化鈣達到超飽和時,就會產生氯化鈣的結晶析出和沉淀,氯化鈣是一種凈水劑,它對循環水濁度進行絮凝、沉淀,這時的循環水濁度會低于補充廢水的濁度,故而循環水系統設備不會產生濁度沉積而影響換熱。

        三是水處理藥劑具有分散鈣垢、銹垢和設備預膜的功能,循環水管道和換熱器內的鈣垢、銹垢的脫落,以及管壁的預膜,使得設備的表面清潔和光滑,即使循環水的濁度達到3000~5000NTU,也不曾發生粘泥沉積于換熱器的問題。

        9.循環水系統沉積的無機物是固廢,但不是危廢。

        廢水用作循環水零排放時,水分蒸發了,重金屬離子在設備表面預膜了,超飽和析出的結垢物質成水渣后沉淀在冷卻水池底部了,有機物及有毒有害物質降解后成為無機物、CO2和N。確切的說:循環水中沉積的無機物是碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物,可在大修時進行池底清淤,也可通過旁濾器截流或泥漿泵抽出。清出后可填坑,鋪路或焚燒,對環境無害。

        10.廢水用作循環水,水蒸氣不會污染大氣。

        回答這個問題,目前還沒有可靠的數據來證明。但是我們已有的知識可以說明這一點。廢水中的氰化物和酚類物質是以化合物形成存在的,不僅毒性強,而且易揮發,而另一個特點是易氧化。廢水經過換熱器時,水溫升高,水中溶解氧溢出,迅速與酚、氰化合物發生氧化還原反應。即使還有不充分反應的可能性,那么廢水在冷卻塔處與空氣的充分交換,再次進行氧化還原反應。如此循環往復的好氧、厭氧、缺氧、熱解、催化過程,酚、氰等物質的降解是充分的。如果說還有微量進入大氣,但也不會對大氣環境造成污染,更何況大氣環境也有自凈化功能。去年的12月份,我們曾邀請省、市兩級環境檢測站去邯鄲一家焦化企業的冷卻塔處檢測水蒸汽的質量有沒有問題?回答是:國家沒有冷卻塔水蒸汽的檢測標準和方法,我們從來沒做過。

        結束語:

        廢水用作循環水零排放處理技術是一項省錢、省事、節能、節水、無污染的技術,推廣和運用這項技術,將使廢水回用變得異常簡單、可靠。相信在未來的日子里,越來越多的用戶接受并實施的同時,偷排和便向排放廢水的現象會自然消失。那時,中國的水污染問題將成為歷史,劃上句號,碧水藍天的美好環境就可早日實現。

       
      標簽: 污水處理
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