电厂脱硫废水及其处理工艺分析

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  摘 要:隨着经济的不断发展,社会的不断进步,城乡居民对于生活环境质量提出了越来越高的要求,对于发电企业来说,如何以脱硫废水进行妥善的处理,将对周围环境造成的损害控制在最小限度内已经成为十分重要的研究课题之一,本文对脱硫废水的有关处理工艺进行了详细的阐述与分析,希望可以起到参考作用。
  关键词:工艺分析;处理方法;脱硫废水
  引言
  电厂在日常生产过程中,需要对所需要的煤炭材料进行脱硫处理,其中石灰石一石膏湿法是当前我国电厂企业广泛采用的效率最高、最可靠并且最常用的脱硫工艺。通过情况下,锅炉烟所湿法也是一种应用比较广泛的脱硫技术,所出生成的废水通常来源于脱硫塔,在具体的生产过程中,石灰石的溶解与煤炭材料的燃烧都会生产大量的杂技、悬浮物与烟气,同时也会排放出大量的工业废水。若发电企业所采用的脱硫方法为石灰石-有利于膏湿法,则能够将锅炉烟所中所包含的二氧化硫物质有效地排除干净,产生硫酸钙以及亚硫酸钙物质对所排放浆液中氟离子与氯离子的含量控制在度低限度,对各种物质的腐蚀问题进行有效的控制,同时也能够起到设备中脱硫物质平衡的作用。首先需要将发电过程中所排放出来的废水进行统一的收集,排出烟气中的气灰。所得到废水中含有大量的重金属、硫酸盐以及悬浮物,这其中许多物质都是对环境有着严重影响的物质,国家相关的法律法规对于污染物质的排放量有着十分严格的限制,因此,一定要对污水进行处理后才能够进行排放。
  1燃煤电厂脱硫废水的主要来源
  在我国燃煤电厂发展的过程中,最经常使用的就是湿法脱硫技术。这一技术在燃煤电厂中属于比较可靠并且效率比较高的一项工艺,甚至在其他国家中的应用也非常广泛。但使用这种方法,燃煤电厂的烟气湿法脱硫的过程中会产生大量的废水,导致废水排放也成为更加严重的问题。同时,脱硫废水中的主要成分为悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属,其中很多物质都是国家在环保标准中列出的重要的污染物,其对环境所造成的污染也相当强。因此,燃煤电厂的脱硫废水零排放有很强的必要性。
  2脱硫废水处理工艺
  2.1中和
  废水处理的第一步就是中和,它的主要内容就是在脱硫废水进入中和箱时加入5%的石灰乳溶液,将废水的PH值提高到9.0以上,使废水中重金属离子在酸碱中和的环境下生成难以溶解的氢氧化物沉淀。所有的金属离子产生氢氧化物时对PH的值有不同要求。例如三价金属离子沉淀的PH值一般不会超过二价金属离子的PH值。所以在废水中的电解质还会在一定的程度上对沉淀的PH值造成影响。二价与三价金属离子在变成微熔的氢氧化物后就会从废水中沉淀出来。其理想的PH值在9.0-9.5之间。
  2.2沉淀
  沉淀的主要目的是将废水内的重金属离子,比如铅、汞、铜等和部分非金属如氟等全部去除。溶液的PH值是发生沉淀的前提条件。当PH为9时,去除重金属的效果比较好,重金属的质量浓度也会降低至相应的浓度。主要的原因是因为当PH升高时,各种重金属氢氧化物的溶度积常数小于离子积,溶液达到饱和的状态时就会沉淀析出。还有另一个原因就是由于废水中的铁、镁离子等在碱性的条件下生成氢氧化物沉淀,与部分重金属离子发生共同沉淀,从而产生了比较明显的去除效果。
  2.3絮凝
  在完成沉淀后废水中仍然存在着大部分悬浮物与胶体物质,这时就需要添加相应的混凝剂,使其凝聚成大颗粒从而进行有效的沉降。其中混凝剂包括硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化硫酸铁等。废水处理中的絮凝剂包括聚合FeCISO4,助凝剂PAM(阴离子型聚丙烯酰胺)。絮凝的具体步骤包括:将聚合FeCISO4原药稀释为0.75%,放入计量箱内计量并通过计量泵加入絮凝箱;PAM固体配成浓度0.1%的溶液,通过计量泵将它运输至絮凝箱出口管道。目的是为了进一步强化颗粒的成长过程,使细小的絮凝物变成粗大结实的絮凝体。
