火电厂脱硫废水系统存在的问题和建议

火电厂脱硫废水系统存在的问题和建议

(陕西清水川能源股份有限公司陕西省榆林市府谷县719400)

摘要:火电厂脱硫废水由于其成分的特殊性,一直成为火电厂最难以彻底解决的问题,各火电厂脱硫废水处理系统在其设计和运行中,还存在一些问题。本文介绍火电厂脱硫废水的特点及处理工艺,针对目前火电厂脱硫废水处理系统存在的问题,提出一些改进和优化的建议,以期可以提升系统的可靠性及出水水质。

关键词:火电厂;脱硫废水系统;问题;建议

1火电厂脱硫废水的水质特点

(1)pH值较低。火电厂脱硫废水中主要是来自石膏脱水和清洗系统,脱硫废水主要表现为弱酸性,pH值范围一般在4.0~5.5之间。

(2)悬浮物浓度高。脱硫废水中的悬浮物主要是以石膏的形式流入排出系统,以及烟气和脱硫过程中新加入的碳酸钙、亚硫酸钙,悬浮物浓度较高,大多火电厂SS质量浓度超过了10000mg/L,不宜与其它废水混合处理。

(3)Cl-的质量浓度较高,一般范围在6000~12000mg/L,个别火电厂超过12000mg/L,更有甚者超过20000mg/L。

(4)化学耗氧量较高。脱硫废水中的化学耗氧量与通常的废水不同,在脱硫废水中,形成化学耗氧量的主要因素不是有机物,而是亚硫酸盐、亚铁离子等还原性物质,同时水样中高浓度的Cl-也是造成化学耗氧量超标的重要因素。

(5)同时火电厂脱硫废水含有微量的重金属,如镉、铬、汞、砷等。

2主要脱硫废水处理工艺

(1)中和-沉降-絮凝-澄清法:首先在脱硫废水中加入氢氧化钠,调整废水中的pH值,水解废水中的重金属离子,并以氢氧化物形式沉淀,氟离子和钙离子反应生成氟化钙沉淀,然后加入一定量的有机硫溶液,形成铜和汞的硫化物沉淀,再加入絮凝剂,实现废水中悬浮物的沉淀并吸附大量重金属氢氧化物,最后加入脱水助剂经澄清池沉淀后与水分离,实现达标排放。

(2)脱硫废水烟道气处理法:利用废水预处理装置对脱硫废水碱化后,进行初步固液分离,固态物形成泥饼外运,废水被导入至空预器后、除尘器前之间的烟道内,经双流体雾化器雾化成微米级颗粒,在高温烟气余热的加热作用下,水分被完全蒸发成气相水蒸气,而盐分随着水分蒸发结晶成固体颗粒,被除尘器捕捉进入干灰,达到处理废水的目的。

(3)脱硫废水处理工艺比较

3目前火电厂脱硫废水处理系统存在的主要问题

3.1系统设计问题

在脱硫废水处理系统建设初期,会出现一些设计上的问题,一些脱硫废水处理系统没有按照火电厂的实际情况来选择,导致系统不能满足要求。如某火电厂,没有设计石灰乳加药系统或加药设备不全等。

3.2澄清器出力不足

在工业废水的絮凝后澄清处理的过程中,普遍存在斜板澄清器出力不足的问题。一般2×300MW及以上级别的机组,工业废水处理系统的设计出力是Q=100t/h,效率99%。但是常见的是斜板澄清器的水流截面长×宽约3.5×1.8=6.3m2。在实际调试中发现,这个规格的斜板澄清器实际处理流量高约能达到10t/h,超过此流量,出水中会有大量的絮凝体涌出,造成出水悬浮物浓度超标。因此,斜板澄清器的截面积太小,水流上升速度过快,造成絮凝体没有充足时间进行沉淀,是设备出力不足的主要原因。

