耿印良+白少华
摘 要:针对综合治理火力发电厂脱硫废水的问题,分析了火力发电厂脱硫废水的形成机理及危害,并依据火力发电厂的实际情况,优化了脱硫废水综合治理方法,以解决发电厂脱硫废水综合治理问题,确保脱硫废水水质达到排放标准,发挥积极的作用。在实际中,可以大力推广该脱硫废水综合治理方法。
关键词:火电厂;脱硫废水;综合治理;发电机组
中图分类号:X773 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.103
据悉,在火力发电厂脱硫废水中,废水往往具有含盐量高、偏酸性等特性。如果采用传统的废水处理方法,其出水水质难以达到排放标准。优化设计火力发电厂脱硫废水综合治理方法,降低废水对生态的危害已成为必然。下面结合具体案例分析火力发电厂脱硫废水处理方案。
1 项目基本情况
火力发电厂的烟气采用湿法进行脱硫处理。在脱硫过程中会有一定量的废水产生。脱硫废水一般来自石膏旋流器的溢流及石膏脱水系统、冲洗系统的排放水,废水所含杂质主要包括悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐及重金属,其中多项是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。只有按要求处理废水,使其达到无污染排放,才符合当前电厂废水处理标准。河北华电石家庄石家庄热电有限公司八期工程为2台200 MW汽轮发电机组,配4台410 t/h循环流化床锅炉,于2003年年底投产,采用循环流化床干法脱硫系统。为达到新环保标准的规定要求,2014年,在每台锅炉的除尘器后增加了一套石灰石-石膏湿法脱硫系统。但是,目前我厂湿法脱硫仍然存在废水设计容量小、出力不足等问题。废水处理量为4 t/h,计划对废水处理系统进行增容改造。增容后,可达到10 t/h的处理量,满足全厂4台机组按35 mg/Nm3 SO2排放标准同时运行时的脱硫废水处理要求。
2 火电厂脱硫废水处理的基本要求
2.1 废水处理要求
火力发电厂主要利用煤炭、石油、天然气等燃烧过程中产生的热能,通过这些热能加热水,然后使水产生一种高压水蒸气,继而由水蒸气推动发电机发电。其产生的废水主要包含冲灰水、工业污水、除尘水、生活污水和酸碱废液等。在火力发电厂废水处理中,应优先考虑废水处理与回用。如果无回用条件,应处理后达标排放。脱硫废水处理装置应单独设置,并按连续运行方式设计。脱硫废水处理中产生的泥浆应进行单独的脱水处理,脱水后的泥饼可送至厂外干灰场或处置地处置。当脱硫废水用于干灰加湿或灰场喷洒时,应采取相应措施防止对相关设备、介质可能产生的腐蚀和不良影响。
2.2 脱硫废水处理流程
在火力发电厂脱硫废水处理中,应针对水体用途综合考虑水资源的规划问题,减少废水排放,实现零污染;同时,应优化综合治理废水的方法,解决火力发电厂脱硫废水的污染及排放问题。脱硫废水处理流程如图1所示。
3 火电厂脱硫废水的综合治理方法
在实际中,需优化脱硫废水处理工作,综合考虑火力发电厂产生各种污水的原因,并尽力控制水量与水质因素,从污水输送、处理、处理后排放等多方面考虑,结合火力发电厂的实际情况全面、合理地规划,制订合理的废水综合防治措施。我们可以从中和、沉降、絮凝、浓缩澄清、污泥处理等环节优化综合治理方法,减少废水的排放,进一步实现火力发电厂零污染的发展目标。火电厂脱硫废水综合治理方法如图2所示。
3.1 中和
在火力发电厂脱硫废水处理中,要想减少废水污染,确保废水无污染排放,第一道工序就是中和废水。当脱硫废水箱的液位达到设计满液位的2/3时,启动废水泵,向三联箱处理装置送水。开启废水泵出口阀门,调整阀门开度,使废水流量达到要求值。综合治理中,当火电厂的脱硫废水进入到中和箱内时,可在其中加入质量分数5%的石灰乳溶液,以使脱硫废水的pH 值达到9.0 以上。这样做的目的是在碱性环境中,使废水中大多数的重金属离子生成难溶的氢氧化物,即形成沉淀。
3.2 沉降
在综合治理电厂脱硫废水时,可以在废水中加入石灰乳,提升废水的pH 值,使其pH达到9.0~9.5.此时,废水内的大多数重金属离子会形成一些难溶的氢氧化物。由于石灰乳中含有Ca2+,可以与脱硫废水内含有的部分F-发生反应,从而生成CaF2,这样就可以除去废水中的氟。在对废水进行中和处理之后,废水中仍含有超标的Cd2+、Hg2+。此时,可在沉降箱内加入TMT-15(有机硫化物),与离子态Cd2+、Hg2+发生反应,从而使生成的硫化物沉积于水底。
3.3 絮凝
在电厂脱硫废水综合治理中,当脱硫废水中含大量悬浮物时,可采用絮凝方法,即将胶体颗粒与悬浮物颗粒凝聚,分离液相,降低悬浮物含量。在絮凝箱中加入FeClSO4絮凝剂,这样就可以使脱硫废水中的细小颗粒渐渐凝聚成大的颗粒沉积下来。之后,在澄清池入口的中心管处加入一些阴离子助凝剂PAM,延长悬浮物颗粒长大的过程,使废水中的细小絮凝物形成絮凝体,最终慢慢沉积下来。
3.4 浓缩澄清
在火力发电厂脱硫废水治理中,废水絮凝后,从反应池中溢流入装有搅拌器的澄清池,絮凝物沉积在底部并通过重力浓缩为污泥。大部分污泥可以经污泥泵排到板框式压滤机内,还有一小部分污泥作为接触污泥,经污泥循环泵排入中和反应箱中。根据出水箱的出水pH监测值和出水浊度监测值情况,当废水处理后的pH值、浊度达到排放标准后,则可以外排;反之,则必须将其送回到中和箱中继续综合治理,直到废水治理后出水达到零污染标准为止。
3.5 污泥处理
在火力发电厂脱硫废水综合治理过程中,当污泥在澄清池底部达到一定高度之后,就可以启动底部的污泥输送泵,将澄清池的污泥输送至板框式压滤机中脱水。将压滤机的滤液排入地坑,再排入三联箱继续进行废水处理,脱水完成的污泥饼由汽车运出火力发电厂。
4 结束语
在火电厂进行燃煤脱硫处理时会产生一定量的废水。如果不及时处理脱硫废水,将会破坏生态环境。因此,本文结合实例分析了火电厂脱硫废水综合治理方法,以供参考。
参考文献
[1]胡松如,崔亚兵,王万林,等.无旁路湿法脱硫废水的水质分析及处理技术[J].浙江电力,2012,31(11):61-64.
[2]刘培刚,田金香.火电厂脱硫废水处理方法[J].城市建设理论研究(电子版),2014(32):1096-1097.
〔编辑:刘晓芳〕