  2.4澄清
  絮凝后的废水进入装有搅拌器的澄清池中,絮凝物沉积在底部形成污泥。大部分污泥经过污泥泵排放到板框式压滤机,小部分污泥作为接触污泥返回中和箱,提供整个沉淀过程中所需要的晶核。
  2.5污泥处理
  如果污泥在澄清器底部累计到了一定的高度,则需要开启污泥输送泵,把污泥运输至板框压滤机中进行脱水处理。压滤机压出的滤液经输送管道至溢流坑,溢流坑液达到设计的高位时则启动潜污泵将废液输送至中和箱并与刚产生的脱硫废水一起进入下个处理循环。压出的滤饼则由汽车运出。
  3脱硫废水零排放的处理方式
  3.1多效蒸发和结晶的工艺
  在常规的废水处理过程中,废水的零排放工作一般采用的都是蒸发结晶的工艺。其中蒸发系统包含四个部分,分别是预热部分、热能回收部分、结晶部分、附属系统部分。这四个部分的处理一般都是把废水排入到统一的器皿之中,随后放入热交换的水箱之中,这样能把退热的气体进行排放,以此保证最终排放的水是零污染的。
  3.2机械蒸汽再压缩技术中的结晶工艺
  我国针对燃煤电厂的废气和废水排放情况引入了蒸汽机,利用蒸汽机进行结晶技术的改造,以此保证耗能下降。其中蒸汽机进行水质改变的时候,还需要再次压缩,这能保证废水在实际排放的过程中进行脱硫,也能最大程度的提升水质,保证结晶工艺的成效,同时也能够在根本上促进燃煤电厂的发展。
  3.3其他脱硫废水零排放工艺
  将脱硫废水经废水气泵进行排放也是燃煤电厂在发电过程中非常重要的一个技术,这一过程在进行废水排放时能把水中的杂质和水进行分离。这能够在根本上把污水中的杂质和污染环境的化学元素进行分离,达到污水的零排放。并且,废水气泵的处理方式在国外已经有使用先例,效果非常显著。还可用蒸馏的方法进行废水处理和排放,其中主要的工艺是将废水进行蒸馏,以此保证废水中的污染物被排出,达到零排放的要求。
  4脱硫废水处理优化途径
  4.1节约成本的措施
  为了进一步减少药剂的成本,我们可以在药剂投加前做优化试验,减少混凝剂加药量。在不加入混凝剂的情况下,只投加助凝剂也可以取得非常好的出水效果。另外可以在药剂的投加顺序上进行修改,先助凝剂后混凝剂也可以取得良好的处理效果。
  4.2解决排放问题的措施
  许多环保部门不允许电厂将废水直接排放,我们可以采取排入其他系统统一处理的方式来处理废水。主要有以下几种:1.利用烟道气处理。主要方法是将废水雾化后喷入烟气,充分利用烟气所含的热量使废水蒸发,从而废水污染物转为结晶转出。2.与水力除灰一起处理。可以将脱硫废水排放至水力除灰的灰水中统一处理。主要的原理是利用絮凝的吸附作用,降低灰水中的悬浮固体的含量,包裹废水中重金属,降低重金属的浓度。
  4.3设备运行维护
  设备停运后要及时对设备进行清洗,其中板框压滤机每次停运后必须清洗滤布。PH计、浊度仪等也应该及时清洗,保护探头。
  结语
  随着我国工业技术的不断发展,工业领域对于电力能源的需求量也越来越大,居民用户所使用的用电设备也会消费大量的电力资源,电力企业在为用户提供电力服务的过程中,一方面要注意服务质量的护理,另一方面也需要对电力能源生产过程中所产生的污水进行科学有效的处理,最大程度上避免造成过于严重的环境污染问题。
  参考文献
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  [3]李明波.利用烟道气处理燃煤电厂WFGD废水的技术应用[J].电力科技与环保,2010,26(2):53-55.
  (作者单位:新疆圣雄能源股份有限公司)
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