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火力发电厂烟气脱硫废水处理

2022-11-25国能双鸭山发电有限公司梁日平

电力设备管理 2022年5期
关键词:废水处理试剂烟气

国能双鸭山发电有限公司 梁日平

火电厂排放的烟气脱硫废水往往具有强碱、强氟的特点,含有大量的硫化物和悬浮固体。因此,连续每天排放大量的废水会对周围环境产生严重的影响当自然环境的自我净化能力达到极限,导致地表水和地下水的污染,水域生物的生存,从而造成生态失衡。基于此,为了促进烟气脱硫废水达到排放标准,本文将主要对火电厂烟气脱硫废水处理工艺进行探讨,以期为相关学者提供参考。

给水排水是电厂的重要组成部分。为了解决电厂缺水和快速发展的问题,保证电厂的健康发展,必须找到废水利用的最佳途径。为了解决这一问题,可以提高电厂的管理水平,开发和引进有效的污水处理技术。论述了污水处理技术和燃气脱硫技术在电厂污水处理中的重要作用。电子技术与电厂开发运营相结合的应用,反映了相关科技工具的完善,意味着企业对环境的认识不断加深。

1 烟气脱硫废水处理工艺

反渗透浓缩过程。通常采用反渗透浓缩工艺时,对燃烧装置燃烧气体的脱硫出水进行一次处理,主要是深度处理。该方法首先包括从精矿中去除过饱和离子。然后将浓缩液注入反渗透系统,废水被回收,但当废水按照这种方法处理时反渗透浓缩工艺的效率略低,因为浓缩液中有污垢剂,且很难处理过饱和离子以达到要求的条件。

物理化学处理过程。化学法采用化学沉淀法脱硫处理水中悬浮物,利用多种重金属离子处理废水在使用“排水板”澄清器后,沉淀泥经过脱水处理,最后对沉淀污泥进行处理,完成物理和化学脱硫过程,处理所有污染物。为保证物化处理作业的顺利进行,应在中性池废水处理中加入合理比例的石灰悬浮物,以调节废水中性池的pH 值。在电力供应方面,燃烧发电往往会产生大量的废水,这是一种严重威胁环境的工业废弃物。但在实际实施阶段,电厂烟气脱硫废水的处理效率并没有达到规定的目标。

烟气脱硫废水处理工艺特点。火电厂运行工程对水量的要求一般较大。在用水和排水过程中经常产生废水,且废水中的悬浮物含量通常较高。在这种情况下,利用烟气脱硫废水处理可在短时间内对其进行处理,减少其潜在的污染。废水的成分本身相对复杂,作为一个整体重金属离子种类繁多,传统的中和处理技术难以满足当前国家要求的处理标准和规范。但烟气脱硫处理工艺对重金属离子的溶解特性符合国家规定的处理标准,因此火电厂利用烟气脱硫废水处理工艺可有效提高废水处理效率,最大限度地减少火电厂运行对环境造成的污染,将对我国整体生态建设起到一定的促进作用。

2 火电厂烟气脱硫废水处理工艺设计

2.1 烟气脱硫废水水质分析

当前火电厂生产过程中,烟气脱硫废水是社会各界广泛关注的污染源。这就要求火电厂在进行系统设计之前,对其生产过程中产生的废水进行分析,从而掌握废水的具体组成部分,从而进行相应的处理系统设计。火电厂烟气脱硫废水中的污染物主要有不溶于水的硫酸钙、悬浮物和絮凝物,以及溶于水的亚硝酸盐、氟化物和氯化钙。此外还有丰富的金属和非金属离子,如锌离子、汞离子和镉离子。可见烟气脱硫废水成分复杂,毒性大、污染大。此外由于煤和石灰石在不同火电厂使用的成分有一定的差异,以及烟气脱硫废水的具体成分浓度也不同,在实施处理时需要分析具体问题。脱硫废水中所含污染物经处理后,出水水质应符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的要求。

