0 引言

近年来，城市污水再利用——中水回用工程为解决水资源不足开辟了一条新途径[1]。根据GB 5085—2007《危险废物鉴别标准》，中水石灰软化处理系统产生的污泥属于Ⅱ类一般工业固体废物，若长期堆积不仅占用大量土地，而且会对土壤产生严重侵蚀。该污泥主要成分为CaCO3，与石灰石—湿法烟气脱硫技术使用的脱硫剂同为钙基碱性物，具有相近的理化性能，从理论上讲，该污泥可以作为湿法脱硫系统的脱硫剂使用。本文通过对中水石灰石污泥和脱硫石灰石的主要成分、浆液pH值、粒径分布、反应活性、反应结晶性能等方面进行分析比较，研究将其应用在火电厂湿法烟气脱硫系统中的可行性[2-3]。

6.允许外商在上海，包括在浦东新区增设外资银行，先批准开办财务公司，再根据开发浦东实际需要，允许若干家外国银行设立分行。同时适当降低外资银行的所得税率，并按不同业务实行差别税率。为保证外资银行的正常营运，上海将尽快颁布有关法规。

1 中水石灰石污泥的产生

中水石灰石污泥是中水石灰软化法处理过程中产生的以CaCO3为主要成分的固体废弃物。中水石灰软化法如下：投加石灰乳，参与（1）—（4）软化反应，将出水pH值控制在10.3～10.5，产生大量的CaO3结晶以降低水的暂时硬度，同时生成的晶核对其他杂质可以起到凝聚、吸附作用[4-6]。

 

为了提高工艺的沉淀效果，一般在处理过程中投加适量的混凝剂，通过压缩双电层作用使分散的悬浮物、CaCO3结晶、有机物、有机黏泥和胶体物等带电体失稳，在机械混合搅拌和高分子助凝剂架桥与网捕作用下，颗粒物质碰撞结合变大，使污染物更易沉降。中水石灰处理系统的主要产物是Ca⁃CO3，理论上中水处理系统的产物可以作为脱硫系统的脱硫剂使用。

 

表1 脱硫石灰石与中水石灰石污泥理化指标分析结果 %

  

wCaCO3 wMgCO3 w酸不溶物w Fe w有机物93.12 0.69 6.71 0.11—87.76 2.72 6.49 0.11—90.98 1.31 7.75 0.13—83.38 8.20 7.60 0.50 1.96 82.50 4.56 7.61 0.68 4.47 85.69 5.10 7.93 0.66 7.69 76.86 6.52 9.30 0.60 4.80

2 中水石灰石污泥与脱硫石灰石的反应性能差异性分析

2.1 主要成分指标

以内蒙古华宁热电有限公司脱硫系统的石灰石粉末样品和污水处理厂中水石灰石泥浆脱水后的污泥样品作为对比分析对象，主要对两者中Ca⁃CO3、MgCO3、酸不溶物、铁、有机物等指标进行分析，了解不同厂家、不同批次脱硫石灰石和中水石灰石污泥的品质及变化情况。检测标准依据DL/T 1483—2015《石灰石—石膏湿法烟气脱硫系统化学及物理特性试验方法》、GB/T 15057.6—1994《化工用石灰石中铁含量的测定邻菲罗啉分光光度法》、CJ/T 221—2005《城市污水处理厂污泥检验方法》等。选取不同时间段的脱硫石灰石样品和中水石灰石污泥样品作为理化指标分析对象，分析结果见表1所示。

由表1可知，脱硫石灰石和中水石灰石污泥的主要成分均为CaCO3、MgCO3和酸不溶物，脱硫石灰石的CaCO3质量分数为87.76%～93.12%；中水石灰石污泥的CaCO3质量分数为76.86%～85.69%，Mg⁃CO3、酸不溶物、有机物、铁等指标比脱硫石灰石高。与脱硫石灰石相比，中水石灰石污泥的品质相对较差。

2.2 浆液pH值

由图2可以看出，当反应时间达6000 s时，数据库中反应活性最优样品的石灰石转化率为70.96%，脱硫石灰石的转化率为54.17%，75%脱硫石灰石样品与25%中水石灰石污泥样品的复配样的石灰石转化率为45.02%，50%脱硫石灰石样品与50%中水石灰石污泥样品的复配样的石灰石转化率为42.63%，中水石灰石污泥的转化率为41.90%。可见污泥的掺配量越高，对脱硫石灰石反应活性的影响越大，越不利于吸收塔内脱硫剂石灰石的溶解反应。

