火电厂脱硫废水的处理

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( 修改稿日期: 1997- 10- 09)
尔滨锅炉厂正与美国 Py ropow er 公司合作生产 220t h 循环流化床锅炉。 大连、 湖北和广东等地 的用户也与 Py ropow er 公司签署了销售合同。
3 综合分析
国内外循环流化床锅炉研究成果很多, 实际 应用于大型锅炉的主要技术形成了三大流派。 一, 类是德国 L u rg i ( 鲁奇) 型, 包括美国 ABB - CE、 法 国 Stein、 德 国 L u rg i 技 术; 另 一 类 为 Fo ster W heeler Py roflow 型, 芬兰 A h lst rom - Py ropow 2 加拿大 PPC、 美国 PPC 均属此类 ( 1995 er 技术、 年 10 月 芬 兰 A h lst rom 公 司 被 美 国 Fo ster W heeler 公司购买, 故而采用 Fo ster W heeler 型
5 772 800
图 3 M g 循环法 F 处理流程图 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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电 力 情 报
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品再生使其脱附。 脱附后的 COD 以浓溶液形式 取出作其它用途处理。 以吸附再生再生废液处理 方法, 反复地对 COD 进行处理。 2. 5 N 的处理 脱硫废水中含有 N H - N 、 NO - N 、 NO - N、 有机态 N 。 氮的处理方法有生物处理法、 氨气提法、 离子 交换法、 C l2 处理法等。 其中生物处理法在处理的 稳定性、 经济性、 除去效率、 实际效果等方面都优 于其它方法。 用生物法进行氮的处理, 有 N H + 4 - N ( 硝化) 的工序和 NO 3 - N 、 NO 2 - N ( 脱氮) 的工序, 图 4 表示生物法处理氮的流程。 ( 1) 硝化工序 硝化工序是一个把氨态氮氧化为亚硝酸态或 硝酸态氮的工序, 与好气性的亚硝酸菌和硝酸菌 有关系。
+ N H 4 硝化为 NO 3 的反应如下: + 4 3 2
3 海水烟气脱硫废水的处理
目前, 海水烟气脱硫工艺是直接利用发电厂 凝汽器的一部分冷却海水洗涤烟气, 将烟气中的 SO 2 吸收下来。 吸收了 SO 2 的酸性海水收集在塔 底废液池中, 然后自流到废液处理厂与冷凝器剩 余的冷却海水混合, 通过鼓风机曝气氧化, SO 2 转 化为 SO 24 , 当水中溶解氧达到饱和, pH 值恢复到 中性后排入海洋。 海水烟气脱硫废水处理系统由以下 3 部分组 成:
某燃油电厂
1. 6 115 18 38
某燃煤电厂
常常在排水处理一侧进行, 处理流程如图 1 所示。
5. 0 122 0. 9 255 3. 0 327. 0 40
图 1 脱硫冷却排污水处理流程
从以上数据可以看出, 脱硫废水的水质特征 是:
( 1) 排水 pH 呈酸性; ( 2) 燃煤脱硫废水含有 SS 和大量的金属; ( 3) 燃煤脱硫废水含有大量的 F; ( 4) 含有难处理的 COD; ( 5) 含氮。
表 3 消石灰法、 M g 循环法实验比较
方 法 消石灰法 M g 循环法 污泥发生量
10160 kg —SS m 3 —排水 4119 kg —SS m 3 —排水
药品费比率 1167 1100
2. 4 COD 处理
单位
处理前 处理后 4. 5 ~ 5. 5 8. 5 800 20
200 ~ 250MW 的循环流化床锅炉发电厂。我国哈
方法, 为我国今后脱硫废水处理提供借鉴。
1 烟气脱硫装置排水的水质特征
