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燃煤電廠脫硫廢水處理探討

發布時間:2019-06-29 10:11人氣:

在燃燒燃煤的過程中,會產生很多對環境造成污染的氣體或雜質,所以,在電廠系統中會增加一些處理設備,將這些有害物質進行清除,但是在清除的過程中,一些硫化物又會殘留在水中形成脫硫廢水,這些脫硫廢水也會對環境造成一定的影響。本文作者結合自己的工作經驗并加以反思,對燃煤電廠脫硫廢水處理技術進行了深入的探討,具有重要的現實意義。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 隨著社會的發展,科學技術的不斷進步,不論是在人們的生活中,還是在企業生產中,都加大了各種電氣設備的使用,從而需要更多的電力來保證這些設備的運轉。而在我國,盡管目前電力行業在不斷地發展水電或清潔能源電力,但燃煤機組依然占有非常大的比例。加強燃煤電廠脫硫廢水處理技術研究與應用具有重要意義,能夠更好地減少燃煤電廠對環境的影響。

1 脫硫廢水的水質特點及影響因素

1.1 脫硫廢水的水質特點

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 脫硫廢水的成分及濃度對處理系統的運行管理有很大影響,是影響處理設備的選擇、腐蝕等的關鍵性因素。脫硫廢水一般具有以下幾個特點。

(1)水質呈弱酸性:國外pH值變化范圍為5.0~6.5,國內為4.0~6.0。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 (2)懸浮物含量高,其質量濃度可達數萬mg/L。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 (3)COD、氟化物、重金屬超標,其中包括第1類污染物,如As、Hg、Pb等。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 (4)鹽分含量高,含大量的SO42−、SO32−、Cl−等離子,其中Cl−的質量分數約為0.04。

1.2 影響脫硫廢水水質的因素

脫硫廢水的水質及水量主要受燃煤品質、石灰石品質、脫硫系統的設計及運行、脫硫塔前污染物控制設備以及脫水設備等的影響。

(1)煤是脫硫廢水污染物的主要來源,煤種類的不同將會影響脫硫廢水的排放量:高硫煤的燃燒會產生更多的二氧化硫,會增加脫硫劑的用量,增加脫硫廢水的排放量;高氯煤的燃燒會增加煙氣中氯的含量,進而增加脫硫漿液中的氯含量,為了防止脫硫系統的腐蝕,維持脫硫漿液中氯離子濃度在一定的水平,會增加脫硫漿液的排除,使脫硫廢水的排放量增加。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 (2)脫硫廢水中的一部分污染物來源于石灰石,石灰石中的黏土雜質含惰性細微顆粒、鋁及硅等物質。同時,石灰石是脫硫廢水中鎳和鋅的重要來源。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 (3)脫硫系統的設計及運行對脫硫廢水水質的影響主要體現在添加劑的使用、氧化方式或氧化程度以及脫硫系統的建設材料等方面。研究表明酸性添加劑的使用對脫硫廢水中的BOD5有很高的貢獻率;氧化方式或氧化程度對脫硫廢水中污染物的存在形式有重要影響,在強制氧化系統中或氧化充分的情況下,脫硫廢水中的硒以硒酸鹽的形式存在,而在非強制氧化系統中或是氧化不充分的情況下,硒以亞硒酸鹽的形式存在,Se(Ⅳ)的毒性比Se(Ⅵ)大,但Se(Ⅳ)可以通過鐵的共沉淀去除,而Se(Ⅵ)不易去除,只能通過生物處理的方法。耐腐性材料可以承受漿液中更高濃度氯離子的腐蝕,能增加脫硫漿液的循環次數,減少脫硫廢水的排放量。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 (4)脫硫塔前污染物控制設備的影響主要指除塵設備和脫硝設備的影響。目前,沒有數據顯示除塵效率的增加能明顯的改善脫硫廢水的水質:當電除塵器的除塵效率由99.8%提升至99.9%時,理論上脫硫廢水的總懸浮顆粒物濃度會有略微下降,但是飛灰的細微顆粒可能會增加脫硫廢水中揮發性金屬的含量,因此除塵效率的增加可能會對脫硫廢水中某些金屬的含量產生重要影響。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 2 當前脫硫廢水處理技術分析

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 2.1 預處理過程

廢水的預處理過程分為三個步驟:

