鍋爐是電廠(chǎng)在生成電能過(guò)程中的重要單元，在電廠(chǎng)生產(chǎn)電能的過(guò)程中，鍋爐內表面會(huì )不斷積累鹽分和結垢，進(jìn)而影響鍋爐傳熱性能，嚴重時(shí)將發(fā)生危險事故，因此，必須定期對鍋爐進(jìn)行酸洗，以保證鍋爐的正常運行。鍋爐酸洗主要是將鍋爐內壁的雜質(zhì)進(jìn)行清洗，而目前清洗劑主要為有機酸，這就造成了鍋爐酸洗廢水通常顯酸性，COD(化學(xué)耗氧量)指標高，離子含量高，懸浮物指標高和色度高等特點(diǎn)，從而使得鍋爐酸洗廢水較難處理，且處理成本較高。通常一個(gè)300MW的機組每次產(chǎn)生的鍋爐酸洗廢水約上千立方米，且為短時(shí)間內集中生產(chǎn)，這就給電廠(chǎng)造成了鍋爐酸洗廢水處理的壓力。

本文針對山東某電廠(chǎng)的鍋爐酸洗廢水進(jìn)行處理，設計了鍋爐酸洗廢水一體化處理工藝，該工藝針對鍋爐酸洗廢水的性質(zhì)，由氧化、酸堿調節/絮凝、過(guò)濾組成，可以在滿(mǎn)足鍋爐酸洗廢水降低各項指標，達標排放的同時(shí)，實(shí)現鍋爐酸洗廢水的快速廉價(jià)處理。該工藝對鍋爐酸洗廢水進(jìn)行處理極為有效，且有助于對鍋爐酸洗廢水實(shí)現集約化處理。

1、實(shí)驗材料和儀器

氫氧化鈉(分析純，天津光復試劑公司)，聚合硫酸鐵(分析純，天津光復試劑公司，配置成質(zhì)量分數5%水溶液)，聚丙烯酰胺(分析純，天津光復試劑公司，配置成質(zhì)量分數1%水溶液)，過(guò)氧化氫(分析純，天津光復試劑公司)。電導率儀，pH計，COD測定裝置，濾膜(孔徑0．45μm)。

2、鍋爐酸洗廢水處理工藝

該電廠(chǎng)鍋爐酸洗廢水的外觀(guān)為廢水表面懸浮一層白色油花，水體為深黑色，不透明，經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間放置，無(wú)沉淀現象發(fā)生，pH值為4．6，COD為650mg/L，懸浮物質(zhì)量濃度高于5500mg/L，電導率為9400μS/cm，水溫為14．9℃，過(guò)濾較為困難。根據該酸洗廢水性質(zhì)及電廠(chǎng)現有設備、藥品，現設計一套基于芬頓原理的處理系統，其處理工藝由氧化單元、酸堿調節/絮凝單元、過(guò)濾單元組成，每個(gè)單元的體積為0．5m3，如圖1所示。

2．1 氧化單元

將廢水引入后，進(jìn)行持續性攪拌，攪拌速度維持在150r/min以上，保持攪拌30min，在該過(guò)程中持續性加入體積分數20%的雙氧水，而后繼續攪拌10min，將廢水引入下一單元。

2．2 酸堿調節/絮凝單元

從氧化單元導出的廢水引入酸堿調節單元，在酸堿調節單元中保持對廢水的攪拌，攪拌速度維持在150r/min以上，用氫氧化鈉對廢水進(jìn)行pH值的調節，將廢水pH值調節至9．0—9．3，再先后加入聚合硫酸鐵和聚丙烯酰胺，繼續攪拌，再對廢水進(jìn)行自然沉降。

2．3 過(guò)濾單元

從酸堿調節/絮凝單元導出廢水的上層清液，導入過(guò)濾單元，過(guò)濾單元為內填裝陶瓷顆粒的過(guò)濾器，陶瓷顆粒粒徑分布在0．2—0．4cm，從過(guò)濾器導出的水樣即為處理后的廢水。

3、結果與討論

3．1 氧化單元加藥優(yōu)化

由于廢水內含有的亞鐵離子，且水質(zhì)pH值較低，雙氧水的加入可使得氧化單元有芬頓工藝處理效果，而氧化單元處理效果與過(guò)氧化氫加入量十分密切，過(guò)氧化氫加入量與終出水的COD值如圖2所示，隨著(zhù)過(guò)氧化氫加入量的增加，廢水出口處出水COD不斷下降，當過(guò)氧化氫加入體積為廢水體積的5∶1000時(shí)，終出水COD降低至98mg/L，而繼續增加雙氧水的加入量，COD變化不再明顯，因此，雙氧水與廢水的體積比設置為5∶1000。

3．2 酸堿調節/絮凝加藥優(yōu)化

由于鍋爐酸洗廢水帶出的陽(yáng)離子，以鐵離子為主，氫氧化鈉可以使鐵離子形成沉淀，從溶液中分離，因此，氫氧化鈉的加入量與終出水的水質(zhì)指標密切相關(guān)，氫氧化鈉加入量對終出水水質(zhì)的影響如圖3所示。隨著(zhù)氫氧化鈉加入量的提高，出水懸浮物指標也隨之下降，這是由于隨著(zhù)pH值的提高，溶液中陽(yáng)離子形成沉淀越來(lái)越緊實(shí)，沉淀量也逐漸增加。但是由于廢水排放的要求，廢水pH值在6—9，因此，從成本角度和環(huán)保角度考慮，pH值應調節至9左右為宜。

絮凝劑和助凝劑的比例是影響沉淀分離過(guò)程的重要因素，由圖4所示，隨著(zhù)助凝劑的增加，在處理過(guò)程中形成的沉淀致密程度逐漸增加，方便沉淀與水體分離。而助凝劑加入量過(guò)大時(shí)，沉淀體會(huì )過(guò)大，影響污泥從反應單元中分離，也會(huì )增加成本，因此，設置絮凝劑和助凝劑的體積比為1∶1，質(zhì)量比約為5∶1。

3．3 過(guò)濾單元工藝

由于酸洗廢水中各類(lèi)陽(yáng)離子質(zhì)量分數較高，因此經(jīng)過(guò)氧化單元和酸堿調節/絮凝單元后的廢水，懸浮物質(zhì)量分數依然較高，廢水會(huì )存在過(guò)濾阻力較大的問(wèn)題。因此，本工藝選擇粒徑分布合適，且具有一定抗污染性能的陶瓷濾料過(guò)濾層，對酸洗廢水進(jìn)行過(guò)濾處理，去除水中的懸浮物。終出水的水質(zhì)可以達到COD為98mg/L，懸浮物為65mg/L，pH值為8．4，電導率降低至1440μS/cm，極大地降低了污染物的質(zhì)量濃度，如表1所示。為實(shí)現酸洗廢水無(wú)害化處理奠定了基礎。

同時(shí)該鍋爐酸洗廢水處理工藝克服了傳統鍋爐酸洗廢水處理成本較高的問(wèn)題，如按照市面上大批量采購藥劑的價(jià)格進(jìn)行計算，如表2所示，每m3水處理成本不超過(guò)6元，按照每年產(chǎn)生1000m3酸洗廢水而言，每年鍋爐酸洗廢水總體費用可以控制在6000元以?xún)取?/p>