3.3运行成本高

湿法脱硫废水处理中常常需要使用投加各种药剂,这些药剂主要有TMT15、盐酸、石灰粉、硫酸氯化铁以及PAM等,药剂的药量也是直接影响到脱硫废水的处理效果的一个非常关键性因素。目前,国内的TMT15大多需要从国外进口,市场的交易价格较高,制约了湿法脱硫废水应用的推广。此外,石灰乳配置需要大量的人力,工作量大,人工成本也无形中增加了后期运行管理中的费用。

3.4维护不力,导致设备不能正常运行

个别火电厂投运超过6a都没有对系统彻底检查,关键设备维护不力,有的设备寿命已过期仍继续使用,增加了其它设备的负荷,导致其它设备的损坏情况严重。

3.5设备选型问题

脱硫废水处理中所使用到的仪表、计量泵等多为进口设备,运行维护成本较高,故障维修周期长。一些地区的脱硫废水处理选择设备质量较差,板框式压滤机和高速离心脱水机不能正常运行。许多火电厂采用液下泵作为废水泵,增加了事故的发生频率和运行成本,也加大了环保风险。

3.6缺乏专业人员和资金投入

管理和运行人员普遍使用大量非专业人员,对工艺、原理不了解,对运行中存在的问题无法判断和调整处理,影响系统的正常运行。企业对脱硫废水处理系统运行重视不够和投入资金太少,是运行阶段出现问题的主要原因。

4火电厂脱硫废水系统优化建议

4.1系统的设计和选择

在系统设计中必须考虑脱硫废水高含盐量的环境,必须选择耐氯离子腐蚀的材料,才能保证设备能长期运行,而不被腐蚀。盐酸、次氯酸钠储罐区域,由于盐酸腐蚀性强,管道必须耐腐蚀,坑泵必须选择耐盐酸腐蚀的泵。此外,对于脱硫废水处理系统工艺的选择,一定要结合本厂的脱硫废水水质情况和脱硫废水处理后的回用要求来综合考虑,经过充分的专业技术论证后再做决定。

4.2提高资源综合利用效率

火电厂脱硫废水不能直接外排,但在实际生产过程中可以与其他系统相结合,提高脱硫污水处理效果:利用烟道气处理,正如前文所述,湿法工艺与烟道气工艺各有其优劣点,可以借助各自优势,如将废水雾化后喷入烟气,再利用烟气中的热量使废水蒸发,待废水中的污染物结晶析出后随飞灰一起被电除尘器收集处理。也可以与水力除灰一起处理,把脱硫废水排入到水力除灰中的灰水进行统一处理,利用絮凝吸附功能,降低灰水中悬浮物含量,包裹废水中的重金属及金属氢氧化物,从而实现降低重金属浓度效果。此外,还可以对排入渣溢水进行综合处理,以去除脱硫废水中的悬浮物和沉淀重金属的效果。

4.3加大资金投入,强化设备维护

火电厂应加大对脱硫废水处理系统的资金投入,使得设备能定期得到保养和关键零部件的定期更换,确保脱硫废水处理系统的安全正常运行。此外,为运行方便,必须设置必要的检测仪表,如pH计、电磁流量计、浊度仪、液位计等。

4.4运行管理优化

加大管理和运行人员的专业知识培训,熟练掌握专业技能,定期组织人员对设备运行情况进行巡检,设备停运时应及时组织人员进行冲洗、调试,检查喷嘴,对一些重要的在线监测仪器及时清洗。

5结语

脱硫废水处理系统是火电厂环保设施中的重要组成部分,它的正常运行,对于废水的达标排放,保护环境具有重要意义。火电厂应根据自身实际,合理选择脱硫废水处理及优化工艺,努力取得良好的经济效益、社会效益和环保效益。

参考文献:

[1]脱硫废水处理及回用方案分析[J].周姣.福建建材.2017(09)

[2]脱硫废水处理系统的多元化优化改造[J].陆亮珍,张一翔,曾俞泽.湖南电力.2017(S2)

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