燃煤电厂的脱硫废水怎么处理

燃煤电厂的脱硫废水怎么处理
1燃煤电厂脱硫废水的来源及特点
如今,酸雨污染作为一项重大的环境问题,已引起世界各国的重视。2023年,我国SO2排放量消减10%的总量掌握目标为2294.4万吨,其中电力行业的掌握量为951.7万吨。湿式石灰石-石膏工艺具有脱硫效率高、负荷响应快、使用煤种广、石膏利用技术成熟、运行成本低等优点,成为当今世界上应用最广泛、技术最成熟的烟气脱硫工艺,目前约占全世界烟气脱硫装置的85%以上[1]。
湿法脱硫是采纳石灰石粉浆液在反应塔内喷淋于烟气中与SO2反应生成CaSO3,经过强制氧化后形成副产品石膏(CaSO4·2H2O)最终排出,降解烟气中SO2。石灰石-石膏法烟气脱硫系统中,对系统运行造成负面影响比较大的是氯离子的富集。氯的主要来源为煤、脱硫剂和水。一般石灰石中含氯量为0.01%,工艺水中含氯为10~150mg/L,煤中氯含量一般为0.1%,少数煤含氯量为0.2%~0.3%,由于脱硫系统水的循环使用,氯离子在汲取液中渐渐富集,浓度可达1%,当含量达2%时,要选用氯丁基橡胶,磷片玻璃衬里,多数不锈钢已不能使用。一般运行时氯含量掌握为2%~3.5%[2]。汲取塔内浓浆液经水力旋流器分别后,上清液统称脱硫废水。为了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,必需从系统中排肯定量的废水。
由于脱硫废水的水质受燃料成分、燃烧工况和脱硫剂(主要指石灰石)等因素的影响,所以不存在典型
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的脱硫废水水质。这就使脱硫
废水处理系统的设计要有较宽的水质适应范围。
脱硫废水中的污染成分主要来自烟气,而烟气中的杂质又来源于煤的燃烧。煤中含有包括重金属在内的多种元素,这些元素在燃烧后生成多种化合物,其中气体化合物会随烟气进入脱硫系统,溶解于汲取浆液中。
脱硫废水在燃煤电厂废水排放量中占份额很小,一般两台300MW 机组产生的脱硫废水只有8~10t/h。但脱硫废水污染严峻,含盐量极高,其中主要污染因子如下:
备注:第一类污染物测定为车间排放口测定必需达到国家排放标准,其次类污染物测定为单位总排放口采样测定达到国家排放标准。
从表1可见,湿法脱硫废水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,其中许多是国家环保标准中要求掌握的第一类污染物。脱硫废水中有机物(COD)主要来自煤(主要成分为有机质),工艺水,石灰石,COD含量一般为150~400mg/L。脱硫处理系统中,必需排放部分浓浆液,浓浆液中SS高达60000~70000mg/L。同时氯离子含量达到20000mg/L左右。由于脱硫水质的特别性,脱硫废水处理难度较大,同时,由于各种重金属离子对环境的污染很严峻,对脱硫废水进行单独处理是很有必要的[3]。
2国内外脱硫废水处理工艺现状
2.1国内普遍脱硫废水处理工艺剑杆织布机
目前国内脱硫废水处理工艺的选定基本都依据国家排放标准。主要处理第一类和其次类污染物,采纳的主要工艺方法为物化法,该工
艺流程是以国外在我国电厂脱硫废水处理工艺应用的基础上进行缩放的模式。
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脱硫废水pH值一般在5~6范围内,呈弱酸性,此时很多重金属离子仍有良好的溶解性。所以,脱硫废水的处理主要是以化学、机械方法分别重金属和其它可沉淀的物质,如氟化物、亚硫酸盐和硫酸盐。调整pH值,从而使废水能达到有关环保质量标准和排放标准。沉淀分别是一种常用的金属分别法,除活泼金属外,很多金属的氢氧化物的溶解度较小。故脱硫废水一般采纳加入可溶性氢氧化物,产生氢氧化物沉淀来分别重金属离子。值得留意的是,由于在不同的pH值下,金属氢氧化物的溶度积相差较大,故反应时应严格掌握其pH值。
挂马检测在脱硫废水处理中,一般掌握pH值8.5~9.0之间,在这一范围内可使一些重金属,如铁、铜、铅、镍和铬生成氢氧化物沉淀。国内普遍使用调整pH和重金属离子形成氢氧化物沉淀的药剂为氢氧化钠(NaOH)或者氢氧化钙(Ca(OH)2);NaOH可直接从市场选购;Ca(OH)2则需要市场选购石灰粉进行配置,
水过滤板工艺相对简单。但使用Ca(OH)2的优势是,反应过程中同时产生CaF2、CaSO3、CaSO4沉淀物,以分别氟化物、亚硫酸盐、硫酸盐等盐类物质。采纳Steinmuller技术的波RAFAKO公司认为,使用Ca(OH)2溶液,通过加絮凝剂、助凝剂还可沉淀CaCl2[4-5],分别Cl-。而众所周知的缘由,困扰湿法脱硫工艺的首要难题是Cl-的去除。所以用Ca(OH)2调整脱硫废水pH值是最优选择。
对于汞、铜等重金属,一般采纳加入可溶性硫化物如硫化钠
(Na2S),以产生Hg2S、CuS等沉淀,这两种沉淀物质溶解度都很小,溶度积数量级在10-40~10-50之间。而Na2S本身的毒性会给污泥的培育以及操作运行人员带来不利影响。而国内目前普遍采纳15%TMT 溶液(Trimer2capto-s-trianzin)替代Na2S来沉淀汞、重金属等,取得比较好的效果。用于混凝剂的药剂为复合铁(硫酸氯铁FeClSO4);用于助凝剂的药剂为PAM(聚丙烯酰胺);用于调整pH出水的药剂为盐酸(HCL)。这些工艺操作相对简洁,也是目前国内脱硫废水处理工艺的主流。
添加上述药剂的废水在综合反应槽中进行化学反应。综合反应槽共分3格,由pH调整槽、反应槽及絮凝槽连通构成,分别完成废水的pH调整、沉淀反应和混凝澄清。澄清器主要用于沉淀前级设备反应生成的絮体。由于絮体密度较小,沉降性能较差,因此澄清器采纳较低的上升流速和较长的停留时间。澄清池的排泥方式为间断排泥,泥渣通过泥渣泵外排。设计排泥时间一般为每天6~8h。详细流程如下图:
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从目前国内湿法脱硫废水处理运行状况看,经上述处理工艺处理后重金属离子以及氟离子均能稳定达标排放,但SS和COD往往不能稳定达标排放。脱硫废水处理出水COD不达标缘由主要是废水中COD 浓度高(煤质和石灰石产地不同,浓度也不同)。有的废水COD浓度400mg/L,采纳物化法的去除率一般只有45~55%,因此往往超标。SS浓度超标主要缘由是澄清和污泥浓缩池合建,当污泥处置不准时,澄清污泥浓缩池中污泥界面上升造成沉降时间不足引起SS超标排放。
2.2国外其他处理方式介绍
(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[6]。
(2)电絮凝法处理脱硫废水
电絮凝技术也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,但是工艺较为简单,一般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肯定的运用业绩,在脱硫废水处理中尚未普及。
(3)蒸发处理脱硫废水
将废水通过传统的加药方式进行预处理。处理后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。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

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