2.3 粒径分布

从图4可以看出，视Na2SO4滴定CaCl2溶液为无杂质反应，当反应器内溶液电导率降低至51.14mS/cm时，开始生成大量可见结晶物。在中水石灰石污泥样品和脱硫石灰石样品等量替换CaCl2溶液后，电导率升高至50mS/cm时趋于稳定，此时溶液中出现CaSO4·2H2O结晶，结晶时间相比分析纯溶液反应结晶时间推迟约20min。由此可见，中水石灰石污泥与脱硫石灰石的反应结晶性能相差不大，中水石灰石污泥的结晶反应时间略高于脱硫石灰石。

从图1和表2样品粒径分析结果可以看出，中水石灰石污泥的中位粒径D50均大于等于100μm，脱硫石灰石的中位粒径为16.6μm，中水石灰石污泥的粒径远大于脱硫石灰石粒径。

以“三集中”改革推动乡村振兴的路径研究(赵勤学等） ................................................................................8-39

2.4 反应活性

选取2016-09-08脱硫石灰石样品和2016-08-05中水石灰石污泥样品作为反应活性研究对象，试验标准依据DL/T 943—2005《烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率的测定》。设计如下4种样品进行反应活性分析比对：脱硫石灰石样品、中水石灰石污泥样品、75%脱硫石灰石样品与25%中水石灰石污泥样品的复配样（按质量比进行掺配）、50%脱硫石灰石样品与50%中水石灰石污泥样品的复配样。样品反应活性分析结果如图2所示。

中国教育技术协会中小学外语信息化应用工作委员会主任鲁子问说，这一公益项目主要面向义务教育阶段的初中学校和英语学科开展，针对英语学科教学城乡差异显著的现实问题，通过线上线下立体化教师培训、全场景智慧化教学应用、名师资源共享帮扶、教育信息化课题研究和图书出版及捐赠等方式，对接贫困地区的千所学校、万名英语教师，提升英语学科教师教学能力和信息素养，提高教育教学质量，促进城乡义务教育一体化发展。

分别称取20 g脱硫石灰石和中水石灰石污泥样品，加入80mL去离子水，配置成质量分数为20%的浆液。采用Thermo520M-01A便携式多参数分析仪分析浆液的pH值，测试结果显示，中水石灰石污泥浆液的pH值为12.04，脱硫石灰石浆液的pH值为9.60，中水石灰石污泥浆液的pH值远高于脱硫石灰石浆液。

  

图1 样品粒度分析结果

 

表2 样品粒径分布结果1） μm

  

注：1）表中D10、D50、D90分别表示样品的累计粒度分布百分数达到10%、50%、90%时所对应的粒径。

 

样品名称脱硫石灰石（2 0 1 6-0 9-0 8）石灰石污泥（2 0 1 6-0 8-0 5）石灰石污泥（2 0 1 6-0 9-0 8）石灰石污泥（2 0 1 6-1 0-2 5）D 1 0 2.0 1 1 8.9 0 2 2.5 0 2 8.9 0 D 5 0 1 6.6 0 1 0 0.0 0 1 1 2.0 0 1 4 4.0 0 D 9 0 5 7.7.0 0 3 6 6.0 0 3 6 9.0 0 4 0 4.0 0

  

图2 样品反应活性分析结果

2.5 反应结晶性能

试验过程中，首先在样品储存槽内放置浓度为0.6mol/L的Na2SO4（分析纯）溶液，结晶反应器内加入100mL 0.6mol/L的CaCl2（分析纯）溶液，Na2SO4溶液经蠕动泵以9 mL/min的进样速度加入恒温50℃的反应器中。采用Thermo 520M-01A便携式多参数分析仪监测反应器内溶液的电导率的变化情况，根据电导率的变化分析晶体成长过程。然后分别采用中水石灰石污泥和脱硫石灰石样品，按钙离子浓度等量替换0.6mol/L的CaCl2溶液，分析中水石灰石污泥与脱硫石灰石反应结晶性能的差异。结晶性能测试结果如图4所示。

  