排烟脱硫装置排水是从为除去锅炉废气中的 SO 2 而设置的湿法烟气脱硫装置中排出的水。 包 括废气除尘和冷却工序排水, 以及 SO 2 吸收工序 的排水。 从各工序排出的水质, 因电厂使用燃料、 脱硫 装置、 煤种等不同而异。 表 1 是日本某电厂用石灰作石脱硫剂的一种 脱硫方法的废水水质。 美国某电厂采用湿式石灰 石灰石脱硫系统 其排放废水的水质: pH 值为 3. 04 ~ 10. 7, 溶解固 形 物 为 3 2 0 0~ 1 5 0 0 0m g L , 硫 酸 盐 为 7 2 0~ 技术) ; 第三类是美国 Fo ster W heeler 公司的 FW 型, 它是 Fo ster W heeler 公司自行开发的技术。 这 3 种技术类型中, 由于 Py roflow 型循环流 化床锅炉相对简单, 易于被人们接受, 所以其销售 量目前为世界第一。 其销售总量和总台数皆占循 环流化床锅炉世界市场的 40% 左右, 到 1993 年 底, 已投运约 70 多台。 所以我国目前制造和引进 的技术主要是 Py roflow 型锅炉, 如四川内江电 站。 从运行实际情况看, 在获得一定的经验后, 引 进机组的正常运行是可能的。 循环流化床锅炉国 产化工作也已在进行, 只要设备可靠性高, 加强制 造和研究方面的力度, 紧跟国外先进技术, 向大型 化方向发展, 国内也可以像法国、 美国等公司那 样, 形成自己的技术, 应用于电力事业。
为 60 ~ 390m g L 。
表 1 排烟脱硫装置排水水质
项 目
pH SS (m g L ) COD (m g L ) Fe (m g L ) M n (m g L ) M g (m g L ) N i (m g L ) A l (m g L ) Zn (m g L ) F (m g L ) T - N (m g L ) 0. 7 1. 2 1. 3 632 2. 6 43 32 8 0. 8
引 言 随着工业的迅速发展和燃料用量的不断增 加, SO 2 的排放量越来越多, 由此造成的大气污染 也日趋严重, 采取脱硫措施已迫在眉睫。 SO 2 的控 制途径有 3 个: 燃烧前脱硫、 燃烧中脱硫和燃烧后 ( ) 脱硫即烟气脱硫 FGD 。 目前, 烟气脱硫被认为 是控制 SO 2 最行之有效的途径。 FGD 按工艺特点 分为湿法、 半干法和干法 3 类。 湿法脱硫工艺应用 最多, 占脱硫总装机容量的 83. 02% , 而其中占绝 对统治地位的石灰 石灰- 石石膏法是目前世界 上技术最成熟, 实用业绩最多, 运行状况最稳定的 脱硫工艺。 但是, 湿法烟气脱硫由于是采用脱硫剂 浆液洗涤烟气, 因此产生一些脱硫废水, 必须加以 治理才能排放。 本文介绍了国外脱硫废水的处理
10. 000 0. 100 130 2 1. 000 2. 000 600. 000 2. 000 0. 300 4 50 10 10 20. 000 2 0. 500 0. 020 0. 015 1 000 0. 050 0. 015 0. 100 0. 050 0. 001 0. 050 1
脱硫废水中的 COD , 大部分来源于二价铁盐 或以 S2O 6 为主体的硫磺化合物, 其比例依煤种、 脱硫装置类型以及运行条件的不同而具有较大差 异。 对于二价铁, 只需将 pH 调整到 8 ~ 10, 即可 在空气中氧化, 生成氢氧化铁沉淀, 可以处理到 1m g L 以下。 因此脱硫废水要处理的 COD 主要是以 S 2O 6 为主体的硫磺化合物, 如果仅用活性炭吸附、 氧 化、 还原等处理, 是不能使其达到 10m g L 以下 的。 这种难以处理的 COD , 用合成吸附剂进行处 理较为有效。排水中的 COD 用吸附剂吸附, 用药
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电 力 情Байду номын сангаас报 I N FO RM A T I ON ON EL ECTR IC POW ER
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火电厂脱硫废水的处理
华北电力大学 陈传敏 赵 英 张建平
摘 要 介绍了火力发电厂湿法烟气脱硫装置排水的主要成分、 水质特征, 分析讨论了火电厂烟气脱硫废水 中需要处理的项目以及各处理项目的处理方法和工艺流程。 并简要介绍了目前火电厂海水烟气脱硫后海水 的处理方法以及我国重庆珞璜电厂湿式石灰石- 石膏法烟气脱硫废水和深圳西部电厂海水烟气脱硫后海水 的处理情况。 关键词 火电厂 污水处理 脱硫
