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电厂脱硫废水来源及处理技术

电厂脱硫废水来源及处理技术
电厂脱硫废水来源及处理技术

电厂脱硫废水来源及处理技术

不是每一个城市都有印染厂、制药厂、造纸厂,但每一个城市基本都会有一个火电厂。火力发电厂在运转中依靠水作为传递能量的介质,也是依靠水作为冷却介质来完成热量交换。水在火力发电厂中起着重要的作用。水在火力发电厂过程中,主要有两个循环系统:一是动力设备中水汽循环系统;二是冷却水循环系统。

因此,电厂不仅是用水和排水大户,同时也是污染大户。虽然火电厂废水中的污染物含量不大,但由于排水量大,污染物的排放总量也相应增加,从而也将造成不同程度的环境污染。

随着我国水资源的紧张和环境保护要求的提高,电厂所面临的水资源问题和环境问题将日益突出,为了降低成本、减少环境污染,优化电厂废水处理工艺与技术,实现废水资源化,做到废水重复利用直至零排放,探索新的处理模式,提高社会效益与经济效益。

1电厂废水来源及水质特点

电厂废水来源广泛,主要分为以下几类:冲灰废水、脱硫废水、工业废水(化学废水及含油废水)。与化工、造纸等工业废水相比,火电厂的废水有以下特点:水质水量差异很大,划分的废水的种类较多;废水中的污染成分以无机物为主,有机污染物主要是油;间断性排水较多。

电厂废水来源及水质特点总结于下表。

2、电厂废水处理方法与流程

一、冲灰废水处理

冲灰废水是火力发电厂的主要废水之一,在整个废水中占有将近一半的比例。它主要是用于冲洗炉渣和除尘器排灰的水,冲灰废水的污染物种类和含量与锅炉燃煤的种类、燃烧方式和输灰方式有关,冲灰废水中的污染物主要是悬浮物、pH、含盐量和氟等。

个别电厂还有重金属和砷等。如果冲灰废水直接排放不但会导致受纳水体的悬浮物超标,还会使附近土壤盐碱化,破坏正常的生态环境。冲灰水处理的思路一是减少水的用量,二是废水处理再利用或达标排放。如何处理,发电厂根据环保和经济的双重效果来抉择。

1、浓缩水力除灰

浓缩水力除灰是将原灰水比1:(15—20)降至1:5左右,灰水比例应根据全厂水量平衡及灰场水量平衡综合考虑来确定。实际生产中就是在不影响产量和其他指标的前提下降低灰厂的用水量。浓缩水力除灰既减少厂区水补给量,又减少了水的排放量。可谓是经济环保双赢的好方法。

2、冲灰水中悬浮物去除

冲灰水的悬浮物含量主要与灰场(沉淀池)大小等因素有关。解决冲灰水中悬浮物超标,应重点考虑冲灰废水在沉淀池中有足够的沉淀时间。

3、干除灰渣

干除灰渣是将灰渣在厂区内脱水后,用汽车运至贮灰场。脱水后的灰渣含水量仅为灰渣量的20%,这种工艺不仅节约了用水,又防止灰水对地下水的污染。在西欧和美国的燃煤电厂大多采用干式气力输灰系统。在国内,随着大容量机组的发展,一般都装设电除尘设备,相应干式除灰也得到了一定的发展。

4、灰水闭路循环

灰水闭路循环是将贮灰厂中除灰排水回收至厂区,再用于除灰补水,美国、加拿大、前苏联等国的火电厂湿式除灰系统多数采用再循环系统,灰水用作循环冷却水补充水,一方面节约了用水,另一方面减少了灰水的外排,其经济效益和环境效益是十分显著的。

灰水回收系统的主要特点是存在灰水管结垢问题。对于灰水管结垢,多年来国内许多单位进行了大量试验研究,提出“管前处理了pH值、闭路循环加再生液或阻垢剂”的综合治理措施。在国内部分发电厂已经使用并取得了较好的效果,但仍有一些不足之处,还需逐步完善。

5、冲灰水pH值超标治理

冲灰废水的pH值与煤质、冲灰水的水质、除尘方式及冲灰系统有关。国外一般采用加酸、炉烟CO2处理(降低pH)和直流冷却排水中和等方法。

(1)加酸中和pH

加酸方式来中和灰水的碱性是根据酸碱中和的原理。虽然这是一种成熟工艺,处理工艺简单,但由于灰水量大,耗酸量多。加酸地点有的加到灰场排放口,有的为了方便起见,加在冲灰泵入口灰浆池中。

虽然都可以,但是前种加酸地点较宜,这是因为在灰浆泵入口加酸时,当加酸量大时,容易造成灰浆泵的腐蚀,当加酸量小时灰场出口排水又难于控制在废水排放标准规定的pH值范围内。

加酸用量,宜以排水pH=8.5左右来控制,即加酸中和至灰水中全部OH-碱度和1/2CO3 2-碱度为宜,以酚酞为指示剂时,中和到无色为止。所用的酸可以是H2SO4、HCl,也可以利用其它废酸来中和灰水碱度,达到以废治废的目的。

不过要注意的是,废酸中所含杂质较多,选用前要作详细分析调查,以免一些重金属有毒元素随冲灰水一起排入水体,污染自然水源。加酸处理废水,除耗费大量酸外,还会增加灰水中SO42-和Cl-含量,即增加了水体的含盐量,这无疑对排放水体是不利的。

(2)用循环水稀释中和pH

对于用天然水作直流系统的电厂,其排水量相当大,一般约为电厂冲灰水的100倍还要多。因此可利用直流冷却水来稀释中和冲灰水的碱度,使其pH达到排放标准。如在电厂的灰场排出口设置一个沉淀电池用泵将灰场澄清水打入循环排水沟,将灰水混合后排放。但现在大

多数电厂循环水系统采用冷却塔的再循环供水系统,冷却水闭式循环,排水较少,不适合用此法来处理灰水。

(3)炉烟处理灰水

用炉烟处理灰水有两种方式,一是采用炉烟中SO2,二是采用炉器中的CO2,但目的是相同的,都是利用它们吸收水的酸性来中和灰水的碱度,使之冲灰水pH值达到环保排放标准要求。

炉烟SO2处理

SO2+H2O=H2SO3

H2SO3=H++HSO3-

H2SO3=2H++SO32-

2H2SO3+O2=2H2SO4=4H++2SO42-

用炉烟中SO2处理冲灰水有一定的条件,燃煤要有一定含硫量,烟气中SO2含量低不行。

炉烟CO2处理

炉烟CO2处理灰水也是利用酸碱中和的原理,影响处理效果的因素很多,它取决于烟气中CO2含量,又取决于CO2与灰水接触时间气水比、搅拦程度、水温和液面上CO2平衡分压。

炉烟CO2的处理既减少了CO2向大气的排放又降低了冲灰废水的pH值。炉烟CO2处理的化学反应原理:

CO2+H2O=H2CO3 H2CO3=H++HCO3- H++OH-=H2O

一般用钙盐沉淀法和粉煤灰法等,钙盐沉淀法处理时要加入氢氧化钙和氯化钙,处理后的p H值达到9~12,且氟浓度仍大于30mg/L,达不到废水综合排放标准,还需要加酸降低p

H值。粉煤灰处理含氟废水,具有工艺简单、以废治废,氟的去除率达90%上。钙盐沉淀

法的离子反应原理:

Ca(OH)2=Ca2++2OH-

CaCl2=Ca2++2Cl-

Ca2++2F-=CaF2↓

H++OH-=H2O

二、脱硫废水

火电厂脱硫废水的杂质来自烟气和脱硫用的石灰石,主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属:其中很多是国家环保标准中要求控制的第一类污染物由于水质的特殊性,脱硫废水处理难度较大;同时,由于各种重金属离子对环境有很强的污染性,因此,必须对脱硫废水进行单独处理。脱硫废水与经过浓缩的副产品石膏混合后排放到电厂干灰场堆

放。

1、脱硫废水预处理

脱硫废水先经预处理系统进行絮凝、沉降及中和,减少废水中的悬浮物,提高废水pH值,为深度处理做准备。废水进入脱硫废水前池,通过输送泵将脱硫废水输送至脱硫废水预处理

区域的脱硫废水缓冲池。

通过池内一级废水输送泵送至一级反应器。脱硫废水缓冲池设曝气搅拌装置,防止悬浮物沉降。通过曝气装置还可以进一步降低废水的COD。一级反应器分为中和箱和絮凝箱两个部分。在中和箱内,通过添加Ca(OH)2,将废水pH调整到10~11进行搅拌反应生成CaC O3沉淀和Mg(OH)2沉淀,在后级澄清器中沉淀分离。

