脱硫废水处理装置运行现状及优化建议论文_董强

脱硫废水处理装置运行现状及优化建议论文_董强

陕西清水川能源股份有限公司 陕西省榆林市719400

摘要:目前,我国是科技快速发展的新时期,针对燃煤电厂湿法脱硫废水处理问题,在介绍废水产生的原因及水质特点的基础上,综合介绍了国内外脱硫废水主要处理技术与新技术研究状况,并结合目前国内燃煤电厂脱硫废水处理运行中普遍存在的问题,提出了如何进一步优化脱硫废水处理设计及运行。

关键词:湿法脱硫;脱硫废水处理;现状;优化

引言

随着我国现代化建设的不断发展,电力企业所提供的电力服务无论在模式上还是在质量都有了比较大的进步,而在环境方面的工作也取得了明显的进步。其中废水处理装置对于电力工业污水的处理起到了十分关键的作用。对于电力企业来说,需要综合运用各种方法对污水处理装置进行深层次的优化,最大程度上提高废水处理装置有脱硫方面的工作性能。

1脱硫废水零排放一体化处理工艺

脱硫废水零排放一体化处理工艺是根据燃煤锅炉整体烟气流程规划,开发的全新脱硫废水零排放处理方法。脱硫废水零排放一体化处理装置将废水导入至空预器后、除尘器前之间的烟道内,经双流体雾化器高度雾化后,在高温烟气余热的加热作用下,水分被完全蒸发成气相水蒸气,而盐分随着水分蒸发结晶成固体颗粒,被除尘器捕捉进入干灰,达到“消灭”废水的目的。脱硫废水的加入提高了烟气湿度,可显著提高除尘器效率,并降低脱硫吸收塔工艺水消耗量,最大程度的节水节能,实现脱硫废水零排放。

2脱硫废水处理工艺

2.1离子交换法处理脱硫废水

用大孔巯基(-SH)离子交换树脂吸附汞离子,达到去除水中汞离子的目的;吸附法利用活性炭吸附原理,由于活性炭具有极大的表面积,在活化过程中形成一些含氧的官能团(—COOH,—OH,—CO)使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原的性能,能有效去除重金属[3]。由于工艺控制较为复杂,相对于脱硫废水来说,此工艺主要用于大型水处理项目,因此应用并不广泛。据调研,此工艺占脱硫废水处理工艺的1%以内。

2.2电絮凝法处理脱硫废水

电絮凝技术是一项新兴的废水处理技术,在国外逐步被运用到湿法脱硫的废水处理中。电絮凝是利用电化学的原理,在电流的作用下溶解可溶性电极,使其成为带有电荷的离子并释放出电子。产生的离子与水电离后产生的OH-结合,生成有絮凝作用的化合物。另外释放出的电子还原带有正电的污染物,从而达到去除液体中污染物的目的。电絮凝能有效处理重金属,而且具备设备布置较为紧凑、处理药剂费用较低、处理效果较好等优势,但是工艺较为复杂,普通电絮凝无法去除氯离子,高频电絮凝则存在耗能较高,电极使用寿命有限等缺点。目前电絮凝技术在含油污水和重金属含量较高的化工废水有一定的应用,在脱硫废水处理中尚未普及。据调查,内蒙古鄂尔多斯蒙泰电厂计划引用该工艺对脱硫废水进行处理,但由于尚未投运,目前效果暂不明确。

