火力发电的化学污水处理新手段

2018-05-17 08:41
福建质量管理 2018年11期
关键词:混凝剂中和pH值

(大唐甘肃发电有限公司西固热电厂 甘肃 兰州 730060)

一、引言

火力发电厂水务管理设计应该在保证火力发电厂安全、经济运行的前提下,最大限度地合理利用资源,在节约原水用量的同时,提高废水回收利用率,减少废水排放对环境的污染。

二、火电工业企业废水的一般化学处理方法

(一)中和处理法

中和处理一般会遇到以下几种情况:1.废水在被排入水体之前,水生物因为对水体PH值的变化非常敏感,即使酸碱度略有变化也将会产生不利影响。2.PH值呈酸性的废水在被排入排水管道之前,由于酸性废水其本身具有强腐蚀性,会严重破坏地下管道设施。3.在化学处理和生物处理前,由于部分化学处理法对水体的PH值有一定的要求,例如混凝对PH值的要求相对较高,所以在下一步处理之前就要进行水体PH的调节。

火电工业排放的酸性废水的中和方法可以分为酸性废水和碱性废水互相中和、药剂中和以及过滤中和这3种。在选择确定的中和方法之前应考虑到以下因素:1.排放的酸性废水中所含的酸类物质的浓度、水量及变化。2.首先应该寻找最合适的经济性碱性物质去进行中和,以减少中和之后的影响,可以最大限度的利用自身排放的碱性废水。3.接收电厂废水的水体性质以及其对处理后的废水的容纳条件。石灰来源非常广泛,价格低廉,应用性强,但是它也有其处理时的缺点。

在酸性废水的处理中我们一般采用系数K来表示实际耗用量与理论耗用量的比值。如无其他特殊要求,K一般取1.05-1.10,由于在火力发电厂中火电工业废水的酸种一般为盐酸,且在目前的火力发电厂中,锅炉一般用盐酸进行清洗。故中和盐酸时,K值可采用1.05.

因此,药剂的总耗用量可按以下公式进行计算

公式(2-1)中各因子的含义表达如下:

Ga—药剂总耗量,Kg/d;Q—酸性废水量,m3/d;C1—废水含酸浓度,Kg/耐;Cz—废水中需中和的酸性盐浓度,Kg/耐;a—中和剂理论耗量,Kg/Kg;a2—中和1kg酸性盐类所需碱性药剂量Kg/Kg;K—不均匀系数;卜中和剂的纯度;%。

该酸碱中和反应产生的盐类及药剂当中惰性杂质以及原废水中的悬浮物我们一般采用沉淀法进行去除。具体的沉渣量可根据以下公式进行计算:

G=Ga(B+e)+Q(S-c-d)公式(2-1)

公式(2-1)中各因子的含义表达如下:

G—沉渣量,Kg/d;Ga—药剂总耗量,Kg/d;冬酸性废水量,m3/d;B—消耗单位药剂所产生的盐量Kg/Kg;e—单位药剂杂质含量,K留Kg;S—原水悬浮物浓度,Kg/m3;c—中和后溶于废水中的盐量,Kg/m3;d—中和后出水悬浮物浓度,Kg/m3.

(二)中和处理的工艺路线

当废水的量较少时宜采用间歇处理法,两到三池则需要交换工作,废水量较大时则采用连续式处理法。目前火力发电厂工业废水处理大多采用2级或者3级,分为粗调和终调。投药量则根据设在池口的PH值检测仪来进行控制。其详细流程图如下图1:

图1 药剂中和处理工艺路线

三、火电工业废水处理新手段

(一)物理化学方法概述

1.水解、聚合和吸附脱稳。将铝盐投入水中后,它会立即开始水解和聚合,由于这两个反应的交替进行,会在水中形成不同形态的轻基络合物。正是由于这些水解产物的吸附架桥以及和电的中和作用使水中交替脱稳。其主导地位取决于加药后的PH值。在低PH值下,电中和占主导地位。在PH值介于6.5-7.5的范围内时则偏重于吸附架桥作用。2.凝聚。凝聚过程包括使胶体脱稳以及脱稳了的胶体在布朗运动作用下聚集成微小的絮凝过程。

(二)影响混凝的因素

1.PH值的影响。用铝盐作混凝剂时,实行混凝处理的最佳PH值范围介于6.5-7.5之间,这与水的含盐量以及悬浮物存在的形态有关。实验证明,在PH值介于6.5-7.5的条件下,原水中胶体仍然具有一定的电位,其数值大约为10—1Smv,所以这是混凝处理的决定作用是吸附架桥,混凝的效果较高。2.混凝剂量的影响。混凝剂量对混凝效果有较大的影响,当混凝剂量不断增加时,在混凝区会出现4个不同的区域,有的区域会因为混凝剂量不足以致于未出现混凝效果;有的区域则由于得到适宜的剂量,能得到较好的混凝效果;而另外有些区域则会因为剂量过高使原水胶体颗粒表面吸附过多的混凝剂而水解高价反离子,导致胶体不稳定。

(三)混凝处理工艺路线

在火力发电厂废水处理系统中,混凝常作为一种预处理,其典型的工艺流程如下图所示:

图2 混凝处理工艺路线

(四)污泥的处理方法

1.生污泥:浓缩→消化→自然干化→最终处置

2.生污泥:浓缩→消化→机械脱水→最终处置

3.生污泥:浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处置

四、结尾

从经济运行和环境保护的角度出发,节省用水,积极开展水资源的回收利用,同时减少废水排放对环境的污染,已成为火电厂建设的当务之急和今后的战略方针。本文所介绍的方法可以很好的解决火电厂工业废水排放和循环水排污水的回收再利用问题。情况相类似的火电厂如果要处理工业废水和回收利用循环水排污水可借鉴上文中提到的新手段;情况相异的火电厂,也可以参考文中提到的方法,依据实际情况进行综合论证后再确定具体的方案。

【参考文献】

[1]赵林峰.电厂化学水处理系统综合化控制发展趋势[J].中国电力,2011,34(8),14-16.

[2]李培元.火力发电厂水处理及水质控制[M].北京:中国电力出版社,2009,7.

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