燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与运用
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燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与运用
发表时间:2019-07-05T15:34:41.667Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:张海通
[导读] 摘要:随着社会的发展,科学技术的不断进步,不论是在人们的生活中,还是在企业生产中,都加大了各种电气设备的使用,从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。
(广东惠州平海发电厂有限公司广东惠州 516300)
摘要:随着社会的发展,科学技术的不断进步,不论是在人们的生活中,还是在企业生产中,都加大了各种电气设备的使用,从而需要更多的电力来保证这些设备的运转。在燃烧燃煤的过程中,会产生很多对环境造成污染的气体或杂质,所以,在电厂系统中会增加一些处理设备,将这些有害物质进行清除,但是在清除的过程中,一些硫化物又会残留在水中形成脱硫废水,这些脱硫废水也会对环境造成一定的影响,本文主要对燃煤电厂脱硫废水处理技术进行了研究与运用。
关键词:燃煤电厂;脱硫废水;处理技术
引言
燃煤电厂脱硫废水由于含有多种重金属以及高浓度的悬浮物、无机盐,脱硫废水处理工作不到位,就会对环境造成很大破坏,因此,必须加强对脱硫废水的处理。加强燃煤电厂脱硫废水处理技术研究与应用具有重要意义,能够更好的减少燃煤电厂对环境的影响。
1 脱硫废水的特点与影响因素
1.1 脱硫废水的特点
在燃煤电厂运行过程中,会产生大量的脱硫废水,这些脱硫废水不仅会对环境造成一定的影响,而且还会对各种设备带来了一定的影响,当设备长时间与废水接触时,废水就会对设备进行腐蚀,从而降低设备使用的各项性能。而在脱硫废水当中,存在着以下四个特点:首先,水质偏弱酸性,对脱硫废水进行测试可以发现,我国的脱硫废水的PH值一般在5.0左右;其次,废水中存在着较多的悬浮物,在脱硫废水中,少则上千mg/L,多则上万mg/L;再次还存在很多其他有害物质,如汞、镉、铅等重金属元素,氟化物等;最后是盐类物质较多,如硫酸盐、亚硫酸盐、氯盐等,其中氯盐的含量最多,硫酸盐的成分最低。
1.2 影响脱硫废水的因素
在燃煤电厂运行的过程中,煤炭资源是主要的燃料,因此,其自身品质的好坏,就会对脱硫废水造成一定的影响。如果煤炭当中的硫元素越多,产生的SO2就会越多,从而在对其处理时,会产生浓度更高的脱硫废水,同时,脱硫废水的排放量也会增加。而如果氯元素的含量较多,排放的烟气当中氯的含量相对较多,为了避免其对设备的腐蚀,就会提高脱硫浆液的使用,从而提高了脱硫废水的数量。同时,在对污染气体或杂质进行处理时,还需要使用石灰石,而在石灰石当中,会存在一些镍、锌等微粒,在处理的过程中,就会将这些微粒存留在废水中,从而使脱硫废水中出现一些重金属元素。
2脱硫废水处理的必要性
脱硫废水中的杂质主要来自烟气、脱硫剂(目前湿法脱硫的脱硫剂大多用石灰石)和工艺水。其中,污染成分主要来自烟气,而烟气中的杂质又来源于煤的燃烧。煤中含有包括重金属在内的多种元素,这些元素在燃烧后生成多种化合物,其中气体化合物会随烟气进入脱硫系统,溶解于吸收浆液中。
脱硫废水中的杂质主要包括悬浮物、高浓度的亚硫酸盐、硫酸盐、氟化物以及重金属。这些杂质与电厂的其它工业废水性质完全不同,所以应进行单独处理。
3当前燃煤电厂脱硫废水处理工艺
3.1水力排渣工艺
经过常规处理的脱硫废水直接排入电厂水力排渣系统(即渣水系统),脱硫废水中的重金属或酸性物质与碱性的渣水发生反应,一方面渣水处理系统的过滤作用可以截留脱硫废水中的杂质以及渣水与脱硫废水中和反应生成的固体物质,达到去除脱离废水中杂质的目的;另一方面,脱硫废水中的水作为渣水系统水源的补充,减少渣水系统的新鲜水用量,还起到一定的节能作用。
该方法基本不需要对水力除灰系统进行任何改造,也不需要额外增加水处理设备,具有投资省、运行方便的优点。如果脱硫废水的流量较小,小于渣水系统的消耗量,那么就可以实现脱硫废水的零排放。该方法在国内很多采用湿法排渣的电厂中得到应用。应用该方案受到排渣方式的限值,并不适宜用于所有电厂,如果脱硫废水量过大,做不到渣水系统水量平衡,废水仍需对外排放。此外,脱硫废水中的高浓度氯离子对渣水系统的金属管道的腐蚀,脱硫废水中的重金属等杂质对灰渣的影响,仍有待观察。
3.2利用粉煤灰处理脱硫废水
粉煤灰在其它废水处理上的应用研究已有很多报道,其中也包含许多关于处理重金属废水的研究,但将其用于处理脱硫废水尚未见报道。利用电厂的粉煤灰处理脱硫废水是一种以废治废的治理途径。
粉煤灰具有作为水处理剂的2个特点:(1)粉煤灰中含有一定量且溶于水的碱性物质和钙离子,其中碱性物质主要是游离的氧化钙;(2)粉煤灰是多孔物质,对污染物具有较大的吸附能力。若粉煤灰处理后的废水中第一类污染物质含量达标,出水便可与其它废水联合排放。由于脱硫废水水量很小,处理后的水与其它废水混合排放前,各项指标均满足排放标准,所以无需在最后的处理步骤中加酸以使其pH 值达标,从而节约了药品用量。
处理后的沉淀粉煤灰应单独存放或处置,另外利用粉煤灰处理脱硫废水比一般的脱硫废水处理方式所形成的污泥量多。因此,采用单独小灰场进行自然沉淀、澄清以及固体废物的存放,或修建便于定期机械清泥的自然沉淀池。
3.3海水法
海水法烟气脱硫是利用海水的天然碱度脱除烟气中SO2的湿法脱硫技术,具有脱硫效率高、节能、环保等优点。国内外不少学者对海水脱硫的原理进行了研究,认为其基本原理为:SO2被吸收到海水中电离生成与海水中具有缓冲作用的HCO3-反应生成CO2和H2O,因此海水对SO2具有比水更大的吸收能力。海水中的S(Ⅳ)在O2的作用下氧化成稳定的S(Ⅵ),随海水排放至海中。海水的天然碱度是影响脱硫效率的主要因素。此外海水的盐度和等微量元素的存在也会对海水吸收SO2过程产生影响,但影响较天然碱度小。
3.4零排放处理技术
在当前阶段的脱硫废水处理技术中,零排放处理技术是最先进的处理技术,在这一技术当中,根据处理方式的不同,可以将其分为两