Fenton氧化和DTCR捕集处理烟气脱硫废水的研究

:本文对某热电有限公司的石灰石-石膏湿法采用 氧化、钙盐沉淀以及化学沉淀+重捕剂螯合分别去除废水中的COD、氟离子以及重金属，在实验研究的基础上进行了工程应用。实验研究表明，Fenton氧化中 FeSO₄和 H₂O₂的最佳投加量为 0.8g/L和2.5g/L，同时投加3.0mg/L的DTCR 能使脱硫废水Cd和Zn浓度降低到排放标准以下。工程实施表明，处理后脱硫废水出水水质中镉、砷，COD以及氟离子均能达到纳管要求。该工艺流程简单、效果稳定，运行成本低，是石灰石-石膏处理的一种有效方法。

我国是能耗大国，一次能源以煤炭为主。长期来看，燃煤机组仍将是供电能源结构的主要组成部分，预计到2015年和2020年，我国火电装机容量将分别达到1000GW和1200GW。为减轻燃煤发电产生的二氧化硫气体对自然环境、工农业的危害，新建火电厂都建有燃煤烟气脱硫系统。烟气脱硫主流方法是湿法，具有技术成熟、脱硫效率高、对煤种适应性好、运行可靠等优点，其中石灰石—石膏法是目前世界上技术最成熟、实用业绩最多、运行状况最稳定的烟气脱硫工艺。燃煤烟气石灰石-石膏法脱硫废水，其杂质主要来源于烟气、脱硫剂。

脱硫废水的水质特点主要是：

(1)废水呈弱酸性；

(2)重金属离子含量高；

(3)悬浮物浓度高，脱硫废水中的悬浮物主要是石膏颗粒、二氧化硅以及铁、铝的氢氧化物；

(4)阴离子浓度高，主要有氯离子、硫酸根、亚硫酸根、氟离子等。

若直接排入水体，会对环境造成极大损害。通过对脱硫废水的特点分析可知，需要处理的主要项目有pH值、重金属、COD，悬浮物。

本文针对某热电有限公司的石灰石-石膏法脱硫废水，采用Fenton 氧化、钙盐沉淀以及化学沉淀+重捕剂螯合分别去除废水中的 COD、氟离子以及重金属，通过实验研究确定了相关工艺参数，并将实验结果应用于实际工程，分析了实际工程的运行效果。

1 实验部分

1.1 脱硫废水水质及排放标准

烟气脱硫废水来自某热电有限公司的石灰石-石膏系统。废水经处理后排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统，第一类污染物执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表 1 标准、第二类污染物执行《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表 4 中三级标准。进水指标及排放标准详见表 1-1。

表 1-1 脱硫废水水质指标

1.2 处理工艺设计

从表 1-1 脱硫废水水质指标可以看出，脱硫废水的主要污染因子为 COD、氟离子和重金(Cd、As)。根据实验室小试并结合工程经验，我们提出图 1-1 所示的处理工艺流程。即采用 Fenton 氧化工艺处理去除 COD、钙盐沉淀去除氟化物、化学沉淀+重捕剂螯合去除重金属，最终出水达标纳管。

图1-1废水处理工艺流程图

2 结果与讨论

2.1 Fenton 氧化去除

COD 实验优化 将硫废水pH值调为 4.0，投加 2.0 g/L 的 H2O2，在反应时间120min 条件下，FeSO4投加量与COD去除率的关系见图 2-1。

图 2-1FeSO4投加量与 COD 去除率的关系

图中可以看出，随着 FeSO4投加量的增加，COD去除率先增加后减少，当 FeSO₄投加量为0.8g/L时，COD去除率达到最高值54.0%。因此，FeSO₄的适宜投加量为0.8g/L。将硫废水pH值调为4.0，投加0.8g/L 的FeSO₄，在反应时间120min 条件下，H₂O₂投加量与COD去除率的关系见图 2-2。