同时,在此pH值下,多种重金属离子均生成氢氧化物沉淀从废水中分离。中和箱出水自流进入絮凝箱,絮凝箱投加凝聚剂FeCl3以及助凝剂PAM以使得絮凝物变得更大更容易沉淀,以便一步能在澄清器中分离出束。同时一级反应器也预留有机硫加药界面。

废水从一级反应器自流进入一级澄清器,废水中的絮凝物通过重力作用沉积在澄清器底部,浓缩成泥渣,由刮泥装置清除,并通过一级污泥输送泵送至污泥缓冲罐。清水则上升至澄清器顶部通过环形三角溢流堰自流至中间水池贮存。

二级反应器分为沉淀箱和絮凝箱两个部分。在沉淀箱内投加Na2CO3,进行搅拌反应。在絮凝箱中投加有机硫进一步降低废水中的重金属离子浓度,使出水重金属浓度完全满足排放标准。同时投加凝聚剂FeCl3使生成较大矾花从废水中除去。

絮凝箱出水投加助凝剂PAM,使矾花进一步长大,以利于沉淀分离。级反应器出水自流进入二级澄清器。废水中的絮凝物通过重力作用沉积在澄清器底部,浓缩成泥渣。浓缩污泥由刮泥装置清除,并通过一级污泥输送泵送至污泥缓冲罐准备压滤。

二级澄清器出水也可直接自流至清水箱。清水箱出水设有干灰加湿泵以及自用水泵。

脱硫废水是一种新型的火力发电厂废水,它是在国家加强大气环境污染源控制后的新型产物。脱硫废水就是燃煤电厂在对锅炉烟气进行脱硫时,由于煤经过燃烧会形成大量的烟气、悬浮物和杂质,石灰石在溶解后形成的浆液在去除烟气中二氧化硫的同时会生成硫酸钙和亚硫酸钙,能有效降低将夜中F-和Cl-以及灰尘颗粒的浓度。

而为了确保脱硫效果,就必须保持浆液的品质,需要将产生的废液排出做进一步的处理。脱硫废水中的亚硫酸盐、硫酸盐和悬浮物较多,且脱硫废水中的酸性物质较多,腐蚀性往往较强,而这会对设备和系统带来腐蚀,甚至导致废水泄露和机械故障的出现,所以必须引起高度重视,利用合适的处理方法,做到废水处理合格排放并回收利用。

脱硫废水预处理清水箱中的废水经预热器加热后,进入蒸发系统。蒸发系统主要分为四个部分:热输入部分,热回收部分、结晶转运部分、附属系统部分。从室外蒸汽管网按人蒸汽,经减温减压器后,送至蒸汽储罐稳压后成为低压蒸汽,再送给加热室,加热废水。

经热交换后的冷凝水进八冷凝水桶,冷凝水桶出口分为两路,一路经减温水泵给蒸汽管路上的减温减压器供减温水,另一路可直接排至冷水池。

电厂来减温水经冷凝水遥控阀进入减温水桶,减温水桶里的水通过启动补充冷凝水遥控阀为冷凝水桶补充冷凝水,在启动初期需要由电厂来减温水为蒸汽管路提供减温水。

在加热器内,低压蒸汽与任热交换管内流动的循环盐水进行热交换,将循环盐水加热沸腾,经过盐水加热器加热沸腾的盐水依次流过各个闪蒸室并在每个闪蒸室底部进行闪蒸,蒸发出的二次蒸汽依次怍为下一级加热器的热交换工质,与安装在蒸发器上部的热交换管进行热交

换,并冷凝下来。

在热回收部分,通过逐级提升热交换管内循环盐水的温度来回收凝结蒸汽的潜热;这样可以

获得更高的热效。

脱硫废水经四级蒸发室加热浓缩后送至盐浆桶,通过两台盐浆泵送入盐旋流器,旋流器将大颗粒的盐结晶旋流后落入下方的离心机。离心机分离出的盐晶体通过螺旋输送机送至干燥床进行加热,使盐晶体完全干燥。旋流器和离心机分离出的浆液返回到加热系统中进行再次加

热蒸发浓缩。

2、中和

中和处理的主要作用包括两个方面:一是发生酸碱中和反应,调整pH在6—9范围。二是沉淀部分重金属,使锌、铜、镍等重金属盐生成氢氧化物沉淀。常用的碱性中和药剂有石灰、石灰石、苛性钠、碳酸钙等。废水处理的第一道工序就是中和。

即在脱硫废水进入中和箱的同时加入一定量的5%的石灰乳溶液,将废水的pH提高至9.0以上,使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀。

3、化学沉淀

废水中的重金属离子、碱土金属常用氢氧化物和硫化物沉淀法去除,常用的药剂分别为石灰和硫化钠。脱硫废水中加入石灰乳后,当pH为9.0—9.5时,大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物;同时,石灰乳中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应,生成难溶的CaF 2,达到除氟的作用;经中和处理后的废水中重金属离子仍然超标,所以在沉降箱中加入有机硫化物,使其与残余的离子态的Hg2+等离子应形成难溶的硫化物沉积下来。

脱硫废水中的悬浮物含量较大,经化学沉淀处理后的废水中,含有许多微小的悬浮物和胶体物质,须加入混凝剂使之凝聚成大颗粒而沉降下来。常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁等;常用的助凝剂有石灰、高分子絮凝剂等。

采用絮凝方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集,从液相中分离出来,是种降低悬浮物的有效方法。所以在絮凝箱中加入絮凝剂,使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来。在澄清池人口中心管处加入阴离子混凝剂PAM来进一步强化颗粒的长大过程,使细小的絮

凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体。

总之,结合我国目前火电厂脱硫工作的实际情况,在吸收借鉴国外处理技术的基础上,积极开展脱硫技术的研究工作,如处理药剂的筛选,加药量和浓度的确定,选取合理的停留时间,研究重金属沉淀的最佳条件等,为工业应用提供较为完善的设计参数和依据。

三、电厂化学废水、含油废水处理

1、化学废水处理

酸碱废水处理。先将酸性废水(或碱性废水)排人中和池,然后再将碱性废水(或酸性废水)

排人,搅拌中和,使pH值达到6—9后排放。

无机废水处理。无机废水的主要污染物为酸或碱、悬浮物、溶解盐等。对于酸或碱可采用中和法(中和沉淀法)处理,酸或碱的浓度过高时,应考虑回收利用。对于悬浮物或胶体,可采用沉淀、混凝等方法去除,而溶解盐的去除,主要应靠吸附、离子交换、电渗析等方法。

有机废水处理。有机废水是指锅炉有机酸洗的废水,采用蒸发池进行蒸发处理。

2、含油废水处理

沉淀法

此法采用薄层沉淀组件的聚结装置,它是一组缝隙为20—100mm的倾斜安装的薄板或是一组小直径(一般在以50ram以内)的斜管。这种装置克服了聚结过滤器每单位体积的分离表面大的缺点,它的主要优点是当薄板间隙或管径和倾斜角度选择合理时,漂浮的和沉降的

微粒能自行排走而不需任何强制清理。

这种装置的主要特点还有:体积小,制造简单,可以和任何沉淀设备一起布置,并安装在这些设备中。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

絮凝床处理法

此法是基于油污水经三级隔油池后,废水中乳化油仍然较高,不能达到排放标准,因而用此法。絮凝床处理油污水的过程为:油污水进入絮凝床内与其内特殊填料发生一系列物理和化学反应,油分子随之分解;分解后的油迅速与絮凝剂反应生成絮状物,经沉淀去除。上清液经过过滤器过滤后排人清水池,达到除油目的。通常的絮凝剂为碱式氯化铝、聚丙烯酰胺和

氢氧化钠。

隔油-混凝沉淀-重力分离-粗粒化分离技术

重力分离是根据油和水的密度差异,达到油水的初步分离。用此法分离出的浮油可以重复利用。为达到更高的除浮油效率,采用三级隔油池。混凝处理是利用污水中胶体颗粒具有的负电性,在污水中引入带相反电荷的电解质进行电性中和,使胶体微粒脱稳,从而达到油水的

分离。

粗粒化聚集分离是使含油废水通过一种填有粗粒化材料的装置,使污水中的微细油珠聚结成大颗粒,然后进行油水分离。该法适用于处理分散油和乳化油。粗粒化材料一般具有良好的

亲油疏水性能,分为无机和有机两大类。

通常用热析无纺布滤材。此装置具有体积小,效率高,结构简单,不需加药,投资省等优点。缺点是填料易堵塞,因而降低了除油效率。此法处理含油废水具有自动化程度高,适应性广,

