探讨燃煤电厂废水零排放工艺要点论文_胡笳

探讨燃煤电厂废水零排放工艺要点论文_胡笳

(山东电力建设第三工程公司)

摘要:随着现代化建设的不断推进,燃煤电厂在我国国民经济发展过程中发挥着重要的作用,有效满足了人们的供电需求,促进了社会经济的发展。目前燃煤电厂在实际运行过程中,往往会排放出大量废水,在很大程度上威胁到生态环境,因此必须要合理利用废水排放新工艺,强化水资源的利用率,从而实现废水零排放,落实节能环保政策和科学发展观,走可持续发展之路。本文就以燃煤电厂脱硫废水为例,深入分析和探讨其零排放工艺要点。

关键词:燃煤电厂;废水零排放;工艺要点

随着火电行业的发展,水环境和水资源面临着严峻的问题,在一定程度上影响了电力行业的长远发展。就目前而言,虽然我国提出了火电厂废水零排放的相关概念,但是大部分燃煤电厂在实际过程中仅仅只减排或回收利用了部分废水,而在处理非经常性废水、脱硫废水和循环冷却系统排污水等废水时,多是采取干灰加湿或直接排放措施,难以从根本上达到废水的零排放。

一、燃煤电厂废水特点分析

对于燃煤电厂废水而言,其特点主要表现在以下几方面:一是腐蚀性强。废水中含有较高的盐分,如氯元素含量,具有较强的腐蚀性和酸性,对管道材质和机械设备防腐性能具有较高的要求[1]。二是水质变化大。废水中含有铁离子、镁离子、钙离子、钾离子和钠离子等重金属离子,其组分会随电厂燃煤产地变化而发生相应地变化。三是硬度和含盐量高。废水中硫酸根离子、镁离子和钙离子的含量较高,并且其硫酸钙相对饱和,在加热浓缩时易结垢;同时废水中具有较高的含盐量,变化范围相对较大,多在30000~60000mg/L的范围内。四是悬浮物高。燃煤电厂多使用石灰石-石膏湿法脱硫,其会产生大量的脱硫废水,并含有10000mg/L以上的悬浮物,严重影响运行工况。

二、燃煤电厂废水零排放的处理工艺要点

(一)废水预处理阶段

对于废水的预处理阶段而言,其多通过一级混凝沉淀和二级混凝沉淀的方式加以处理,从而基本实现废水的零排放。首先在一级混凝沉淀方面。在对废水进行间歇排放时,应将预曝气系统设置于缓冲池,使废水进入该池,并将其倒入一级反应器中,从而实现预曝气和混合搅拌的目的[2]。一般一级反应器可分为絮凝箱和中和箱,废水先后进入中和箱与絮凝箱,其含有的硫酸根离子、铁离子和镁离子等重金属离子会与中和箱中加入的石灰进行反应,从而产生沉淀物。同时将助凝剂PAM和絮凝剂氯化铁加入絮凝箱中,这样沉淀物可凝聚成大颗粒物,流入到一级澄清器中,完成沉淀和澄清等步骤,达到固液分离的目的。这时澄清器中的上清液进入到中间水池,沉淀的固体浓缩液则借助泵和厢式压滤机加以压滤,压滤后的泥饼输送到固废中心加以处理,而滤后液则回到废水缓冲池中。

其次在二级混凝沉淀方面。对于传统废水预处理工艺而言,其往往在处理后含有较多的易结垢物质,而为了保证后续蒸发系统运行的稳定性和可靠性,降低清洗次数,需要及时处理易结垢物质。当上清液进入到二级反应器时,可将碳酸钠加入中和箱中,从而消除结垢的钙离子;同时将PAM和氯化铁添加在絮凝箱中,便于二级澄清器中的固液分离[3]。对于沉淀污泥中的碳酸钙,可将其输送至压滤机中进行脱水或回流到烟气处理系统加以回用;对于清水箱中的上清液,可利用盐酸调整其PH值,使其保持在9.5~10.0的范围内,从而用于深度处理系统进水。

