除鹽水系統再生廢液污染原因分析及處理措施

國內大部分火電廠鍋爐水處理系統設計工藝中，普遍采用反滲透+離子交換床工藝。石橫特鋼發電車間除鹽水系統工藝流程：原水—多介質過濾器—自清洗過濾器—超濾—反滲透—離子交換床。此工藝中，離子交換床的離子交換樹脂具有一定的交換能力，當離子交換達到最大容量時，出水水質惡化。為了保證出水水質，必須對樹脂進行再生，所用再生劑為酸、堿。為避免污染環境，通過中和池采用曝氣中和處理，將酸堿廢水處理到pH 值6～9 范圍內再進行外排。

1 再生廢液污染分析

石橫特鋼發電車間現有2×25 t/h 和2×70 t/h 兩套反滲透系統，共計離子交換床10 套。2 套反滲透系統已投運2～3 a，隨著使用年限的增加，離子交換樹脂性能相應下降，周期制水量減少，再生頻繁，酸堿耗量增加。日常再生1 臺交換床排出的廢液約100 m3，而現有中和池容積僅約80 m3，且池內未裝有任何混勻裝置。陰離子交換床再生需消耗液堿（即工業氫氧化鈉），由于陰離子交換樹脂的置換反應速度較慢，消耗液堿用量較大，整個再生交換過程時間較長，因此再生過程中排出的廢堿液量就比較大，廢堿液的pH 值一般在14 左右。當此廢液遇到反滲透排出的濃水（濃水中含鈣鎂離子含量約是原水的4 倍，原水中鈣鎂離子含量已達500～600 mg/L）時，就會出現白色渾濁沉淀，此沉淀能夠被鹽酸完全溶解。經試驗表明，反滲透濃水屬于高硬高堿度的水，在堿性環境下，很容易生成碳酸鈣或碳酸鎂等白色沉淀。

造成此污染現象的原因：1）在反滲透系統工藝設計中，反滲透濃水和離子交換床再生廢水同時排入中和池內；2）反滲透濃水約占原水量的25%，再生消耗廢液的量很大，而中和池容積較小，來不及進行中和處理；3）由于陰陽床再生消耗酸堿量不同，堿量常多于酸量，故總的外排水仍顯堿性；4）酸堿中和需要一定的時間和交換容積，現有中和池設計不但容積小，而且沒有混勻裝置，不能達到完全中和的目的［1］。

2 廢水系統處理措施

利用中和池對離子交換除鹽系統再生后的酸、堿廢液進行收集、混合，經攪拌后視廢水pH 值，確定加入適量的酸或堿進行調節，直至池中廢水pH 值6～9 的達標范圍，再由中和泵排出廠外。

中和處理前，首先應對池內的廢水進行混合，保證池內各部分廢水的pH 值基本一致。混合方式：空氣攪拌混合，通常采用羅茨風機或壓縮空氣對池內進行通氣攪拌；攪拌器攪拌混合，在中和池上設置機械攪拌裝置，直接對池內的廢水進行攪拌混合。酸堿廢水的中和處理：由于中和廢水所需的酸堿量與廢水的pH 值成指數關系，因此可根據廢水的pH 值確定加酸堿的步驟和用量［2］。

改造現有中和池：1）擴建120 m3的中和池；2）中和池內加曝氣混合裝置，池底采用約0.5 MPa 的壓縮空氣；3）將酸、堿液由酸堿貯存罐引管道至中和池內，以備對廢水進行酸堿中和處理；4）將濃水箱溢流濃水另接管道排入地溝，不進入中和池內；5）中和池安裝底排閥，方便放空池內積水，以備再生酸堿廢液中和處理［3-4］。

3 結語

中和池改造完畢后，采用陰陽床同時再生，保持外排酸堿廢液一起進入中和池，同時開啟曝氣裝置混勻，隨時監測池內pH 值，再生完畢后，再根據pH 值情況適當投加酸堿液進行中和，直到pH 值為6～9，且無白色渾濁現象后外排。用此方案改造的中和池，實際運行效果良好，未對環境造成任何污染，達到了預期目的。

參考文獻：

［1］ 房海英.改善電廠化學中和水排放的探討［J］.石河子科技， 2003（3）：50-51.

［2］ 穆順勇，雷建武.熱力發電廠酸堿廢液自動中和排放系統［J］. 青海科技，2003，10（3）：33-34.

［3］ 張崎，龍兵田.冷軋廠酸堿廢水處理的中和曝氣池設計［J］.中國給水排水，2001，17（2）：37-39.

［4］ 詹海燕.普光天然氣凈化廠酸堿中和池的設計與施工［J］.石油化工設計，2009，26（1）：16-19. 來源：山東冶金