占地少,投资省,运行费用低等优点。

高效分离池-絮凝沉淀法

该法所采用的高效分离池是一个分离池内加入同一种絮凝剂,可同时去除悬浮物和油。此分离池为斜管分离装置,可加大过水断面的湿周,减少水的紊流,有效分离废水中的絮凝沉淀物及漂浮油,使絮凝沉淀物沉入池底,漂浮油浮出水面。此种高效分离池具有一池多用的功能,其特点为工艺简单,占地面积小,投资少,系统合理。

超滤法

超滤法的分离机理是筛孔分离过程,主要用于分离液相物质中的溶质,所采用的膜是高聚物超滤膜。超滤法的最大优点在于能浓缩或回收物质而没有相的变化,具有无需加热、设备简单、占地少、能耗低、操作压力低的特点口。因此,已得到科技界和工业界的高度重视。

粉煤灰处理法

粉煤灰除油工艺的机理是一种固-液之间等温吸附的物理过程。由于粉煤灰中有一定粒径级配的球形玻璃体颗粒及其固体成分,固体表面存在的剩余价产生的力场使其具有一定的表面张力,该力一般强于液体的表面张力,故粉煤灰有吸附某些物质而降低其自身表面张力的倾向。因而粉煤灰对油的吸附比其他可溶性离子要强得多,速度也快得多。

决定粉煤灰的吸附性能主要有以下几点:1)大的分散度产生的大比表面;2)由煤的组分、燃烧、冷却等具体条件下形成的玻璃体具有较大的物理活性;3)油粒表面同样具有表面张力,对其他物质产生吸附倾向,从而增强了与粉煤灰的吸附作用;4)粉煤灰中的活性物质可与粉煤灰溶液中存在的氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝产物,在油吸附

中可以发挥不可忽视的作用。

利用燃煤电厂产生的粉煤灰对油份的吸附性能,实现对含油废水的处理,达到了废物利用和以废治废的目标,但在其理论研究方面还有待于进一步深入研究。

高效气浮法

此法采用SPD型高效气浮装置,利用其特殊的“零速度”原理:原水从气浮池中心旋转头进入,通过配水器布水,配水器移动速度和进水的流速相同,方向相反,产生了“零速度”,这样进水不会对原水产生扰动,使得颗粒的悬浮和沉降在一种静态下进行。

秦皇岛热电厂就是利用此法,对厂内工业废水处理回收利用的,不再向原排污口新开河排放污水,减少了对渤海湾的污染,具有明显的环境效益。总之,对于电厂含油废水的乳化油,一般均采用气浮法予以去除,除油效率较高。下图为安阳电厂工业废水处理与回收利用工

艺…

正确合理使用气浮法处理含油废水,是出水达标的关键,合理使用气浮法的关键在于投药量及最佳投药时的pH范围的控制。南口机务段含油废水的治理工程中采用碱式氯化铝作为混凝剂,它是一种无机高分子混凝剂,在投加过程中,如果投加量过少,则起不到混凝效果;

如果投药量过多,絮凝效果反而会降低,甚至重新稳定。

通过在调试过程中对投药量及最佳pH范围的摸索.提出投加量在0.01%一0.02%,出水pH值控制在6.5—7.0范围内,出水效果最好,能够维持出水含油量在3—5mg/l。

燃煤电厂脱硫废水处理技术方案设计

脱硫废水处理工艺设计初步构思 1脱硫废水的主要来源 煤粉在锅炉燃烧后会产生烟气,烟气经电除尘器设备除尘后进入引风机再引出到脱硫系统,经增压风机、吸收塔、除雾器后,洁净的烟气通过烟囱排入大气。 在吸收塔中,随着吸收剂吸收二氧化硫过程的不断进行,吸收剂有效成分不断被消耗从而生成的亚硫酸钙经强制氧化生成石膏,在吸收剂洗涤烟气时,烟气中的氯化物也会逐渐溶解到吸收液中从而产生氯离子的富集。氯离子浓度的增高会带来两个不利的影响:一是降低了吸收液的pH值,以致引起脱硫率的下降和CaSO4结垢倾向的增大;此外,氯离子浓度过高会降低副产品(石膏)的品质,从而降低产出石膏的价值。当吸收塔浆液质量浓度达到700g/L,吸收剂基本完全反应,脱硫能力相当弱,吸收塔浆液中氯离子的质量浓度达到最大允许质量浓度(20mg/L)左右,这就要将吸收塔浆液抽出送至石膏脱水车间使用真空皮带脱水机脱水。脱硫系统排放的废水,处理的清洗系统排出的废水、水力旋流器的溢流水和皮带过滤机的滤液都是废水产生的来源。 2 脱硫废水水质的基本特点 脱硫废水的成分及浓度对处理系统的运行管理有很大影响,是影响处理设备的选择、腐蚀等的关键性因素。脱硫废水一般具有以下几个特点。 (1)水质呈弱酸性:国外 pH 值变化围为 5.0~6.5,国一般为 4.0~6.0。酸性的脱硫废水对系统管道、构筑物及相关动力设备有很强的腐蚀性。 (2)悬浮物含量高,其质量浓度可达数万mg/L,而且大部分的颗粒物黏性低。(3)COD、氟化物、重金属超标,其中包括第 1 类污染物,如 As、 Hg、Pb 等。(4)脱硫废水的一般温度在45度左右。 (5)脱硫废水生化需氧量(BOD5)低。

燃煤电厂脱硫废水蒸发处理技术的研究应用

燃煤电厂脱硫废水蒸发处理技术的研究应用 发表时间:2020-04-14T07:33:49.223Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第1期作者:王润廷 [导读] 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的烟气脱硫工艺技术。 甘肃电投武威热电有限责任公司甘肃省武威市 733000 摘要:石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺广泛应用于燃煤火力发电厂。脱硫废水是燃煤电厂末端高含盐废水的集中代表。实现脱硫废水的减量和零排放,对于燃煤电厂实现废水零排放至关重要。结合当地气候特点和现场实际,对脱硫废水的蒸发处理技术持续进行研究和实践,由中南电力设计院有限公司设计、总承包的脱硫废水蒸发处理EPC工程在甘肃电投武威热电有限责任公司得以成功应用。 关键词:燃煤电厂;脱硫废水;蒸发处理技术;研究应用 一、做好燃煤电厂脱硫废水处理的重要意义 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的烟气脱硫工艺技术。它采用价廉易得的石灰石作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。吸收浆液在吸收塔内不断循环的过程中,受煤质、用水及石灰石中部分成分的影响,会逐渐溶解、富集氯离子和汞、镉、铬、铅等重金属元素,一方面加速了浆液对脱硫设备的腐蚀,另一方面影响石膏的品质,因此脱硫装置需通过排放一定量的废水来控制部分工艺参数,以满足脱硫装置安全、经济、长周期运行的需要。 甘肃电投武威热电有限责任公司因武威市城区冬季集中采暖供热而生,属于民生工程和节能减排环保工程。按照项目环评批复,“生产废水和生活污水处理后全部回用,不外排”,即废水零排放。火电厂的废水零排放是一项复杂的系统工程,按照水资源梯级利用的原则和工程设计及实施,经处理后的生产废水和生活污水作为复用水被回用至以脱硫系统为主要用户的其他对水质要求较低的系统中,因此,脱硫废水成为电厂末端高含盐废水的集中代表。实现脱硫废水零排放即实现全厂废水零排放。 二、脱硫废水处理工艺现状 常规的燃煤电厂脱硫废水处理系统一般采用“三联箱”工艺技术,即在中和箱、反应箱、絮凝箱中分别加入石灰乳、有机硫、絮凝剂等化学药品,去除废水中的重金属和胶体,在澄清浓缩器入口加入助凝剂,在浓缩器内进行沉淀分离后,出水进入清水池,加盐酸溶液调节pH值后,合格出水排放或回用。按照现行的火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标(DL/T997-2006)和脱硫废水“三联箱”处理系统出水指标,经处理后的脱硫废水仍属于高含盐废水,使得脱硫废水的后续处置和回用严重受限。 三、脱硫废水蒸发处理技术研究应用 武威市深居内陆,属大陆性温带干旱气候,具有四季分明、海拔高、日照长、太阳辐射强、蒸发量大、雨量稀少等气候特点。以1951年至2004年气象统计数据为例,武威市多年平均蒸发量为1890 mm,多年平均降水量为165.9 mm。鉴于采用其他的脱硫废水深度处理技术存在系统复杂、初投资大、运行维护成本高等问题,结合当地气候特点和现场实际,对脱硫废水蒸发处理技术持续进行研究和实践应用。 1、自然蒸发池蒸发处理 按照武威热电联产项目初步设计,拟在厂区内设置容积为10000m3的事故蒸发池,蒸发池面积约6000m2,年蒸发废水总量约6000m3,用于事故状态下贮存和消解脱硫废水,以防止高含盐量的脱硫废水排入环境水体中。另外,在厂区内预留脱硫废水深度处理装置建设用地。考虑到厂平布置和冬季防冻问题,经项目初步设计优化,将脱硫废水蒸发池布置在间冷塔内,蒸发池采用钢筋混凝土浇筑并采取了防渗防腐工艺处理,蒸发池面积约2800m2,容积约8400m3。经使用验证,解决了冬季防冻问题,但自然蒸发速率远低于脱硫废水产生量。 2、机械雾化蒸发处理 为加强间冷塔内脱硫废水蒸发池的蒸发速率,鉴于机械雾化蒸发技术具有能耗低、运行可靠、处理效率高等优势,在工业废水零排放领域得到了广泛应用,且机械雾化器处理高盐废水技术被国家环保部列入《2015推荐国家先进污染防治示范技术名录》,经中南电力设计院有限公司推荐,武威热电公司决议,临时采用加装机械雾化蒸发器的方案以加强脱硫废水蒸发量。在现有脱硫废水蒸发池内设置了两台漂浮型机械雾化蒸发器,经使用验证,蒸发速率有所提高,但蒸发速率仍低于脱硫废水产生量,并且雾化器易结垢堵塞、多级潜水泵受腐蚀影响故障频发、雾化后的盐水受间冷塔内气流影响使得塔内设备表面积盐严重。 3、间冷塔内经机力通风塔蒸发处理 有效利用间冷塔内较高温、低湿空气实现脱硫废水高效蒸发,是中南电力设计院有限公司科研攻关团队要实现的目标。他们紧盯技术前沿,大胆自主创新,奔赴电厂、设备厂家进行实地考察,充分调研,搭建平台,并结合蒸发原理、特性及外部条件等进行了全面深入的

