燃煤电厂脱硫废水全面净化处理方法的研究
摘要
关键词
燃煤电厂;脱硫废水;处理技术
正文
1概述
1.1脱硫废水的主要来源
脱硫废水的主要来源是燃煤、燃油等化石燃料的燃烧过程中产生的烟气脱硫系统。这种系统旨在减少二氧化硫等有害气体的排放,通过脱硫操作将硫化物物质转化为废水形式。主要应用在工业燃煤电厂、燃油电厂以及其他需要进行烟气脱硫处理的生产过程。
1.2脱硫废水的水质特点及影响
脱硫废水的水质特点主要表现为含有高浓度的硫化物、重金属离子(如汞、铅等)以及其他化学物质。这些成分可能对水体产生负面影响,引发水质污染,对水生生物造成危害,影响水体生态平衡。此外,如果脱硫废水排放不当,还可能威胁到周围地区的饮用水源,对人类健康构成潜在风险。因此,对脱硫废水的处理和排放需要谨慎监管和控制,以减少对环境和人类的不良影响。
2燃煤电厂脱硫废水主要处理难点
2.1废水成分复杂
燃煤电厂脱硫废水的成分复杂,含有硫化物、重金属离子等多种有害物质,使得废水处理变得复杂。有效分离和去除这些成分,确保废水达到排放标准,是一个挑战。
2.2脱硫废水含盐量过高
废水中盐类的含量较高,可能导致结晶、膜污染等问题,增加处理难度。高盐含量还使得传统的处理方法,如生物降解,受到限制,需要采用适当的技术来处理高盐废水。
2.3脱硫废水悬浮物含量过高
高含悬浮物的脱硫废水对后续处理构成了严峻的挑战。这类废水中富集各种固体颗粒和沉淀物,对处理工艺的效果产生不利影响。有效地清除这些悬浮物成为一项技术难题,要确保废水经过处理后清澈透明。这涉及到精密的分离和过滤技术,以确保废水中的悬浮物被有效去除,从而提高后续处理步骤的效率,确保最终排放的废水符合环保标准。这可能需要采用先进的固液分离技术、沉淀沉降工艺或其他创新方法,以有效克服悬浮物带来的技术挑战。
2.4设备工况要求过高
脱硫废水处理设备需要在高温、高压、腐蚀性环境下工作,对设备的耐腐蚀性、稳定性提出了较高要求。维护和管理这些设备,确保其长时间稳定运行,是一个挑战。综合来看,燃煤电厂脱硫废水的处理面临废水成分复杂、含盐量过高、悬浮物含量过高、设备工况要求过高等多方面的难题,需要采用先进的废水处理技术和设备,以确保废水处理的高效性和环保性。
3全面净化处理方法
本研究推出的燃煤电厂脱硫废水全面净化处理方法,主要工艺包括四个处理阶段,第一处理阶段为曝气氧化和氯离子提取阶段,第二处理阶段为化学沉淀反应阶段,第三处理阶段为电絮凝处理阶段,第四处理阶段为过滤和回用阶段。
1)第一处理阶段为曝气氧化和氯离子提取阶段,该处理阶段工艺流程图如图1所示。
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图 1 脱硫废水第一处理阶段流程图
燃煤电厂烟气脱硫后排出的含硫污水,首先进入曝气氧化反应器,以减缓进水水质及水量的变化;其次,利用曝气氧化罐进行混合,除去一部分有机物质,减少污水中的 COD、氨氮含量。本项目拟采用高效液相色谱-质谱联用技术,实现含氯废水的高效分离,同时采用脱氯萃取剂,实现含氯废水的高效回收。预沉区,其中水相被输出到第二处理级。
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2)第二处理阶段为化学沉淀反应阶段,该处理阶段工艺流程图如图2所示。
图 2 脱硫废水第二处理阶段流程图
废水经二次处理后,先进入预沉区,除去其中的大部分悬浮物及部分有机物质,再由预沉淀池底部排出的污泥与石膏浆进行混合,以减少污泥脱水系统的操作负担,减少脱硫污水处理系统的淤堵风险,提高石膏产率。预沉区上清液流入反应-沉淀集成设备,通过添加石灰水调整 pH到10.5-11,实现硫酸盐向硫酸钙沉淀的转变,在脱除无机盐的过程中,还能使污水中的铜、铁等重金属生成氢氧化物。本项目拟采用投加盐酸、有机硫的方法,将 pH调到9-10,实现对含硫化合物的高效脱除,实现含硫废水的高效脱除。将反应-沉淀集成单元排出的污泥送入污泥脱水系统,再将脱硫后的污水送入第三级处理。
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3)第三处理阶段为电絮凝处理阶段,该处理阶段工艺流程图如图3所示。
图 3 脱硫废水第三处理阶段流程图
废水在第三处理阶段首先进入电子絮凝器,通过在废水中通入电流从而打破水中悬浮物的稳定状态,使废水中的悬浮物凝结成絮状物。之后进入快速离心浓缩器,将絮状物快速沉淀,避免絮状物重新被充电,底部产生的污泥进入污泥脱水系统进行脱水处理,快速离心浓缩器上清液进入第四处理阶段。4)第四处理阶段为过滤和回用阶段,该处理阶段工艺流程图如图4所示。
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图 4 脱硫废水第四处理阶段流程图
废水经过多介质滤池、脱氟滤池等工艺后,再经过多介质滤池、脱氟滤池的连续处理,实现了对悬浮液的最佳净化。该除氟装置将氟和氟吸附于吸附剂(活性氧化铝)表面,形成难溶性氟化物脱除。经过滤后的废水进入净化池,再加入次氯酸钠以除去含硫废水中的有机氮和有机氮。采用加盐酸设备,向清水箱中加盐酸,调节出水 PH为6-9,供工厂回用。
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4效果分析
本研究提出了一种新型的燃煤电站烟气脱硫废水全净化一体化技术,可实现如下目标:1)采用曝气氧化法与次氯酸钠氧化法联合脱除污水中有机物及氨氮,保证水质稳定。2)采用萃取脱氯装置脱除污水中的氯离子,使其氯离子浓度达到中水回用标准,从而解决由于氯离子引起的设备腐蚀而无法循环使用的难题;同时,采用反萃再生装置,可以实现脱氯萃取剂的回收,既节省了资源,又不会产生新的污染。3) 本工艺利用了反应-沉淀集成装置,提高了装置的集成度,减少了设备的占用。
5结束语
综上所述,在我国当前社会发展的过程中,尽管燃煤电厂在其中发挥出了重要作用,为社会提供了充足的电力能源。但在其运行的过程中,常常会产生一些脱硫废水,会对环境造成严重的影响,不利于我国可持续发展的建设。硫氧化物是造成我国生态污染的重点有害物质,在今天,尽管工业脱硫废水技术实现零排放技术还有一段距离,但是相信,在未来的明天,燃煤电厂能够有效控制硫氧化物的产生,对脱硫废水经过蒸发浓缩处理,实现零排放,还给我们一个干净的蓝天。
参考文献:
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