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燃煤电厂脱硫废水处理工艺流程

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摘要本文拟对脱硫废水一体化处理技术、中和\沉淀\絮凝\过滤工艺、电絮凝工艺进行简要介绍并展开对比分析,拟对脱硫废水处理方案的选择提供参考。


关键词:脱硫废水处理 方案对比 一体化处理装置 电絮凝工艺


1 研究背景


随着环保排放标准的日益严格,作为全厂废水零排放的重要环节之一,脱硫废水处理方案的选择和优化正在得到越来越多业内人士的关注。


燃煤烟气中含有原煤及上游系统带来的F-、Cl-和微量重金属,进入吸收塔后被洗涤下来进图浆液,F-与浆液中的铝联合作用对石灰石的溶解产生屏蔽影响,致使石灰石溶解性减弱,降低脱硫效率;而Cl-浓度过高容易导致烂浆影响脱水效率及石膏品质,并易腐蚀设备及结果——故湿法脱硫需排除一部分滤液水作为脱硫废水,以达到控制F-、Cl-浓度并维持物料平衡的目的;脱硫废水中含有大量固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属,不满足国家排放标准,这就要求电厂根据其废水水质及具体情况选择最合适的脱硫废水处理方案。


2 常见废水处理方案介绍


2.1 脱硫废水一体化处理技术


脱硫废水一体化处理工艺的开发主要依托一体化药剂的研制,并将工艺设备进行撬装组合,便于现场安装及运维。


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如图1所示,脱硫废水进入一体化处理装置中,与一体化高效絮凝剂(送料量变频调节)反应并充分混凝、沉淀、澄清——处理后的溢流清水自流进入清水箱,通过清水外排泵送至达标排放接口;底流通过污泥泵送至真空皮带机或其他脱水设备进行脱水处理,脱水后与石膏掺混后进行外运处理。


较常规三联箱技术路线,该工艺污泥处理流程优化“离心机/板框压滤机”操作单元基于以下如下理论论证分析:1).脱硫废水进入一体化处理装置底流排泥为絮团状物体,其密度满足脱水机运行要求;2)药剂改变了固体物料的亲水特质,使固体物料满足脱水条件;3)掺混后的石膏满足《JC/T 2074—2011烟气脱硫石膏》对脱硫石膏品质的相关要求(气味、附着水含量、二水硫酸钙及半水亚硫酸钙等成分含量、pH值、氯离子)。


2.2 中和\沉淀\絮凝\过滤工艺


如图2所示,废水缓冲箱来脱硫废水进入三联箱后,在三联箱的中和箱内投加石灰乳溶液,快速搅拌将 pH 调整为 9.0~9.5 之间;中和箱内出水自流入反应箱,在反应箱投加有机硫和凝聚剂,将不能以氢氧化物形式沉淀的残余重金属以硫化物沉淀的形式去除;反应箱出水进入絮凝箱,在絮凝箱内投加助凝剂,在低转速搅拌下进行絮凝反应,促进絮体进一步长大,然后通过澄清池沉淀去除;澄清出水再进入氧化箱进行氧化还原处理,氧化水中的还原性物质,降低出水的 COD 含量;在出水中加酸调节 pH至 6~9,由清水泵送至原水点。澄清池底部污泥通过污泥输送泵送至压滤机,经压滤机脱水后泥饼送至特定场所外排,浓水返回预沉池重新处理。


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2.3 电絮凝工艺


电絮凝工艺是近年来出现在水处理方面的新工艺,在印染和电镀废水方面有着广泛的应用,但在脱硫废水处理方面应用较少。电絮凝工艺流程如图(图3)所示:


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电絮凝即电凝聚,其原理是将废水作为可电解的介质,通过正负电极导以电流进行电解,这时可以产生三方面的作用:第一,当采用铁板或铝板作为阳极时,则铁或铝失去电子后将逐步溶解在水中成为铁或铝离子,并与水中的氢氧根结合起到混凝作用,有效地去除废水中的悬浮物与胶体杂质;第二,在电解过程中,阴极和阳极还会不断地产生 H2和O2气体,这些气体以微小气泡形式逸出,可以起到类似气浮中的溶气作用,使废水中的微粒杂质附着在气泡上浮至水面,而后成为较易去除的浮渣得以去除;第三,重金属离子及其他一些污染物将直接被电解氧化还原成重金属或其他一些无害的或沉淀的物质得以去除。该技术最大特点是电絮凝代替化学絮凝,不需要加凝聚剂和助凝剂,由电极板提供絮凝所需离子;同时,其还具备三大辅助功能:灭菌、脱色、除臭。


3 方案对比分析


3.1 工艺方案对比


表1 工艺方案对比


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3.2 技术经济性对比


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4 结束语


对比上述主工艺方案及技术经济性对比可知,传统三联箱方案设备造价、运行成本较废水一体化方案偏高;废水一体化设备基建投资小,可以作为零排放项目的预处理工艺,为电厂可预见的废水零排放工程建设打下基础;电絮凝技术已成功应用于多项废水处理和中水回用工程项目(主要包括重金属废水、难降解工业废水、复杂性有机废水等),为工业水处理和回用提供了更环保、更有效的解决方案,其在燃煤电厂脱硫废水处理方面的成果转化及技术引进正在得到越来越多专家的关注和期待。


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