火力发电厂脱硫废水“零排放”处理技术

火力发电厂脱硫废水“零排放”处理技术 随着中国水环保政策趋于严控,火力发电厂脱硫废水“零排放”理念不断升温。脱硫废水是火电厂最难处理的末端废水,单一技术路线的废水处理方案往往难以兼顾目标与成本。本文分析了各种深度处理方法以及具体的应用环境,提出针对不同成分的废水需要有不同的应对处理措施,对于推动脱硫废水处理工作,实现脱硫废水零排放具有重要意义。 一、脱硫废水来源采用湿法脱硫工艺的燃煤电厂在运行中,需要维持脱硫装置(FGD)当中浆液循环系统的平衡度,避免离子等可能对脱硫系统和设备带来的不利影响,同时排放系统中的废水,保持脱硫系统水平衡。从来源上看,脱硫废水主要从石膏旋流器或废水旋流器的溢流处产生。经研究发现,在脱硫废水中,有相当比例的重金属以及各种无机盐等,如果这些含有高浓度盐分的废水不经过有效处理就直接排放到大自然环境中,会严重影响生态健康,也不利于地下水资源的保护。二、脱硫废水进行零排放处理的必要性目前,燃煤电厂烟气脱硫装置应用最广泛的是石灰石-石膏湿法脱硫工艺。为保证脱硫系统的安全运行和保证石膏品质而排放的脱硫废水,其中含有大量的杂质,如悬浮物、无机盐离子、重金属离子等,很多物质为国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物,需要进行净化处理才能排放水体。国内多数燃煤电厂净化脱硫废水采用的常规处理工艺即“三联箱”技术,采用物理化学方法,通过中和、沉降、絮凝和澄清等过程对脱硫废水进行处理,通常使用的药剂包括氢氧化钙/氢氧化钠、有机硫、铁盐、助凝剂、盐酸等。该工艺能够去除脱硫废水中对环境危害较大的重金属等有害物质和悬浮物,但不能去除氯离子,处理出水为高含盐废水,具有强腐蚀性,无法回收利用。排入自然水系后还会影响环境,潜在环境风险高。随着国家对环境污染的治理日益提速,对废水的排放要求也越来越严格。燃煤电厂在资源约束与排放限制方面的压力陡然上升,脱硫废水排放已经是燃煤电厂面临的严重的环保问题。传统的脱硫废水处理工艺达到的水质排放标准越来越不符合当下国家越来越严格的环保发展形势,电力企业实现脱硫废水零排放的需求越来越迫切,减排和近零排放成为必然趋势。三、脱硫废水的产生及其水质特点脱硫废水主要来自石膏旋流器或废水旋流器的溢流,是维持脱硫装置浆液循环系统物质平衡,控制石灰石浆液中可溶部分(即Cl-)含量、保证石膏质量的必要工艺环节。废水中所含物质繁杂,大体分为氯化物、氟化物、亚硫酸盐、硫酸盐、硫化物、悬浮物以及重金属离子(如Hg2+,Pb2+、Cr2+等)、氨氮等。脱硫废水具有污染物成份复杂、波动范围大等特点。pH值较低,呈酸性,水中悬浮物含量高、盐含量高、存在重金属超标的可能,氯根含量很高,腐蚀性很强,是电厂中最难处置的废水。四、脱硫废水深度处理方法1.废水浓缩处理技术目前,国内的脱硫废水浓缩处理主要采用膜浓缩、热法浓缩和烟气浓缩技术路线。(1)膜浓缩技术目前,膜浓缩技术广泛应用于脱硫废水的深度处理和浓缩研究,以减少废水处理系统中蒸发结晶的污水处理量,使得电厂零排放技术更经济可行。(1.1)反渗透(RO)技术。在外界高压力作用下,利用反渗透膜的选择透过性,水溶液中水由高浓度一侧向低浓度一侧移动,使得溶液中的溶质与水得到分离。(1.2)电渗析技术。利用离子交换膜的选择透过性,溶液中的带电阴、阳离子在直流电场作用下定向迁移,实现对废水的浓缩和分离。Cui等利用电渗析法去除脱硫废水中的氯离子,结果表明,在最佳条件下,当氯离子质量浓度为19.2g/L时,氯离子的去除率为83.3%,得到副产品Cl2、H2和Ca(OH)2,处理成本0.15$/kg。(2)热法浓缩技术热法浓缩技术包括多效蒸发(MED)和机械蒸汽再压缩(MVR)等。(2.1)多效蒸发(MED)技术。将蒸汽的热能进行循环并多次重复利用,以减少热能消耗,降低成本。加热后的盐水在多个串联的蒸发器中蒸发,利用前效蒸发产生的二次蒸汽,作为后效蒸发器的热源,后效中水的沸点温度和压力比前效低,效与效之间的热能再生利用可以重复多次。(2.2)机械蒸汽再压缩(MVR)技术。将蒸发器蒸发产生的原本需要冷却水冷凝的二次蒸汽,经压缩机压缩后,提高压力和饱和温度,增加热焓,再送入蒸发器作为热源,替代新鲜蒸汽循环利用,二次蒸汽的潜热得以充分利用,同时还省去了二次蒸汽冷却水

关于电厂脱硫废水的处理

关于电厂脱硫废水的处理 二氧化硫是大气的重要污染物之一,已对农作物、森林、建筑物和人体健康等方面造成了巨大的经济损失,SO2排放的控制十分重要。湿法烟气脱硫(FGD)是目前唯一大规模商业运行的脱硫方式,利用价廉易得的石灰或石灰石作吸收剂。吸收烟气中的SO2生成CaSO3,该工艺脱硫效率高,适应煤种广泛,适合大中小各类机组,负荷变化范围广,运行稳定可靠;技术成熟,运行经验丰富,因此得到广泛应用。湿法烟气脱硫工艺中产生脱硫废水,其pH 值为4~6 ,同时含有大量的悬浮物(石膏颗粒、SiO2、Al 和Fe 的氢氧化物)、氟化物和微量的重金属,如As、Cd、Cr 、Cu、Hg、Ni 、Pb、Sb、Se 、Sn 和Zn 等。直接排放对环境造成严重危害,必须进行处理。 通常脱硫废水处理采用石灰中和法。石灰中和法pH值一般控制在9.5± 0.3,此pH值范围适用于沉淀大多数的重金属(去除率可达99%)。为了沉降石灰中和法难于去除的镉和汞,还需要加入一定量硫化物(有机硫),形成硫化物的沉淀,pH=8~10为佳。同时,为了消除可能生成的胶体,改善生成物的沉降性能,还需要加入混凝剂和助凝剂。 脱硫废水处理主要反应步骤 我国脱硫废水的处理技术是基于国内的废水的排放性质,采用物化法针对不同种类的污染物,分别创造合宜的理化反应条件,使之予以彻底去除,基本分为如下几个主要反应步骤: 1)先行加入碱液,调整废水pH值,在调整酸碱度的同时,为后续处理工艺环节创造适宜的反应条件; 2)加入有机硫化物、絮凝剂和适量的助凝剂,通过机械搅拌创造合适的反应梯度使废水中的大部分重金属形成沉淀物并沉降下来; 3)通过投加的絮凝剂和适宜的反应条件,使得废水中的大部分悬浮物沉淀下来,通过澄清池(斜板沉淀池)予以去除; 4)加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥,污泥被送至灰场堆放。废水的pH值和悬浮物达标后直接外排。关于电厂脱硫废水处理的控制系统

