浅谈火力发电厂烟气脱硫的废水处理策略(一)

学术论文 2018-06-08 15:41:25
  我国水资源匮乏,近些年国家经济发展速度加快,水资源成为限制经济发展的重要因素,火力发电厂作为用水大户,研究火力发电厂烟气脱硫废水处理,对提高火电厂水资源利用率,减少环境污染有着重要意义。 
  一、烟气脱硫废水 
  烟气脱硫废水水量和污染情况与火电厂脱硫工艺、脱硫系统以及烟气成分有关,煤中有多重金属和非金属元素,在燃烧过程中产生了多种化合物,一部分随烟气进入了脱硫装置塔,被吸收浆液吸收溶解。 
  由于脱硫吸收浆液中溶解有硫,因此废水为弱酸性,pH一般在4-6左右,比污水准排标准要求低,不能直接排放。而且废水中有石膏、氢氧化物悬浮颗粒等杂质,并且钙、镁、铝等重金属离子含量也偏高,直接排放在环境中会产生强污染,且由于pH偏低,处理难度也较大。脱硫废水中还含有多种重金属,浓度很大,需要采取必要的净化措施进行处理,一些重金属需要调节废水pH到碱性才能脱除。除了重金属,废水中还有来自烟灰的石膏、碳酸钙、亚硫酸钙等盐类,沉降性能不良,需要通过絮凝沉淀来脱除。 
  二、烟气脱硫废水处理技术 
  某火电厂供热机组工程燃煤机组配套100%石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置处理的燃煤烟气中有少量原煤氟、氯离子,脱硫洗涤之后进入吸附浆液,和浆液中铝发生联合作用,影响了石灰石溶解和对硫的吸收,降低了石灰石溶解性,导致脱硫效率下降,氯离子含量过高会对脱硫设备造成腐蚀,需要定期更换吸附液,排出的滤液废水需要进行处理。 
  (一)处理流程 
  烟气脱硫废水中的污染物以悬浮物、pH值、汞、铜和其它重金属为主,根据这些特点,选择化学、机械分离和絮凝沉淀等过滤工艺进行处理效果较好。 
  因此烟气脱硫废水处理的基本思路是,首先添加硫酸氯铁和聚合电解质助凝剂,增加颗粒尺寸加快沉淀,之后在中和箱、沉降箱、絮凝箱中停留1-2h。经过絮凝处理之后,废水流到澄清池或者斜管沉淀池,停留6-8h。经过澄清池静置之后,溢流自流到出水箱,在储水箱内进行水质调节和不合格水的回流,箱内要设置pH值、悬浮物情况在线监测装置,pH与悬浮物符合排水设计标准之后,可外排。废水中分离出来的悬浮物沉积在澄清池内,一部分通过污泥泵抽送给压滤机,制作成泥饼,一部分通过污泥循环泵回送至中和箱作为结晶晶核加快絮凝沉降。 
  (二)处理工艺 
  1、中和 
  烟气脱硫废水为酸性废水,需进行酸碱中和,调节pH值到中性范围,可用生石灰加水生成氢氧化钙加入废水中调节酸碱度。中和反应还能够用于重金属的沉降脱除,部分重金属离子能够和氢氧根反应生成沉淀。生石灰来源广泛价格便宜,选用生石灰进行中和处理比较合理。 
  2、沉淀 
  pH值增加,废水中重金属离子的含量将逐渐下降。pH值上升到9,镉和汞的含量仍然不符合排放标准,其余重金属脱除效果比较理想,浓度皆符合标注要求。烟气脱硫废水中还含有铝、铁等金属离子,碱性条件下将生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体,吸附其它金属氧化物共沉,所以重金属实际浓度低于该pH值下理论浓度。 
  使用硫酸氯铁进行絮凝沉淀,重金属离子浓度大幅度下降,尤其是镉和汞的浓度下降最为明显,弥补了pH中和对镉和汞脱除效果的不足,且脱除之后硫化物含量也能够满足污水综合排放标准要求。 
  3、混凝 
  烟气脱硫废水中有石膏、灰尘颗粒等悬浮物,含量很高,化学沉淀不能有效处理这部分污染,需要进行混凝处理。混凝处理在脱除悬浮物和胶体的同时还能够吸附絮凝沉淀未能脱除的细小重金属碱性絮凝体共同沉淀,更彻底的脱除金属氢氧化物,在沉淀池内可以同时投放絮凝剂和混凝剂,获得最佳沉淀效果。 
  4、中和 
  絮凝-混凝沉淀结束,废水pH值超过9,超过排放标准,需要加酸重新调节而pH值到6-9之内,使用工业盐酸进行中和。 
  5、泥浆处理 
  澄清池底设置污泥高度监测装置,超过设定范围就使用污泥泵将污泥抽出,使用压滤机压制泥饼,部分循环回用,送入中和箱做结晶核。 

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