图3 石膏结晶试验反应装置示意图

为了分析中水石灰石污泥与脱硫石灰石反应结晶性能的差异性，确定污泥中的杂质成分是否会影响到脱硫石膏的结晶反应，进行了石膏结晶反应试验。石膏结晶试验反应装置示意图如图3所示。

选取2016-09-08脱硫石灰石样品，2016-08-05、2016-09-08和2016-10-25中水石灰石污泥样品作为粒径分布分析对象。试验前，先将中水石灰石污泥样品和脱硫石灰石样品分别配置成质量分数为20%的石灰石浆液，采用Mastersizer3000激光粒度分析仪进行样品粒度分析，其粒径分析结果如图1所示，粒径分布结果见表2所示。

  

图4 石膏结晶反应性能分析

2.6 微观结构及能谱分析

采用德国ZEISS EVO18型电子扫描显微镜对粉末态中水石灰石污泥和脱硫石灰石进行表面形态分析，其微观形貌如图5所示。由图5可以看出，脱硫石灰石为形状不规则的块状颗粒，颗粒均一性较好；中水石灰石污泥的颗粒大小相差较大，且颗粒表面还有形状不规则的小团聚物颗粒。

  

图5 石灰石电镜扫描图

通过对内蒙古华宁热电有限公司中水石灰石污泥和脱硫石灰石反应性能差异性进行分析比较，得出如下结论。

3 结论及建议

采用SEM扫描电镜附带的英国牛津电制冷X射线能谱仪IncaX-Act对2种样品元素组成进一步做EDS分析，分析结果见表3所示。从表3数据可以看出，Ca、O、C 3种元素均为脱硫石灰石和中水石灰石污泥的主要组成元素。此外，石灰石污泥中还含有少量的F、Mg、Al、Si、Fe等，这些次要成分对脱硫性能的影响还需做进一步分析研究。

 

表3 脱硫石灰石与污泥石灰石元素能谱分析结果 %

  

元素质量百分比w（C）w（O）w（F）w（M g）w（A l）w（S i）w（C a）w（F e）总量脱硫石灰石1 1.0 1 4 8.5 2——4 0.4 7—1 0 0.0 0石灰石污泥1 1.8 8 4 5.0 1 1.8 3 3.0 8 0.7 3 1.2 7 3 4.1 1 2.0 8 9 9.9 9

（1）两者主要成分相同，均为CaCO3、MgCO3、酸不溶物。

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（2）中水石灰石污泥的粒径远大于脱硫石灰石粒径，如果作为脱硫剂使用，对脱硫系统的反应性能有一定的影响。

（3）当反应时间达6000 s时，中水石灰石污泥的石灰石转化率相比脱硫石灰石低12.27%，反应速率较低。

（4）中水石灰石污泥中含有的元素种类较脱硫石灰石多，这些次要成分是决定其能否作为脱硫剂使用的重要影响因素。

综合分析可知，中水石灰石污泥有作为脱硫剂使用的可能。但由于污泥石灰石所含杂质成分较多，反应活性较低，其整体性能指标较脱硫石灰石差，如果想作为脱硫剂使用，还需要进一步开展中间性试验及工业试验，以确定最终使用条件。

在图1所示的模拟前端中，根据接收机的硬件设计，选取了接收机的射频中心频率f0为1.772 GHz，PLL的输出频率固定为1.75 GHz，中频信号fIF为22 MHz。我们采用的ADC芯片的采样频率fs为10MHz，对中频信号进行带通采样，得到中心频率为2 MHz的数字中频信号，完成模数转换。带通滤波器的通带带宽约为3 MHz。

参考文献：

[1]王群奎.石灰法深度处理城市中水的探讨[J].山东工业技术，2015（15）：270.

[2]尹导，吕慧.电石渣在湿法烟气脱硫中的应用分析[J].吉林电力，2013，41（5）：32-34.

[3]河南华润电力首阳山有限公司.重复利用电厂中水石灰软化法处理循环补充水的废渣的装置及方法：CN 201210591879.2[P].2013-04-03.

[4]陈涛.用石灰软化——絮凝法处理地下水水源硬度试验研究[D].武汉：华中科技大学，2012．

[5]龙向宇.石灰混凝法去除城市污水处理厂二级出水中有机物的工艺研究[D].武汉：武汉大学，2004.

[6]于枫.中水用于电厂循环冷却水的实验研究[D].保定：华北电力大学，2012.