燃煤电厂脱硫废水处理技术应用

燃煤电厂脱硫废水处理技术应用 在当前的脱硫废水处理过程中,已经开发出了多种废水处理技术,这些技术虽然能够有效降低废水中的污染物含量,但是通过对实践的研究可以发现,这些处理技术并不能完全达到废水处理系统的设计要求。在脱硫废水技术今后的研究和运用中,需要对现存技术中存在的不足进行深入研究与分析,并在此基础上对技术进行优化,让这些技术能够充分发挥应有功能。 1 燃煤电厂脱硫废水的主要特性以及现有的处理技术 当前对脱硫废水的新型处理方法为零排放技术,在技术的具体应用中,主要涉及以下技术内容。 1.1 烟道干燥技术 烟道干燥技术原理为,应用水泵进行脱硫废水系统,将废水泵入相关管道后,应用喷嘴将废水进行雾化,并将雾化后的废水吹入烟道中,由于烟道拥有较高温度,能够将雾化废水中的水分进行蒸发,让废水中的污染物生成结晶,在后续的处理中,应用专业设备对这些结晶进行吸附,电厂对这些结晶进行收集和处理,从而对废水进行有效处理。但是当前这种方法还处于理论验证阶段,国内外都没有应用实例,在当前的研究中,主要研究内容为这种方法是否会堵塞烟道,但是这种研究内容还未取得突破性研究进展。 1.2 传统蒸发结晶 在脱硫废水的处理中,通常需要对废水进行预处理,当前的预处理过程,针对的处理过程中的蒸发工艺。由于脱硫废水中含有大量的固体废弃物,同时对于废水来说,也含有大量的无机盐,这些污染物的颗粒通常较大,所以在该过程中会向脱硫废水中加入石灰、絮凝剂以及有机硫等,这

些物质会将废水中的大颗粒污染物凝聚,在重力的作用下这些污染物会沉入到处理系统中的底部,通过收集可以将实现对脱硫废水的预处理。在后续的处理中,将对废水进行蒸发处理,该项技术当前应用取得了广泛应用,并且系统的可靠性较高,但是在设备的运行和维护过程中,需要投入更多运行成本。 1.3 膜浓缩-传统蒸发结晶 该项技术起源于预处理和传统蒸发结晶技术,在应用该项技术时,会将系统中的大颗粒悬浮物进行沉降操作,并由该系统中的专业设备对这些沉降物进行收集和处理。然而在进行处理的过程中,脱硫废水中的无机盐无法被有效处理,为了能够进一步降低脱硫废水中的污染物含量,要在现有的基础上在系统中设置反渗透膜,在反渗透膜的使用中,经过第一步处理的脱硫废水施加压力,将废水中的清洁水挤出,实现对废水的有效浓缩,在后续的处理过程中,会将浓缩后的脱硫废水进行蒸发结晶,最终得到结晶盐。 2 燃煤电厂脱硫废水处理技术的应用措施 在实际操作中,发现经过上文中的处理后水质偏硬,原因在于水体中含有多种无机盐离子,所以在进行处理的过程中,需要采取适当措施降低水质硬度,可通过以下方法实现: 2.1 石灰软化法 在这种方法的应用中,会向预处理的水体中加入石灰、碳酸钠等化学物质,这些物质会与水体中的无机盐离子进行反应,最终在水中生成不溶于水的杂质,通过对这些杂质的去除能够有效降低水质硬度。当前这种方法已经经过了测试,从结果上来看,在这种方法的应用中,能够将水体硬度降低到不高于100ppm,在后续的处理过程中,通过对水体PH值的调整过程后,可将废水导入到蒸发系统中。但是在这种方法的应用过程中,除

电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展

电厂脱硫废水处理技术研究与应用进展 发表时间:2018-12-12T17:02:41.967Z 来源:《基层建设》2018年第29期作者:缪蕤 [导读] 摘要:随着社会的发展,科学技术的不断进步,不论是在人们的生活中,还是在企业生产中,都加大了各种电气设备的使用,从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。 马鞍山当涂发电有限公司 243000 摘要:随着社会的发展,科学技术的不断进步,不论是在人们的生活中,还是在企业生产中,都加大了各种电气设备的使用,从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。而在我国,尽管目前电力行业在不断地发展水电或清洁能源电力,但燃煤机组依然占有非常大的比例。加强燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用具有重要意义,能够更好地减少燃煤电厂对环境的影响。 关键词:电厂;废水脱硫处理;措施 火电厂在生产过程中,往往会产生含硫的废气废水,若要排放至大气或者开放水体中去,必须要经过脱硫。常规的脱硫方法是湿法脱硫,在这个过程中会产生脱硫的废水。脱硫废水含有高浓度的悬浮物、盐类和各种重金属离子,直接排放至开放水体会对环境造成重大污染,其处理有一定的难度。因此,对脱硫废水要严格对待,单独处理。 一、影响脱硫废水水质的因素 脱硫废水的水质及水量主要受燃煤品质、石灰石品质、脱硫系统的设计及运行、脱硫塔前污染物控制设备以及脱水设备等的影响。煤是脱硫废水污染物的主要来源,煤种类的不同将会影响脱硫废水的排放量:高硫煤的燃烧会产生更多的二氧化硫,会增加脱硫剂的用量,增加脱硫废水的排放量;高氯煤的燃烧会增加烟气中氯的含量,进而增加脱硫浆液中的氯含量,为了防止脱硫系统的腐蚀,维持脱硫浆液中氯离子浓度在一定的水平,会增加脱硫浆液的排除,使脱硫废水的排放量增加。脱硫废水中的一部分污染物来源于石灰石,石灰石中的黏土杂质含惰性细微颗粒、铝及硅等物质。同时,石灰石是脱硫废水中镍和锌的重要来源。 脱硫系统的设计及运行对脱硫废水水质的影响主要体现在添加剂的使用、氧化方式或氧化程度以及脱硫系统的建设材料等方面。研究表明酸性添加剂的使用对脱硫废水中的BOD5有很高的贡献率;氧化方式或氧化程度对脱硫废水中污染物的存在形式有重要影响,在强制氧化系统中或氧化充分的情况下,脱硫废水中的硒以硒酸盐的形式存在,而在非强制氧化系统中或是氧化不充分的情况下,硒以亚硒酸盐的形式存在,Se(Ⅳ)的毒性比Se(Ⅵ)大,但Se(Ⅳ)可以通过铁的共沉淀去除,而Se(Ⅵ)不易去除,只能通过生物处理的方法。耐腐性材料可以承受浆液中更高浓度氯离子的腐蚀,能增加脱硫浆液的循环次数,减少脱硫废水的排放量。 脱硫塔前污染物控制设备的影响主要指除尘设备和脱硝设备的影响。目前,没有数据显示除尘效率的增加能明显的改善脱硫废水的水质:当电除尘器的除尘效率由99.8%提升至99.9%时,理论上脱硫废水的总悬浮颗粒物浓度会有略微下降,但是飞灰的细微颗粒可能会增加脱硫废水中挥发性金属的含量,因此除尘效率的增加可能会对脱硫废水中某些金属的含量产生重要影响。脱硝设备能增加烟气中Cr转化为Cr6+的比例,六价铬比三价铬毒性更大、溶解性更强,使得脱硫废水铬的浓度增加。此外,脱硝系统逃逸的氨部分转移到脱硫系统中,增加脱硫废水中的氨氮浓度。水力旋流器对脱硫废水中的总悬浮颗粒物浓度起着重要作用。使用单水力旋流器,脱硫废水的固含量将会在5%——6%;如果使用双水力旋流器或是水力旋流器与石膏脱水系统(真空皮带机等装置)混合,脱硫废水的固含量为1%——2%,甚至更低。 二、当前脱硫废水处理技术分析 2.1传统处理技术 燃煤发电作为最古老的发电模式,在很早之前,人们就对脱硫废水产生了重视,研究出了相应的处理技术,并应用到工程中,对脱硫废水进行了一定的处理,在这些传统的处理技术当中,主要包括了以下两种方式:首先是沉降池处理法,通过其自身重力,将废水当中的颗粒物质沉淀到底部,从而对颗粒物质进行清理,因此,需要废水滞留在沉降池的时间较长。在使用该种方法对废水进行处理时,对颗粒物质的处理效果较高,投入的成本不是很高,但是无法对废水当中的盐类物质与重金属进行处理,达不到相关的标准要求,因此,通常都是用其对废水进行预处理;其次是化学沉淀法,该种方法就是向废水中投入石灰石、水处理剂、凝絮剂等,通过这些化学物质对废水当中的盐类物质、重金属等物质进行处理。使用该种方法对废水处理时,可以对所有的物质进行清理,但是,清理的效果不是很高,清理不彻底,处理完之后的废水中,污染物质的含量依然较高,仍然不能排放到自然水体或做其他工艺之用,并且,还需要投入较高的成本,当前阶段已经很少对其进行应用。 2.2深度处理技术 在深度处理技术当中,也包括了两种处理技术,一种是生物处理技术,在利用该项处理技术时,利用微生物可以对物质进行分解的特点,将废水当中的有害物质进行分解,将其转化成絮状物,从而对废水进行一定的清理。 在该种方式中,根据氧气使用情况的不同,可以将其分为有氧、厌氧、缺氧三种处理方式,在对不同物质进行处理时,需要使用不同的方式,在对BOD5进行处理时,通常使用有氧的方式,而对重金属或盐类物质清理时,利用的是厌氧或缺氧的方式。在对废水处理时,可以有效处理其中的重金属物质,但是会形成其它的有毒物质,出现二次污染问题;另一种为混合零价铁技术,这种处理方式,能够很好地将废水当中的盐类物质进行处理,但是随着处理的不断进行,零价铁跳变会逐渐出现一层薄膜,阻隔了零价铁与废水的接触,从而抑制了其对废水的处理。 2.3零排放处理技术 在当前阶段的脱硫废水处理技术中,零排放处理技术是最先进的处理技术,在这一技术当中,根据处理方式的不同,可以将其分为两种类型:①脱硫废水和粉煤灰混合技术,在使用该技术对废水进行处理时,就是将废水当中的污染物质进行转移,从而使废水进入到粉煤灰中,这样在对粉煤灰进行运输时,会抑制粉尘的飘散。②蒸发池处理技术,利用该项技术对废水处理时,是利用高温,将废水中的水分蒸发出来,从而降低废水的数量。这时就需要使用相应的方式对其进行处理,利用植物的蒸腾作用、键入喷雾蒸发设备等,使处理的效果会更好,同时需要投入的成本不是很高,因此,被很多燃煤电厂业主所喜爱。但是在利用这些提速方法时,往往还会对环境造成较小的影响,还需要进一步对其进行研究。 2.4吸附法 吸附法是废水处理中常用的方法之一,其既可以去除废水中离子态无机污染物,也可以去除废水中的大分子有机物。吸附法在电厂废