2.2 火电厂的烟气脱硫废水处理系统设计

在火力发电厂中烟气脱硫废水系统是非常重要的系统,对环境的改善有着非常好的效果。在设计系统时应考虑电厂的所有现有条件,并结合应用条件进行深入分析和不断优化。火力发电中的所有废弃物通常都要经过沉淀、中和等多个步骤,然后输送到处理系统完成整个排放。因此在设计时要考虑到废弃物的传递,以防遗漏。对于处理过程中产生的污泥,可尝试与该系统联合应用。根据水质的不同,处理过程中悬浮物含量通常较高,应选用体积较大的装置进行处理,这样污泥量就会增加,可根据项目本身进行合理计算、有效排放。在许多西方企业中有些药品往往被添加到废弃物中排放。但由于国内对这些药物的研究还不够深入,因此须在治疗体系中建立一个额外的药物体系,以保证未来更好的药物添加。此外,在车间内最好设置该系统,以更好地管理废水,提高系统的运行效果[1]。

2.3 烟气脱硫废水处理工艺控制点

从特定的成分和烟气脱硫废水的主要处理过程可看出,为进行无害处理烟气脱硫废水,需从多方面全面控制有害物质的浓度。可将处理过程分为化学处理法、物理处理法和膜处理法,三种方法在实践中相辅相成。具体来说,首先通过化学处理将废水中溶解的重金属析出,然后利用物理方法对化学处理环节中的相关药剂进行综合分离,确保水质达到标准。最后采用膜处理工艺完全取代盐离子,消除前两种处理方法残留的盐,达到接近零排放目的。

2.3.1 火电厂烟气脱硫废水的化学处理

火电厂烟气脱硫废水的化学处理主要是对废水中的剧毒重金属离子进行处理。其原理是用置换法代替重金属离子,使废水无害化。基于这一原理,化学法处理时关键是掌握试剂的用量。如试剂用量不足重金属离子不会被完全替代,过量的试剂会造成试剂的浪费和试剂的二次污染。氢氧根是一种应用广泛的试剂,在后续处理中可通过沉淀将有害物质完全清除。此外在实际的废水处理中,石灰石、碳酸钙和苛性钠是常见的碱性试剂,这些试剂在使用上各有优点。以石灰石为例,该试剂应用范围广易于获得,可大大节约废水处理成本。

另外需要注意的是,在对烟气脱硫废水进行化学处理时,需对处理后废水的pH 值进行充分控制。如废水处理后的pH 值不符合标准也会对环境产生严重的负面影响。在化学处理过程中,相关的试剂主要是碱性试剂,反应完成后其中的金属离子也会以氢氧根的形式沉淀。因此整体废水的pH 值容易呈碱性。为保证pH 值符合标准,在实际工作中石灰或石灰石通常配置为浆体,其浓度控制在10%左右,如果在制备过程中浓度控制不够,一方面会影响整个反应及后续处理过程,另一方面也可能会导致浆体浓度过高导致计量泵堵塞。为避免这一系列的问题,有必要准确掌握的制备工艺和浓度。

2.3.2 物理治疗方法的控制点

在烟气脱硫废水处理过程中,需通过中和、沉淀、絮凝等工艺来完成处理过程,从而实现对烟气脱硫废水中重金属、杂质和絮凝体的处理。这一过程主要是通过物理方法实现的。在废水中和过程后,需要开始使用物理方法将沉淀物从废水中分离出来,其意义在于可降低废水中原有溶解的重金属离子含量和废水中存在的絮凝体,最终达到排放标准。烟气脱硫废水的处理中,如果相关人员简单地使用过滤方法来过滤废水中的沉积物,它不会满足处理需求。因此,在处理的过程中首先要等待相关物质的全面沉淀。

在采用物理化学方法时,通常需要在废弃物中添加一些额外的化学物质,以促进内部重金属离子的完全沉淀。沉淀由澄清器分离,降低废水污染程度,沉淀由板框机收集在一起,完成集中排放。在澄清器中需要加入一些盐酸。在废水处理过程中,为了保证反应正常、絮凝颗粒快速形成,有必要将当前回流污泥收集并放入中和池中。剩余的污泥可通过偏心螺杆定期输送到压滤机完成脱水,最后加工成泥饼输送到室外。

2.3.3 膜工艺方法的控制点

膜法脱硫废水处理是在完成物理和化学处理的基础上进一步淡化和浓缩的技术,目标是实现脱硫废水近零排放。系统过程可根据废水含盐量自动调整关键运行参数,确保各单元物料平衡匹配,从而确定系统运行参数和工作条件,计算出系统连续运行的最佳工作条件,实现脱盐和脱硫废水的高速率浓缩,实现优化运行、实现无人值守。其最大缺点是处理成本高,而处理能力小。