(1)化學沉淀。

廢水中含有大量的鈣離子和鎂離子,想要去除這兩種離子,可以添加含有碳酸根或者氫氧根離子的藥劑,使鈣離子與鎂離子形成沉淀物,降低廢水的硬度。常用的藥劑有碳酸鈉以及氫氧化鈉,兩者都能使其形成沉淀物,相比于碳酸鈉,氫氧化鈉的來源廣、藥劑量少以及去除效果偏高。另外,根據所查資料,廢水中的鈣離子以及鎂離子可以與煙氣中的碳氧化物以及水蒸氣發生反應,生產碳酸鈣以及碳酸鎂物質,這種技術充分利用了系統內部條件,不需要添加任何外部物質,有效節約了經濟成本。

(2)混凝沉淀。混凝沉淀的目的是進一步去除廢水中的雜質。廢水經過預處理第一步后,仍然含有懸浮物。所以,第二步加入PAM 或者PAC,利用攪拌器,在一定的速度下迅速攪拌藥劑和廢水,兩者充分融合,形成類似于雪花狀的絮凝物質。該方法還是存在一定的劣勢,盡管去除效果能力良好,但是質量較輕的懸浮物還是很難發生沉降效應。另外,攪拌速度是一個難題,過快會較早形成絮凝狀物質,容易打碎;過慢難以沉淀。

(3)過濾。過濾的目的是進一步使固液分離,得到較為澄清的水質。工業廢水一般采用過濾器或者膜過濾技術。過濾器是一種自動過濾技術,只需將處理過的工業廢水送入過濾器即可,不過過濾器的效果一般。膜過濾是一種新型的技術,它的優勢在于過濾效果良好,而且膜的孔隙很小,過濾微小懸浮物占據優勢;劣勢在于需要定期更換材料。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 2.2 深度處理工藝

2.2.1 生物處理。生物處理是利用微生物處理可生物降解的可溶的有機污染物或是將許多不溶的污染物轉化為絮狀物。污染物的去除可通過有氧、無氧或缺氧段三種方式去除。一般電廠利用有氧方式去除BOD5,通過厭氧或缺氧的方式去除金屬或是營養鹽,微生物可以通過呼吸作用將硒酸鹽或亞硒酸鹽還原為元素態的硒,吸附在微生物細胞表面。

生物處理可以有效地去除脫硫廢水中的硒(降至μg/L 級)、汞(降至ng/L 級)等重金屬元素,但是其系統復雜,造價高且容易形成有毒的有機硒和有機汞,造成二次污染。

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 2.2.2 混合零價鐵技術(HZVI)

研究發現,利用零價鐵可以有效的減少廢水中的硒酸鹽或是亞硒酸鹽的含量,但是隨著反應的進行,鐵表面容易鈍化,影響零價鐵的反應活性。后有學者將Fe2+引入零價鐵處理系統,發現零價鐵的反應活性有了明顯提高。實驗研究表明,混合零價鐵技術對汞的去除效率達到99.99%(出水濃度<0.005μg/L),硒的去除效率達99.8%(出水濃度<7μg/L)。此外,與生物處理等技術相比,其運行費用較低。

2.3 零排放處理技術

在當前階段的脫硫廢水處理技術中,零排放處理技術是最先進的處理技術,在這一技術當中,根據處理方式的不同,可以將其分為兩種類型:①脫硫廢水和粉煤灰混合技術,在使用該技術對廢水進行處理時,就是將廢水當中的污染物質進行轉移,從而使廢水進入到粉煤灰中,這樣在對粉煤灰進行運輸時,會抑制粉塵的飄散。②蒸發池處理技術,利用該項技術對廢水處理時,是利用高溫,將廢水中的水分蒸發出來,從而降低廢水的數量。這時就需要使用相應的方式對其進行處理,利用植物的蒸騰作用、鍵入噴霧蒸發設備等,使處理的效果會更好,同時需要投入的成本不是很高,因此,被很多燃煤電廠業主所喜愛。但是在利用這些提速方法時,往往還會對環境造成較小的影響,還需要進一步對其進行研究。

結束語

香港正版抓码王111159-香港正版抓码王彩图-抓码王高手论坛168 綜上所述,在我國當前社會發展的過程中,盡管燃煤電廠在其中發揮出了重要作用,為社會提供了充足的電力能源。但在其運行的過程中,常常會產生一些脫硫廢水,會對環境造成嚴重的影響,不利于我國可持續發展的建設。硫氧化物是造成我國生態污染的重點有害物質,在今天,盡管工業脫硫廢水技術實現零排放技術還有一段距離,但是相信,在未來的明天,燃煤電廠能夠有效控制硫氧化物的產生,對脫硫廢水經過蒸發濃縮處理,實現零排放,還給我們一個干凈的藍天。

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