火力发电厂脱硫废水处理排放方式优化浅析

邹县发电厂脱硫废水处理排放方式优化浅析 (A Study on the Optimization of sulphuric acid wastewater disposal Ways) 王祖涛 Wang Zutao (华电国际邹县发电厂山东邹城 273522)(Huadian International Zouxian Power Plant ZouCheng in Shandong post code:273522) [摘要] 火力发电厂烟气湿法脱硫(石灰石-石膏法)过程产生的废水来源于吸收塔排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡,防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量,必须从系统中排放一定量的废水,废水主要来自石膏脱水和清洗系统。[1]废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属,其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。因此,采取何种废水排放处理方式,才能确保处理后的产物达到排放标准,是火力发电厂脱硫部门必须解决的重要问题,从而避免周围环境免受污染,保护人民身体健康。 [关键词] 脱硫;废水;排放;系统;影响 [Abstract] The wastewater in the stack gas wet desulfurization (limestone---plaster)in fuel electric plant is from the discharge water in absorption tower. In order to maintain the balance of the circulatory system of the serum in desulfurization mechanism, and prohibit the soluble cases in the stack gas--- the chlorine (Cl) consistency overpasses the prescribed value, it is necessary to discharge some wastewater from the system which is from dehydration of plaster and cleaning system. The impurity of wastewater mainly includes suspended substance, supersaturated sulfite, sulfate and other heavy metal, most of which are the first-class waste controlled strictly in National environment protection. So, it is an important question for desulfurization in fuel electric plant to adopt which ways to solve the wastewater, in order to avoid polluting the surroundings and protect the health of the human being. [Key words] desulfurization ;wastewater;dicharge;system;effect 1 概述 华电国际邹县发电厂三期2×600MW、四期2×1000MW脱硫系统投产后共用一套废水处理系统,由于设计安装及设备质量问题,废水处理系统自运行以来缺陷不断,频繁发生脱泥效果差、废水旋流子损坏、废水处理后仍超标等问题。加之整套废水处理系统设备运转耗费过大,不符合电厂节能要求,同时在一定程度上影响了脱硫系统的整体性能。因此于2008年对脱硫废水排放方式进行优化,将脱硫废水直接排入二期灰浆池及三期灰浆池。旨在通过脱硫废水酸性溶液与灰浆碱性溶液的中和来达到降低废水污染物含量的目的,同时对灰浆管道进行酸洗,来降低灰浆管道的结垢堵塞程度,达到节能与环保的双赢。 2 脱硫废水处理的意义 华电国际邹县发电厂脱硫系统采用的石灰石—石膏法工艺是目前使用中最广泛的一种烟气脱硫法,它能高效脱除烟气中的硫。在脱硫过程中,脱硫FGD(Fuel Gas Desulfurization)装置也将产

电厂脱硫废水来源及处理技术

电厂脱硫废水来源及处理技术 不是每一个城市都有印染厂、制药厂、造纸厂,但每一个城市基本都会有一个火电厂。火力发电厂在运转中依靠水作为传递能量的介质,也是依靠水作为冷却介质来完成热量交换。水在火力发电厂中起着重要的作用。水在火力发电厂过程中,主要有两个循环系统:一是动力设备中水汽循环系统;二是冷却水循环系统。 因此,电厂不仅是用水和排水大户,同时也是污染大户。虽然火电厂废水中的污染物含量不大,但由于排水量大,污染物的排放总量也相应增加,从而也将造成不同程度的环境污染。 随着我国水资源的紧张和环境保护要求的提高,电厂所面临的水资源问题和环境问题将日益突出,为了降低成本、减少环境污染,优化电厂废水处理工艺与技术,实现废水资源化,做到废水重复利用直至零排放,探索新的处理模式,提高社会效益与经济效益。 1电厂废水来源及水质特点 电厂废水来源广泛,主要分为以下几类:冲灰废水、脱硫废水、工业废水(化学废水及含油废水)。与化工、造纸等工业废水相比,火电厂的废水有以下特点:水质水量差异很大,划分的废水的种类较多;废水中的污染成分以无机物为主,有机污染物主要是油;间断性排水较多。 电厂废水来源及水质特点总结于下表。

2、电厂废水处理方法与流程 一、冲灰废水处理 冲灰废水是火力发电厂的主要废水之一,在整个废水中占有将近一半的比例。它主要是用于冲洗炉渣和除尘器排灰的水,冲灰废水的污染物种类和含量与锅炉燃煤的种类、燃烧方式和输灰方式有关,冲灰废水中的污染物主要是悬浮物、pH、含盐量和氟等。 个别电厂还有重金属和砷等。如果冲灰废水直接排放不但会导致受纳水体的悬浮物超标,还会使附近土壤盐碱化,破坏正常的生态环境。冲灰水处理的思路一是减少水的用量,二是废水处理再利用或达标排放。如何处理,发电厂根据环保和经济的双重效果来抉择。