3 火电厂烟气脱硫废水处理技术要点分析

3.1 降水治疗

沉淀法是烟气脱硫废水处理工艺中较为简单的处理方法之一,具有简单、时间短的特点。但是沉淀处理只能清除自来水中的一些有害固体物质,而不能处理不易沉淀的胶体颗粒和微悬浮固体[2]。具体处理方法如下:首先将烟气脱硫废水引入格栅反应池。在引入过程中,由于斜管沉淀池的斜板作用,烟气脱硫废水中的大颗粒物将从水中分离沉淀到斜板底部;二是用泥车处理斜管沉淀池内沉淀的污垢。第二步可有效改善脱硫废水的水质,但仍存在一些有害的微量物质。

3.2 凝固治疗

烟气脱硫废水中大量颗粒物悬浮固体在沉降过程中会被去除,但仍有少量悬浮固体存在。因此,可采用聚合氯化铝对废水进行混凝处理。具体处理方法如下:首先将聚合氯化铝放入烟气脱硫废水中;第二,快速让聚合氯化铝试剂反应;聚合氯化铝试剂反应的铝离子与水分子可逆反应生成氢氧化铝;四是利用氢氧化铝的吸附作用,将自来水中的细小浮物吸附聚合,形成具有一定重量的沉淀物;第五,清除沉淀物。

3.3 结算处理

经过沉淀混凝处理后,烟气脱硫废水中的悬浮物基本被去除,但烟气脱硫废水中的重金属等有害物质仍然存在。因此,为了使烟气脱硫废水达到排放标准或处理后的废水回用,有必要进行沉淀处理。处理过程如下:首先将烟气脱硫废水引入沉淀池;其次,将有机硫化物放入沉淀池中。在实际操作中,应根据烟气脱硫废水的用量来确定有机硫化物的用量。

3.4 中和治疗

火电厂生产过程中产生的烟气脱硫废水往往含有高强碱度等有害物质。为避免废水中的有害物质污染生态环境和周边居民的生命健康,应采用中和处理方法将烟气脱硫废水与相关化学试剂混合,使有害物质经化学反应转化为无害物质。

处理过程如下:首先,将烟气脱硫废水引入化学反应池;其次,将石灰、碳酸钙等试剂放入烟气脱硫废水中;最后,当废水的pH 值变为中性时让它充分反应。此外,在实际石灰和碳酸钙的投料中,应注意石灰的配比浓度应在10%左右。通过对火电厂烟气脱硫废水处理效果的观察,发现中和处理方法在实际应用中具有效果好、成本低、工艺简单的优点。

蒸发浓缩处理。这种方法主要依靠浓缩液的蒸发来完成处理工作。一般情况下,所有待处理的废弃物都需要送至预处理系统,经过软化处理后进入压缩机。实际产生的蒸汽浓缩后可重复使用,浓缩后的液体进入结晶系统后可结晶,经过结晶后物料被送入包装系统。该模式能有效满足我国提出的低碳环保理念,不会对外部环境造成任何破坏,通过循环系统实现材料的二次利用。加工效率相对较高,可节省大量的能源。在处理过程中温差不会特别大,所以不会有腐蚀,延长机器的使用寿命,而且许多普通晶体可高效率地完全蒸发。

对于蒸发结晶系统,蒸发器会蒸发大量的水,同时换热效率相对较高、能耗很低。进入结晶阶段后再蒸发结晶,可使最终结晶具有更高的质量和纯度,还可保证系统的安全性。此外,由于实现了物料分离的目标,资源可更好地重复利用,确保提取的氯化钠具有更高的纯度。这些氯化钠可作为工业原料,有效地提高火电厂的经济效益。

4 结语

随着我国当前对环境保护和生态的重视,火电厂烟气脱硫废水处理工艺的整体水平也有了很大的提高。虽然目前我国火电厂烟气脱硫废水处理工艺的应用相对有限,但通过科技的不断发展,其工艺水平不断提高,后续烟气脱硫废水处理工艺将成为火电厂必要的标准配置。随着我国火电发电技术的不断提高和人们对环境保护的高度重视,脱硫废水处理技术也取得了一定的进步。因此,相关人员需要做好研究工作,确保废水中的有害物质能够及时提取并全面排放,从而促进社会进步,改善环境条件。本次论述到此结束,希望在实际的发展过程中能够给相关的工作人员提供一定的建议。

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