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火电厂湿式石灰石脱硫废水如何处理?
2019-01-14 13:44
随着我国火电建设力度的加大和环保要求的提高,国内大容量机组均配备脱硫装置,湿法脱硫工艺作为烟气脱硫的主导工艺被广泛采用,其比例己占到脱硫装机总容量的84070,目前世界上技术更成熟的脱硫工艺是更具优势的石灰石一石膏法。在湿式石灰石洗涤烟气脱硫工艺中,烟气中的氯化物会溶解,使得脱硫洗涤液中氯离子的浓度增加,而氯离子浓度的增加会引起脱硫率下降,并影响石膏品质。为了解决这一问题,通常从脱硫工艺系统中排出一定量的废水并补充新鲜吸收液来降低吸收剂中氯离子的浓度,排出的这部分废水就是脱硫废水。脱硫废水中含有大量的氯离子、氟化物、亚硝酸盐等;重金属离子,如:铜、汞离子等;不可溶的硫酸钙及细尘等。
火电厂对湿法烟气脱硫后的废水常采用中和、沉淀、絮凝及浓缩与澄清的传统化学处理方法,但水中的氯离子仍无法去除。因为高浓度的氯离子对系统会产生腐蚀作用,所以处理后的废水无法进入系统回用,且根据国家环保要求,火电厂脱硫废水不允许排放。如果利用锅炉尾部烟气余热对脱硫废水进行喷雾蒸发处理,废水中的微米级细小固体颗粒和灰尘一起悬浮在烟气中并随烟气进入电除尘器被电极捕捉,随灰一起外排,废水蒸汽随烟气外排,这样不仅能够实现脱硫废水真正的零排放,符合环保的现实要求,而且可以节约传统化学处理方法中的处理成本,具有重要的工程实用价值。
目前,我国火电厂基本都配套安装了烟气脱硫装置,脱硫装置内的废水在不断循环的过程中会富集重金属元素Ni, Mg和C1等,一方面会加速脱硫设备的腐蚀,另一方面会影响石膏的品质,因此,脱硫装置需排出一定量的废水,以控制脱硫浆液系统的C1离子浓度。烟气脱硫设备产生的弱酸性脱硫废水由脱硫车间的废水输送泵送至中和箱,在中和箱中,废水的pH值通过加入石灰乳调升至9.5±0.3范围以便沉淀大部分重金属;在沉降箱中,通过加入有机硫进一步沉淀不能以氢氧化物形式沉淀出来的重金属;在絮凝箱中,加入絮凝剂以便使沉淀颗粒长大更易沉降;废水一经流出絮凝箱,即加入助凝剂,以产生易于沉降的大絮凝颗粒;在澄清池中,悬浮物从废水中分离出来后,沉积在澄清池底部,一部分通过污泥输送泵,直接输送到压滤机,制成泥饼外运;一部分污泥作为接种污泥通过污泥循环泵返回到中和箱,以提供沉淀所需的晶核,获得更好地沉降;出水箱安装有pH值测量装置,如果所测的pH值在设定范围内,输送至排水口;若pH值超过了上限,需另加盐酸调节pH值至设定范围;如果相反,pH值低于下限,需将废水返回中和箱中进行再处理。经过处理后的脱硫废水一般用于灰场喷洒及干灰拌湿。但是现在火电厂综合利用率较高,灰场储灰量较少,灰场喷洒量较小,多余的脱硫废水无法综合利用。
脱硫废水处理采用化学加药方法,该法技术成熟,但工艺复杂,建设及运行费用较高,而且由于处理工艺化学反应本身的局限,无法去除C1-。在各种处理脱硫废水的技术中,蒸发处理工艺通过一定的方式利用烟气热量将废水蒸发,可以实现废水的零排放,建设及运行费用低,较化学加药法更具优势。
目前,应用更广泛的脱硫废水处理工艺为化学沉淀法。该工艺过程包括:(1)加碱重金属沉淀。排出的废水直接进入中和反应池,向反应池中加入NaOH或Ca(OH):等碱性物质,在升高废水pH值的同时,脱硫废水中的Fe3 +, Zn2 +, Cue +,Nit +, Cr3+等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以去除。由于Fe, Zn, Al,Cr等金属的氢氧化物为两性化合物,当溶液pH值继续升高时,己生成的沉淀可能会生成经基化合物又溶解于水中。因此,通常将中和沉淀池的pH值调节到9左右;(2)加硫化物重金属沉淀。在经过加碱中和反应之后,仍有部分Hg2 +} Pb2+等以离子的形态留在废水中,而HgS, PbS等的溶度积比较小,因此,加入SZ一或有机硫能使废水中的Hg2 +} Pb2+等离子成为硫化物沉淀;(3)混凝沉淀。在经过中和沉淀和硫化物沉淀反应之后,废水中仍含有许多细小颗粒和分散的胶体物质,加入絮凝剂可使它们凝聚成大颗粒而被沉淀下来;(4)澄清。经过混凝后的废水被引入到澄清池,凝聚成的大颗粒依靠重力进行沉降,上清液达标后排出,污泥进行脱水浓缩压饼处理。控制好化学沉淀法的运行条件,Ni, Cd, Zn, C:等金属离子的去除率均能达到90%,处理后的废水基本满足国家排放标准。
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