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(二)废水深度处理阶段

第一,多效蒸发结晶工艺。对于多效蒸发浓缩结晶系统而言,其主要是将多个蒸发器进行串联组装,在第一效蒸发器中引入加热蒸汽,加热其中存在的料液,使料液产生的温度低于蒸汽温度,保证两者的等量蒸发;然后在第二效蒸发器中引入产生的蒸汽,确保其料液的温度更低于第一效的温度加以蒸发。这样的重复操作能够使第一效的冷凝水及时返回热源处,其他各效冷凝水则作为淡化水进行回用。一般而言,其工艺的具体流程主要表现在两个方面:一是废水流程。废水预处理后通过预热后会依次进入不同效的蒸发器中加以蒸发和结晶,并利用离心机加以固液分离,通过振动干燥床加以干燥和包装,然后加以外运。二是冷凝水和蒸汽流程。利用一效蒸发器开展减压减温工作,对废水进行加热蒸发和预热,从而有效回收热量;同时在预热器和蒸发器中加热产生的蒸汽,经过余热回收汇集后进入热水池,借助泵输送到电厂循环冷却水系统中进行加压,从而保证废水的合理回收利用。

第二,分离干燥包装工艺。首先在离心固液分离方面。其主要是利用盐浆泵,将蒸发罐内产生的固液混合物输送至水力旋流器中,提高料液中的固液比,然后将其输送到离心机内,从而有效除去二氧化硅和碳酸钙等沉淀物,达到固液分离的目的[4]。利用专用的双推料式离心机进行分离工艺时,其主要是借助高精度的滤网和高速的转鼓,分离出料液内的氯化钠结晶盐分,并将二氧化硅和碳酸钙等物质输送到预处理系统中加以去除。这样能够保证结晶盐具有较低的含水率,便于其干燥,节省热能。其次在干燥方面。在振动流化干燥床中放入颗粒状结晶盐,并利用一效蒸发罐二次蒸汽加热全部热空气,使结晶盐在热空气和振动的作用下加以干燥和移动,降低干燥后结晶盐的含水率,使其符合标准要求,减少处理费用,有效用于制冰冷藏、冶金和制皂等工业,达到废物的回收利用。最后在自动包装方面。在盐料仓储存放置干燥床排出的结晶盐,并利用自动包装机对其进行定期包装,从而便于运输和储存。

三、燃煤电厂废水零排放的工艺前景

目前我国大部分电力都是有燃煤电厂提供,但是由于燃煤机组中存在许多二氧化硫排放量,会对环境产生严重的破坏。如酸雨情况的出现对我国大多数地区造成的负面影响,废水排放对土地资源和人们日常生活用水产生不利影响。现阶段我国燃煤电厂废水的处理技术与方法较为成熟,运行费用、建设成本和工艺流程较低,但是难以达到零排放的目的。随着国家对燃煤电厂环保要求的不断提升,废水零排放技术在燃煤电厂中的应用发挥着重要作用,而选择科学合理的废水零排放工艺则对废水的零排放和有效处理具有重要的现实意义。

结束语:

随着社会经济的发展以及新工艺、新技术的不断涌现,其在一定程度上促进了我给各项工程建设事业的长远发展。目前在我国现代化建设事业中,各项资源的消耗量不断增加,尤其是水资源的消耗,因此节水技术的发展对人们的生活水平和生活质量具有直接关系,能够有效促进经济的良性发展。燃煤电厂在运行过程中产生的大量废水,会影响生态环境,而将废水零排放工艺应用在燃煤电厂中,能够提高水资源的利用率,促进电厂企业成本的降低,增强企业的生产力,达到节能降耗的目的,有效促进电力建设事业的持续稳定发展。

参考文献

[1]胡石,丁绍峰,樊兆世. 燃煤电厂脱硫废水零排放工艺研究[J]. 洁净煤技术,2015,02:129-133.

[2]谷青燕,王明宇. 燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J]. 资源节约与环保,2015,04:20.

[3]邢铁辉,熊斌,杨宏斌. 浅谈燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J]. 电站系统工程,2012,06:73-74.

[4]莫华,吴来贵,周加桂. 燃煤电厂废水零排放系统开发与工程应用[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版),2013,11:1368-1372.

[5]辜涛,陈春华,韩宝军. 燃煤电厂脱硫废水的零排放处理工艺[J]. 科技资讯,2014,07:117.

论文作者:胡笳

论文发表刊物:《电力设备》2015年第12期供稿

论文发表时间:2016/4/29

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