以废治废节水方法试验研究

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1、电厂化学2009学术年中会暨国电厂化学网2009高峰论坛会议论文集2009.10武汉第第四四部部分分废废水水处处理理与与节节水水以废治废节水方法试验研究郑敏聪赵治华（安徽省电学力科研究院安徽合肥230022）[摘要]本文对电厂生产过程中产生的工业废渣——粉煤灰的吸附特性和软化水质特性进行了试验研究，结果表明当灰水比为1：5时废水中的有机物去除率可达73%左右，同时可以有效降低废水中的暂时硬度，使水得到良好的软化处理。并利用试验结果，对粉煤灰处理城市生活污水的可行性进行了探讨，提出了以废治废的节水思路和工业实施方法。[关键词]粉煤灰、城市生

2、活污水、软化、以废治废、节水1概述火力发电厂在发电过程中消耗的主要资源是煤和水，一座百万千瓦的火力发电厂，若以地下水为补充水，每小时要从地下开采2500吨左右，若为直流冷却每小时耗水量约为1500~2000吨。根据有关部门统计，电力工业的用水量占全国工业用水总量的46%，而且还在逐年增加。对于电力工业来说，节约用水、合理用水势在必行。根据电厂用水特点，要想做到节约用水，必须从两个方面着手，即一是开源，二是节流。所谓开源就是找出可以被电厂利用的新的水资源。目前电厂生产用水源主要以天然水如地表水和地下水为主。随着城市规模的不断扩大，城市生活排

3、水水量已相当大，成为一种不可轻视的水资源。而粉煤灰是电厂生产过程中产生的工业废渣，目前通常采用水力冲灰的方法将其送至灰场，经长时间的浸泡沉淀，煤灰沉积于灰场，水则排入周围水体。这种冲灰和排水方式，不仅没有发挥粉煤灰的作用，而且灰场排水还可能污染周围水体。如果采用粉煤灰来处理城市生活污水，使其达到电厂用水的水质要求，则为电厂用水找到了新的水资源，同时也可以有效降低城市生活污水的处理费用。所谓节流就是从企业内部挖掘节水潜力，将电厂中一切可以利用的水全部回收再利用，尽量少排或者不向外排水。2粉煤灰特性研究粉煤灰除了有优良的吸附性能，还有一定的软

4、化能力。2.1粉煤灰中氧化钙溶出试验为了了解粉煤灰中有多少氧化钙溶入水中，特以除盐水为试验用水，在一定量的除盐水中加入不同量的粉煤灰，静态浸泡一定时间，然后取其澄清液测试水中相关物质的含量变化情况。本试验以水中总硬度、钙硬度、碱度含量变化来衡量粉煤灰中氧化钙溶出情况。试验结果如表1所示。表1粉煤灰中氧化钙的溶出试验数据灰水比1：5灰水比1：10浸泡总YD钙YDFJJJ总YD钙YDFJJJ时间mmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/L1小时9.79.75.640.866.96.94.80

5、.62小时11.511.57.218.58.55.80.74小时13138.21.19.29.26.60.35由表1中的分析数据可以看出，除盐水中加入粉煤灰后溶液中的硬度、碱度含量大幅度升高，而且所测得的总硬度与钙硬度的数据一样，此现象说明总硬度、钙硬度的增加主要是灰中氧化钙溶入水中所致。浸泡时间、灰水比与氧化钙（以钙硬及总硬表示）溶出量的变化情况如图1所示。319电厂化学2009学术年中会暨国电厂化学网2009高峰论坛会议论文集2009.10武汉1小时2小时4小时14121086420mmol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/Lmm

6、ol/Lmmol/Lmmol/Lmmol/L总YD钙YDFJJJ总YD钙YDFJJJ灰水比1：5灰水比1：10图1粉煤灰中氧化钙（以钙硬度表示）溶出情况由图1所示的曲线也可以看出，粉煤灰中有较多的氧化钙溶出，其溶出量随浸泡时间的延长及灰水比增大而增加，根据四小时浸出液总硬度和钙硬的测试数据计算，灰水比1：5时每克灰中有0.0036克的氧化钙溶出，灰水比1：10时每克灰中有0.0051克的氧化钙溶出。煤灰中氧化钙的溶出是采用粉煤灰进行废水软化处理的根本依据。2.2粉煤灰软化水质的原理从粉煤灰的溶出特性可以看出，粉煤灰经一定时间浸泡，会溶出一

7、定量的氧化钙，氧化钙用于水的软化处理的主要机理为：CaO+H2O=Ca(OH)2Ca(OH)2+Ca(HCO3)2=2CaCO3↓+2H2O3粉煤灰处理城市生活污水试验研究试验用城市生活污水水样取自合肥市王小郢污水处理厂和淮北市污水处理厂，水质分析数据如表2所示。表2城市生活污水水质分析数据2+-指标pH导电度总硬度酚酞碱度甲基橙碱度CODCrCaCL水样名称μg/Lmmol/Lmmol/Lmmol/LmgO2/Lmmol/Lmg/L王小郢污水厂7.479412.8504.6547.602.4574.15淮北市污水厂7.78165610.

8、45011.771.008.40/由表1可以看出，水样的pH值不超标，但含盐量、有机物含量高，不能直接被电厂所利用。3.1粉煤灰去除生活污水中有机物试验本试验所取水样为合肥市王小郢污水处理厂进