2.3国内脱硫废水处理工艺概述

当前我国电力企业所广泛采用的脱硫废水处理工艺主要为物化法,这种工艺方法基础传统的脱硫废水处理技术,并对传统的技术进行缩放处理。需要进行脱硫处理的废水具有呈现酸性状态,该状态下的废水所含有的金属离子,其溶解性相对较好。因此,对脱硫废水采用的主要处理方式为化学法,必要情况下也会结合机械法对部分可沉淀物质尤其是对重金属物质进行过滤处理,除重金属物质外,可以通过物理过滤而去除的固体物质还包含硫酸盐、亚硫酸盐以及氟化物等。另外,还需要对污水自身的PH值进行有效的调节,使电力企业所排放的污水能够在与相关法律法规的具体要求保持一致。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前我国常用的金属分离法为沉淀分离,采用这种处理方法能够对溶解度比较小、化学性活泼的金属物质进行处理。因此,在具体的处理过程中通常将具有充分可溶性的氢氧化物投入于污水中,能够生成相应的氢氧化物并对污水中的重金属物质起到良好的分离作用。在污水酸碱度不同的状态下,金属氢氧化物会体现出不同的溶度积,这就需要在对污水进行处理的过程中重要对污水的酸碱度进行严格的控制。在处理脱硫废水的过程中,需要将污水酸碱度严格控制在弱碱性状态,使铬、铜、铁等金属或重金属物质转化为氢氧化物,所生成的氢氧化物自身溶解性比较差,可以经过一段时间的静置被沉淀下来。当前我国广泛通过重金属离子与酸碱度调节来形成氢氧化物,在对氢氧化物进行沉淀处理的过程中,所使用的化学药物主要为氢氧化钙与氢氧化钠。其中氢氧化钠价格相对低廉,市场供应量比较大,而氢氧化钙的获取途径则相对复杂,首先电力企业需要在市场中购入大量的石灰粉,再对石灰粉进行一系列的处理,生成硫酸钙、亚硫酸钙以及氟化钙等沉淀物,以分离硫酸盐、亚硫酸盐以及氟化物等物质。通过氢氧化钙能够在助凝剂或絮凝剂的帮助下对污水中的氯化钙起到深沉作用,对其中的氯离子进行分享。因此,通过氢氧化钙既能够对污水中的酸碱度进行调节,也可以消除污水中的氯离子。

3脱硫废水处理优化途径

3.1综合利用途径

(1)利用烟道气处理。由于进入电除尘器的烟气量大且温度高,而脱硫废水量小,故将废水雾化后喷入烟气,利用烟气所含的热量使废水蒸发,废水中污染物转化为结晶析出,随烟气中的飞灰一起被电除尘器收集下来。这一方法已经在国内某些电厂得以应用。(2)与水力除灰一起处理。国内部分采取水力除灰方式除灰的电厂,可以将脱硫废水排放至水力除灰的灰水中进行统一处理。由于粉煤灰是高分散度的固相结合体,利用其絮凝吸附作用,降低灰水中悬浮固体的含量,包裹废水中重金属以及金属氢氧化物,从而达到降低重金属浓度的作用。(3)对排入渣溢水进行处理。由于脱硫废水和渣溢水的水质特点比较接近,2套处理系统的处理工艺也基本相同,都加入了絮凝剂及助凝剂,达到了去除悬浮物和沉淀重金属的目的。国内部分电厂锅炉除渣系统采用水力除渣,燃煤在锅炉中燃烧后产生的炉渣,经捞渣机和碎渣机打捞、破碎后用水力送至渣浆泵前池中。电厂将少量脱硫废水排入渣溢水中,跟踪Cl-含量,几个月分析数据表明,Cl-含量基本在1000mg/L以下,脱硫废水的Cl-对渣溢水系统设备运行不会产生影响,重金属排放也达到一级标准。

3.2设备运行维护

设备在不运行的时候要对设备以及管道进行及时的冲洗。在这其中,板框压滤机要采取间歇方式来投入运行,在停运后每次都要清洗滤布,认真检查水咀.

3.3加药量调节

由于各电厂脱硫废水杂质成分并不一样,且悬浮物含量高,一直以来混凝剂投加量较多,为进一步节省药剂成本,建议先在实验室对废水药剂投加做优化试验,逐渐减小混凝剂加药量,助凝剂根据絮凝槽矾花情况适当的调节加药量;在不投加混凝剂情况下,只投加助凝剂也能取得很好的出水效果。另外可以在药剂投加顺序上也尝试进行修改,先投加助凝剂再投加混凝剂都取得良好处理效果。

结语

我国单机容量在200MW及以上机组采用石灰石-石膏/湿法脱硫工艺的比例约占火电总装机容量的95%以上。目前国内大多数电厂的湿法脱硫废水处理系统采用传统的加药絮凝沉淀方式进行脱硫废水的处理,普遍存在运行成本较高,设备故障率高等问题,因此投运率很低。为满足环保要求,各电厂应提高对脱硫废水处理的重视程度,根据电厂的实际情况,选择适合本电厂的废水处理工艺,并对脱硫废水处理系统设计和运行进行合理优化,定期排放处理脱硫废水,以满足脱硫系统正常运行的要求。

参考文献

[1]汤蕴蕾.湿式烟气脱硫废水处理[J].华东电力,1997(12):48-49.

[2]杨发祥.浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺[J].中国高新技术企业,2010(4):105-106.

论文作者:董强

论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期

论文发表时间:2019/11/5

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脱硫废水处理装置运行现状及优化建议论文_董强
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