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10 000m g L , 氟化物为 420~ 4 800m g L , COD
2. 1 SS 处理 SS 的主要成分是硅和铝所组成的灰分, 其沉 降性、 浓缩性好。 冷却排污水的 SS 处理, 通常是 在脱硫装置系统内沉淀池中来处理。 但是, 有时也
图 2 脱硫废水中和、 沉淀处理流程图 © 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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后, 在 3 号混合槽内加入浓度为 10% 的 FeC l3 溶 液, 搅拌发生混凝反应。 废水在此停留 10 m in。 3 号混合槽的溢流水自流入重力式沉淀池 中, 在此可提供停留时间 8h。 在中心混合管中加 入浓度为 0. 2% 的聚合 ( 高分子) 电解质, 进一步 促进金属离子的氢氧化物和硫化物沉淀。 底部的 部分泥渣打回至 1 号混合槽, 而清液流至砂滤器。 沉淀池底部的泥渣含固量为 10%~ 20% , 用泵打 入压滤机进行泥渣脱水。 滤液返回 3 号混合槽, 滤 饼由汽车拉走。 每周用 HC l 溶液清洗滤布一次。 平衡池的作用是对处理不佳的水流进行监 测, 并进行循环处理。 事故灰场的作用是在处理系 统故障时储存未处理的废水, 故障消除后再打回 系统处理。 正常情况下, 砂滤池出水直接排入平衡 池, 连续排放。 处理前后的废水水质见表 2。 2. 3 F 处理
一般火电厂脱硫废水量为: 燃油火力发电厂 是 0. 5 ~ 1. 0m 3 MW d, 而燃煤火电厂是 0. 7 ~ 2.
3m 3 MW d。
2 脱硫废水处理方法
脱硫废水是火电厂排水中处理对象项目最多 的特殊排水。 从上面脱硫废水的水质可以看出脱 硫废水主要处理项目有 pH 、 重金属、 SS、 F、 COD 和 N 。 下面分别叙述各项目的处理方法。
表 2 脱硫废水处理前后的水质
项目
pH Al As Cd Ca Cr Cu Fe Pb Mg Hg Ni Si Ti V Zn mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L mg L
脱硫废水的除 F 方法有硫酸矾土法和消石 灰法。 其中消石灰法, 过去用二级沉淀处理方法进 行除 F。在前级添加消石灰, 使 F 以 CaF 2 形式沉 淀析出后进行分离, 在后级再对残 F 处理, 由于 要防垢, 因此要除去排水中的 Ca, 在这里通过与 本法由于未 F 共沉淀方式, 使其达到规定值以下。 能避免加过量的消石灰, 因此有污泥量增大、 药品 费用提高的问题。 为了解决这些问题, 有利用排水中的 A l、 Mg 来对 F 进行处理的 M g 循环法。M g 循环法的处 理流程图如图 3 所示。 消石灰法与 M g 循环法的实验结果比较 ( 在 F < 10m g L 情况下) 列于表 3。
SS 可用酸性阳离子或阴离子系列高分子助剂进
行沉淀处理。 沉淀排出的污泥用脱水机进行处理, 但是脱水饼要用水清洗。 2. 2 pH、 重金属处理 脱硫废水 pH 值很小, 必须加以调整。采用的 方法有排水的单独中和和与重金属类沉淀处理中 和, 均可以自动控制。 图 2 是加拿大 L am b ton 电 厂处理流程图。 处理系统主要由 N aO H 中和沉淀、 N a2S 沉 淀处理、 FeC l3 凝聚和砂滤等部分组成。 在 1 号混合槽内加入浓度为 50% 的 N aO H 溶液, 使处理水的 pH 从 4. 5 上升至 8. 5, 使一些 重金属如铁、 铜、 铅、 镍和铬生成氢氧化物沉淀。 将 沉淀池底部泥渣回流至混合槽 1, 以提供氢氧化 物沉淀所需的晶核。 泥渣回流量为 5m 3 h, 废水在 1 号混合槽内停留 30m in。 向 2 号混合槽内加入 铜和铅等金属生成难溶硫化物。 最 N a 2 S , 使汞、
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