火力发电厂烟气脱硫废水处理 闫凯

火力发电厂烟气脱硫废水处理闫凯 发表时间:2019-09-03T10:19:30.230Z 来源:《防护工程》2019年12期作者:闫凯 [导读] 通过对脱硫废水不同处理方案及运行管控的特点等方面,对烟气脱硫废水处理技术要点分析进行了探讨 天津渤化永利化工股份有限公司天津 300451 摘要:本文首先概述了火力发电厂烟气脱硫废水,根据水质特点开展处理工作,分析烟气脱硫废水处理过程,通过对脱硫废水不同处理方案及运行管控的特点等方面,对烟气脱硫废水处理技术要点分析进行了探讨 关键词:火力发电厂;烟气脱硫;废水处理 引言 在火力发电厂的烟气脱硫过程中会生成大量废水,这些废水中含有大量污染物,如镁离子与汞离子等重金属元素、氟化物、氯化钙、硫酸盐等,同时可能还含有一定氨氮。这些污染因子是由脱硫过程、煤燃烧过程、脱硝过程引起的,因为这些杂质的存在造成排水的质量降低。在对脱硫废水中污染物的产生过程进行研究,对其浓度进行分析,对废水水量及污染物总量进行管控,并在此基础上采取合理的措施处理废水。 1火力发电厂烟气脱硫废水相关概述 想要对火力发电厂进行烟气脱硫废水处理,应了解其水质,根据其水质特点对其进行有效分析,才能够使烟气脱硫废水得到有效处理。目前火力发电厂多采用石灰石-石膏脱硫工艺、氨法脱硝工艺,电除尘或布袋除尘工艺,并辅以湿式电除尘工艺进一步降低烟气颗粒物的排放。在锅炉燃烧、脱硝、脱硫、除尘工艺后,烟气达标排放。石灰石-石膏湿法脱硫工艺排水中,可含多种化合物,处置时需考虑多种工艺。烟气脱硫废水处理是对脱硫过程后排放污水进行处理,脱硫塔浆液因洗涤并与锅炉烟气发生化学反应,含有重金属化合物、脱硫副产品、脱硫剂,另可能含有因采用氨法脱硝的氨逃逸引起的氨氮污染物。火力发电厂烟气脱硫废水主要特点总结为以下三点:第一点,废水属于弱酸性,ph值通常为4-6,第二点,废水中能够含有多种杂质,且含量相对较高,悬浮物浓度高,以硫酸根、亚硫酸根化合物悬浮颗粒为主,其次为石灰石颗粒,第三点,废水中含有大量的阳离子,例如,钙离子,铁离子,铝离子,镁离子等重金属,第四点,废水中可因SCR脱硝工艺氨逃逸造成脱硫废水氨氮较高。污染物种类较多,而随环保要求不断提高,排水指标日益严格,脱硫废水处理起来也相对较为困难。 2根据脱硫废水特点开展处理工作 第一,在实际工作中,在火电厂建设时或在国家排放标准更新时,明确水质特点,充分考虑废水处理的污染物类别、指标、当量。在废水处理设施设计、建设时满足实际需求,专业化废水的相关处理系统投用后,使排水满足国家相关废水排放标准与要求。 第二、从运行角度,控制污染物的产生量,即从源头控制脱硫废水指标,努力降低废水产量及各污染物含量。火电厂各系统的运行、检修工作需按照相关规程、标准进行管控,使废水的产生量、各污染物的浓度不超过废水处理设施的实际能力,并尽可能降低,以进一步降低环保压力,且降低废水处理的成本。 3烟气脱硫废水处理 3.1常规处理方案 在火力发电的过程中,对烟气脱硫废水的处理需要在若干关键性步骤牢牢把关,大致上将工艺单元分为中和、沉降、絮凝、浓缩、澄清及污泥处理等工艺单元。在这些划分的工艺单元中,要求废料输送排放过程是连续、自动进行的,即运输通道通过重力引导废料自流或泵加压输送,并最终实现对烟气脱硫废水的处理。具体的工艺流程为:传统的脱硫废水经过中和箱、沉降箱、絮凝箱实现对废水中离子浓度、絮状物含量的控制,之后通过清水澄清,控制废水的pH值后排放废水。 脱硫废水处理后一般经过压滤等工艺产生泥饼,作为固体废弃物,根据规范进行合规处置。 3.2反渗透浓缩法。反渗透浓缩法是脱硫废水在处理中的常用方法,该种处理方法首先应对浓缩液中的过饱和离子进行去除,将其作为原水,随后将远水引入到反渗透系统。该种处理方法在实际应用中,具有较高的应用价值,使废水回收率得以提升,并能够对反渗透原理进行利用,节约成本。但该种方法存在一定缺陷,由于阻垢剂的使用导致过饱和离子去除较为困难,最终使处理效果并不理想。 3.3废水的蒸发结晶。该种处理方法主要是对计算机软件加以应用,通过预处理软件得以实现,将蒸汽引入至压缩系统中,对其进行浓缩蒸发,当压缩完成后,需要进行二次蒸发,最终形成结晶。完成结晶后对所产生的二次蒸气需要进行固液离心分离处理。该种处理工艺是一种环保工艺,通过对热效率加以利用,降低耗能,由于该种处理工艺温差变化较小,结垢、腐蚀现象不会发生,不会对设备的使用期限产生影响。蒸发结晶系统应用过程中会蒸发掉很多水分,但同时热效应的转换率会相应提高,由此能够降低能量的消耗,再结晶阶段再次蒸发可有效保证结晶的质量和纯度,使整个系统运用的安全性得以提升。另外,结晶系统能够完成氯化钠、硫酸钠等相关物质结晶,可以使生成的资源得以有效利用,并得到纯度较高的氯化钠,在经过有效处理后可作为工业原料使用,实现资源循环利用,符合我国可持续发展战略。 4烟气脱硫废水处理技术要点分析 4.1 脱硫废水悬浮物管控 脱硫废水因悬浮物含量较高,在系统中易发生沉淀、堵塞,首先应做好污水排放前的悬浮物浓度管控及污水处理系统接水后的沉淀防堵工作。在排向脱硫废水处理系统前,充分利用旋流器、真空皮带等系统,降低其硫酸钙、亚硫酸钙、碳酸钙含量,在脱硫工艺内应降低废水的悬浮物浓度。在脱硫废水处理系统应关注接水的调节池或集水池沉淀情况,部分脱硫废水输送管线设置有冲洗系统。 4.2管控废水产生量 脱硫系统会使用大量工艺水和冲洗水,应从工艺上降低一次水的使用量,进行必要的循环利用,努力降低实际废水产生量。在脱硫塔浆液高循环倍率控制的同时,应做好盐分的监控。总体来讲,脱硫废水的水量可以根据脱硫浆液中氯离子的质量浓度来确定。根据 DL/T5196—2016《火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程》,脱硫吸收塔浆池运行氯离子质量浓度按不超过20000mg/L设

燃煤电厂脱硫废水零排放技术

燃煤电厂脱硫废水零排放技术 1 脱硫废水零排放技术 1.1 脱硫废水的水质特点 第四阶梯的脱硫废水在烟道内被浓缩,成分复杂,污染物浓度高,具有以下特点。 1) 高含盐:溶解固体含量10000~40000mg/L,以SO42?,F?、Cl?、Mg2+和Ca2+为主; 2) 高浊度:悬浮物含量10000~30000mg/L,以飞灰、石膏晶粒、氟化钙和酸不溶物为主; 3) 高硬度:钙、镁离子浓度高,易结垢; 4) 腐蚀性:氯含量20000mg/L左右,腐蚀性较强; 5) 重金属:包含铅、铬、镉、铜、锌、锰和汞等,污染性强; 6) 不稳定:发电厂负荷波动、季节、煤质对脱硫废水成分影响大。 脱硫废水零排放工艺可以分为预处理单元、浓缩减量单元和固化单元。每个单元都有多种成熟技术可供比选。电厂可根据当地气候条件,经济预算,技术论证选取适合电厂本身的技术路线。 1.2 预处理单元 预处理过程是实现脱硫废水零排放的第一步,用于去除废水中的部分悬浮物及硬度、重金属离子。脱硫废水常规预处理:中和/反应/絮凝三联箱+澄清池。深度预处理:碳酸钠/氢氧化钠澄清池或管式微滤、纳滤、电驱动膜。常规预处理方法操作相对简单,费用低,处理能力有限,预处理出水硬度及重金属离子浓度大,对后续设备运行不利。深度预处理出水水质效果良好,减少后续设备结垢,但是用于去除硬度使用的碳酸钠用量大,费用高,有工艺用价格便宜的硫酸钠代替碳酸钠去除硬度,可以有效降低费用成本。 1.3 浓缩减量单元 浓缩减量单元中的各种水处理技术现已应用广泛,浓缩减量单元工艺的选取要依据固化单元可处理的水量。目前,脱硫废水处理方法主要是膜浓缩工艺。常用的膜浓缩处理方法包括反渗透、正渗透、电渗析和蒸馏法,其中反渗透技术应用最为广泛。 1.3.1 反渗透

最新电厂脱硫废水处理

脱硫废水中的杂质除了大量的Cl-、Mg2+之外,还包括:氟化物、亚硝酸盐等;重金属离子,如:镉、汞离子等;不可溶的硫酸钙及细尘等。为满足废水排放标准,配备相应的废水处理装置。 1.1 脱硫废水处理系统工艺原理 废水处理的物理化学过程是依据如下基本反应进行的: 1 )采用氢氧化钙/石灰乳[Ca(OH)2]进行碱化处理 加入石灰乳进行碱化处理时,水中的(H+)按如下反应得到中和: H+ + OH- →H2O 超过此值的OH—离子数量决定了基本范围内的废水pH值。 由于各种金属离子以不同的pH值沉淀出来,因此,这一步是各氢氧化物形成的决定步骤。研究表明,对存在于FGD废水中的大多数重金属的沉淀来说,pH值在9.0—9.5之间较合适。二价和三价的重金属离子(Me)通过形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来,如下所示:

Me2+ + 2OH- →Me (OH)2 Me3+ + 3OH- →Me (OH)3 2) 采用有机硫化物沉淀重金属 并非所有重金属都能以氢氧化物的形式沉淀出来。尤其是镉和汞,通过加入有机硫化物(如TMT15)根据被处理废水量按比例加入,有机硫化物首先与镉和汞形成微溶化合物,以固体形式沉淀出来。 3) 固体沉淀物的絮凝 为了改善所有固体物的沉降能力,向废水中加入絮凝剂(FeClSO4)形成氢氧化物/Fe(OH) 3小粒子絮凝物; 为了使沉淀颗粒长大更易沉降,向废水中加入助凝剂,助凝剂使沉淀物表面张力降低,使其形成易于沉降的大粒子絮凝物。 1.2 脱硫废水处理系统工艺流程 脱硫废水连续排至废水处理装置进行处理。脱硫废水处理系统包括废水处理、加药、污泥处理等3个分系统。现就3个系统分述如下: 3.2.1脱硫废水处理系统:

火力发电厂烟气脱硫废水处理分析

火力发电厂烟气脱硫废水处理分析 发表时间:2018-09-18T16:35:32.413Z 来源:《基层建设》2018年第24期作者:郑秋红李正青 [导读] 摘要:随着经济和电力行业的快速发展,火力发电厂的污染问题逐渐显露出来,受到社会各界关注。 浙江菲达脱硫工程有限公司浙江杭州 310053 摘要:随着经济和电力行业的快速发展,火力发电厂的污染问题逐渐显露出来,受到社会各界关注。通过对当前火力发电厂在烟气脱硫废水处理上的诸多现状展开调查,我们发现烟气脱硫废水处理技术尚未得到广泛的应用,在实际的运用上存在较大的阻碍。而另一方面,有效的处理烟气脱硫废水不仅会给火力发电厂自身的发展和经济效益带来正收益,对生态环境也起到保护的作用。本文就烟气脱硫废水处理系统设计过程中的考虑因素展开分析,并对烟气脱硫废水处理工艺的控制要点进行简要的分析。 关键词:火力发电厂;烟气脱硫废水;处理技术;应用 引言 在火力发电厂烟气脱硫生产工艺产生的废水中不仅含有大量不可溶的物质,如氯化钙、氟化物等悬浮物,此外还有种类繁多的金属元素,如汞离子、镁离子等重金属元素,这些物质和元素导致废水水质降低。针对脱硫废水的特点,人们需掌握废水中各种主要物质的浓度特点,了解水体环境的自净与降解特点,明确生物链的情况,并采取合理的措施对废水进行处理。 1火力发电厂烟气脱硫废水相关概述 火力发电厂在进行烟气脱硫废水处理的过程中,要想真正实现对废水的处理,首先需要对其水质进行考虑,然后才能按照其水质特点进行适当的分析,进而有效的实现烟气脱硫废水处理这一目的。在火力发电厂中,脱硫废水中主要的杂质为烟气在脱硫过程中所产生的锅炉烟气和脱硫剂,在工艺过程中,煤中重金属一旦燃烧,就会有很多的化合物出现,这些化合物随烟气一起被吸收到塔里,与吸收剂石灰石反应后排出废水。总的来说,火力发电厂脱硫废水主要的特点有三点,其一,废水属于弱酸性,pH一般情况下在4-6,;其二,废水中杂质较多,含量也十分高,通常情况下,大多是氢氧化物悬浮的颗粒,或者是石膏颗粒;其三;废水中含量较高的阳离子为钙、镁、铁、铝等重金属,而这些重金属对于环境会造成较为严重的污染,再加上pH值较低,在处理过程中也十分困难。通过这些特点我们知道,在对其进行处理的过程中,很难将脱硫废水中的重金属去除掉,因此,在对其进行处理的过程中,首先可以通过一些措施将废水中的重金属含量进行适当的减少或者是降低。 2烟气脱硫废水处理工艺的控制要点 通过前面对烟气脱硫废水中的杂质成分分析,从大类上将烟气脱硫废水处理工艺分为物理方法和化学处理方法,两者相辅相成,一方面通过化学处理方法将烟气脱硫废水中含有的重金属通过物化法沉淀出来;另一方面物理处理方法可以将前面添加化学药剂处理后的沉淀分离出来,通过过滤、沉降、澄清等方式,让处理之后的水质达到标准,顺利向自然界排放。而在这一连串的过程中,需要分别从物理处理方法和化学处理方法两方面加以分析。 2.1化学处理方法的控制要点 对烟气脱硫废水的化学处理过程,简而言之就是将其中存在的对自然界有毒的重金属离子、微量元素等通过化学药剂的投入,将其置换出来,在此过程中,控制要点自然在于对化学药剂的把握上。就目前的研究来看,氢氧化物能在其中充当重要的化学药剂投入使用,这是由于对重金属离子而言,碱性试剂能够将其中的金属离子通过化学反应形成相应的沉淀物,如氢氧化镁。当废料中的重金属离子以沉淀的形式置换掉,就能通过澄清器对沉淀物进行分离,如此一来,废水对环境的污染性将大为降低。常见用来中和的药剂包括石灰石、碳酸钙、苛性钠等,尤其是石灰石和石灰在自然界取材方便、价格低廉、同时在中和处理过程中效果较为显著,在火力发电厂得以广泛应用。其中需要注意一点是为使脱硫废水处理后的pH值适中,且大部分金属离子都以氢氧化物的形式沉淀出来,通常石灰或者石灰石配成的浆液浓度在20%为宜。如果因为浆液浓度较高给计量泵带来堵塞的话,还可相应的降低石灰浆液的浓度,以达到较好的中和效果。 2.2COD(化学需氧量)处理 在烟气脱硫废水处理的过程中,人们可以使用曝气处理COD。主要原因是废水中的化学需氧量因素并不包含有机物成分,其属于具备还原状态的无机离子,主要成分为二硫酸盐。其间,可以将氧化剂设置为空气,在废水箱处理期间,可以开展系统曝气处理,时间控制在7h左右,且气与水的比例控制在2:1.2左右。对于曝气装置而言,通常可以使用母管支管的方式,经过相关实践研究可以得知,在曝气处理废水之后,需保证COD的去除率达到9%。同时,在废水COD处理工作中,还可以添加无机酸物质,在酸性环境下加入废水,促进COD 的分解。 2.3物理处理方法的控制要点 脱硫废水经过中和箱、沉降箱、絮凝箱实现对废水中离子浓度、絮状物含量的控制,也就是中和过程结束后,需要采用物理处理的方式对已经从废料中沉淀出的沉淀物从废料中分离出去,从而降低烟气脱硫废水中重金属离子浓度、絮状物含量,保证废水经处理后能够满足排放到自然界的标准。需要注意的是,在对烟气脱硫废水的处理过程中,由于组分复杂且离子未能完全沉淀,如果单纯的过滤掉已经沉淀下来的成分,显然对烟气脱硫废水的处理尚未到位。事实上,在烟气脱硫废水的处理体系中,两种处理手段是相互渗透的,而不是靠一种就能实现的。因此,在上述的流程图中,我们发现经石灰浆液中和的烟气脱硫废水随后进入沉降箱实现对沉淀的过滤,这一环节中,可以通过添加适量的有机硫和聚铁,让那些残留的重金属离子与之反应,以此来进一步控制分离的效果;在对生成的絮凝体处理过程中,需要适量的混凝剂、助凝剂让他们由微细的絮凝体凝聚成较大的颗粒,常用的如硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁等等。另外,搅拌器装置是这些环节中不可或缺的装置,以此保证废水治理能够起到应有的效果。 2.4针对废水的停留时间进行严格管理 在废水处理工作中,需明确中和箱体、沉降与凝絮箱体中废水的停留时间,全面提升沉淀与凝絮等工序环节的处理效果。对于反应池而言,需将箱体溶剂固定在合理范围,并根据流量情况与废水的停留时间进行严格分析,合理开展调适实验等工作。通常情况下,需将废水的停留时间控制在60min左右,促进重金属元素的良好处理,达到预期的工作目的。 结语 经济的快速发展给火力发电厂带来严峻的考验,在追求发电效率的同时,随之产生的烟气脱硫废水也不容忽视,未经处理的废水直接投放对人类、自然界而言是巨大灾难。本文围绕着火力发电厂关于烟气脱硫废水的处理技术的研究现状,给出了相应的处理体系,并对这

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