垃圾焚燒廠煙氣處理中通常選用“洗滌塔+脫酸塔”二級吸收裝置工藝,以去除煙氣中煙塵、酸性氣體、重金屬、二噁英等污染物,這套吸收工藝會產生兩種廢水,即洗滌廢水與脫酸廢水。采取生物法處理脫酸廢水,其廢水中無機鹽對微生物有抑制作用,不能有效降解廢水中的有機物,所以蒸發濃縮脫酸廢水具有一定優勢。脫酸廢水主要成分有硫酸根,氯離子,氟離子,硝酸根,磷酸根和碳酸根等離子,用氯化鈣除去硫酸根,碳酸根,磷酸根與氟離子,其硝酸根溶解度較大,可通過蒸發濃縮倍數,回收工業氯化鈉,蒸發出水回用于焚燒車間,脫酸廢水達到綜合利用的目的。
1、實驗
1.1實驗方法
取脫酸廢水1L與燒杯中,曝氣1h預處理后,加入不同質量的氯化鈣,攪拌,過濾,濾液進行蒸發濃縮,有晶體析出過濾,得到氯化鈉產品,溶解稀釋定容后,離子色譜分析氯化鈉純度。
1.2脫酸廢水主要成分
對脫酸廢水進行離子色譜分析,測得主要陰離子見表1.

2、實驗結果與討論
2.1 氯化鈣用量的影響
脫酸廢水中大量離子可以采取鈣離子沉淀法去除,實驗使用試劑氯化鈣攪拌去除部分沉淀離子。實驗取1L脫酸廢水,根據氟離子的含量,分別加入不同氯化鈣的用量,沉淀過濾后進行離子色譜分析。
通過表2可以發現氯化鈣用量的提高,氟離子,硫酸根,磷酸根和碳酸根離子都降低,沉淀效果比較明顯,但氯化鈣用量16g提高至24g時,離子沉淀效果降低,即氯化鈣用量偏高,導致氯化鈣浪費以及再蒸發過程中會出現結垢,故實驗采取氯化鈣用量為16g,即氟離子質量的8倍。

2.2 蒸發濃縮倍數的影響
蒸發濃縮過程中脫酸廢水分次加入,主要原因為:在蒸發濃縮過程中,少量硫酸鈉會析出,加入的脫酸廢水剛好可以溶解析出的硫酸鈉,達到洗鹽的目的。
通過圖1可以發現,氯化鈉的純度隨著濃縮倍數的增大,氯化鈉純度降低,其原因:在濃縮和過濾過程中,有少量硫酸鈉因溫度下降有少量析出,導致氯化鈉純度降低。工業化氯化鈉純度為≥99.5%,實驗在蒸發濃縮4倍時,氯化鈉純度能達到99.6%,故實驗的蒸發濃縮倍數為4倍。

2.3 濃縮液回用次數的影響
蒸發濃縮液加脫酸廢水至1L經過曝氣和氯化鈣預處理,繼續蒸發濃縮工藝,循環套用。通過圖2可以發現,氯化鈉的純度隨著回用次數的增多,先趨于平衡,后降低,其原因:氯化鈣用量根據氟離子質量計算,導致后續套用實驗過程中,氯化鈣用量偏少,硫酸根等離子質量變多,再濃縮過程中析出,影響氯化鈉純度。圖中當蒸發濃縮回用10次,氯化鈉純度可以達到工業化生產,故實驗采取蒸發濃縮回用10次。

3、結語
(1)經過氯化鈣和曝氣預處理,脫除硫酸根,碳酸根等離子,進行蒸發濃縮,其回收的氯化鈉純度≥99.5%,達到工業化要求。實驗工藝配比為氯化鈣用量為氟離子的8倍,蒸發濃縮4倍,母液回用10次,其蒸發出水可回用各車間部門。
(2)整個工藝簡單,操作方便,成本低廉。這對于脫酸廢水的資源化回收利用,減輕其對水處理的污染,具有積極意義。(來源:紹興市上虞眾聯環保有限公司)


