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火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺

作者: 时间:2023-02-15 22:30:58 点击:

在经济社会高速发展的现在,火力发电厂的污染问题逐渐显露出来,受到社会各界关注。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。下面首先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。

1 、火力发电厂烟气脱硫废水处理系统设计

在火力发电厂的发电过程中,伴随着人们环保意识逐渐加强,围绕烟气脱硫废水的处理被提升到至关重要的地位,并逐渐形成一套健全的处理系统。下面首先对烟气脱硫废水的水质情况加以分析,并通过流程图的形式对烟气脱硫废水处理的过程进行简要的介绍。

1.1

烟气脱硫废水的水质分析

首先在设计烟气脱硫废水处理系统之前,需要对火力发电厂的烟气脱硫废水的组成成分加以考量,只有对烟气脱硫废水的组成成分以及废水治理的标准有了准确的把握,才能实现对烟气脱硫废水处理系统的设计。通常火力发电厂的烟气脱硫废水的水质和水量,受多种因素影响,主要包括脱硫工艺是否完善、烟气的组分、吸附剂等因素。因此,在废水中的杂质除了可溶性的亚硝酸盐、氟化物、氯化钙等,还包含有不溶于废水的硫酸钙、悬浮物、絮状物等,甚至还包括一些重金属离子主要有汞离子、砷离子、镉离子、锌离子及镁离子等。而对于不同的火力发电厂而言,其燃用煤的使用、石灰石的成分均有所差异,随之带来的废水中的上述物质及含量存在差别。根据近年来对烟气脱硫废水的水质分析结果显示,在废水中的杂质中, pH 值、悬浮物以及重金属离子是其中主要超标的项目,需要严格处理,尤其是对于重金属离子浓度的控制上,由于自然环境中对重金属离子的降解净化能力薄弱,会使其不断在自然界富集,最终影响到人类的健康。

1.2

烟气脱硫废水处理过程

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,要求废料运输排放过程是连续、自动进行的,即运输通道通过重力引导废料自流,并最终实现对烟气脱硫废水的处理。具体的工艺流程为: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,如图 1 所示。

火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺(图1)

另一方面,关于废料的运送通道也有严格的要求,由于废料中含有的重金属离子会对管道有一定的腐蚀作用,因此接触到废水的地方需要特别注意,需要用到防腐材料,包括设备、管道、阀门等处。

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。在其中需要注意一点是为使脱硫废水经处理后的 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。

2.2

物理处理方法的控制要点

从图 1 对烟气脱硫废水的处理工艺流程图中,可以看出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,很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。

3 、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,并对这一处理体系中存在的一些控制要点提取出来,展开了简要的分析。同时也希望火力发电厂能够重视对烟气脱硫废水的处理工作,保证废水的排放有合乎的标准。(来源:广东珠海金湾发电有限公司)

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