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分析，對某電廠脫硫廢水進行了沉淀實驗，獲得的實驗數據為工程實踐提供了設計依據。

關鍵詞：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，脫除二氧化硫，凈煙氣再經塔頂濕煙囪排放。在煙氣中二氧化硫與氨水接觸反應的同時，煙氣中的灰塵也被氨水噴淋一道進入硫酸銨溶液中，并且數量較多。在某項目已建脫硫工程中為了去除灰渣設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的灰塵。但是自清洗過濾系統在運行過程中出現了反洗頻繁、能耗大、堵塞嚴重等問題。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 實驗設計

1.1 實驗目的

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

1.2 實驗方法

目前沉降試驗的方法主要有：（Oden法）、重復深度吸管法（McLaughlin法）和沉沙池法三種[1]，底抽管法主要用于顆粒分布研究，重復深度吸管法適用于靜態群體沉速研究；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直接跟蹤考察雜質的沉降性能。

1.3 實驗設備及儀器

（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據記錄及分析表。

（4）測定經相應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象，并記錄數據。

2 實驗數據與分析

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濃度測量的數據如表1所示。

根據表2中SS濃度及沉淀時間關系，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變化較復雜，二者之間無規律性。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）稀釋倍數不夠，原液經稀釋后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較復雜，可能是介于自由沉淀與絮凝沉淀之間，故SS的規律不能由單一的一種沉淀現象衡量。

2.2 沉淀污泥含水率變化分析

污泥含水率試驗數據見表2所示。

由表2可看出：污泥含水率η的變化經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呈現較好的沉淀效果，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。由于取樣次數較多，連續在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果逐漸變大。（2）廢水中雜質顆粒直徑較大，顆粒較粗，且可能含有較多的金屬元素（Fe3+），沉降速度較快。

3 試驗結論

通過對該廢水進行沉淀試驗可得出以下結論：（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律性。（2）廢水的沉淀達5h后，SS基本沉降完

畢。（3）工程應用時，沉淀時間可定為7h。

4 結束語

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、失穩過程為主的沉降規律，找到了能夠用于指導工程實踐的沉降時間等參數。

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.