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        電廠的那些廢水及處理技術
        點擊次數:934 發布時間:2017-11-21

        隨著我國水資源的緊張和環境保護要求的提高,電廠所面臨的水資源問題和環境問題將日益突出,為了降低成本、減少環境污染,優化電廠廢水處理工藝與技術,實現廢水資源化,做到廢水重復利用直至零排放,探索新的處理模式,提高社會效益與經濟效益。

        1電廠廢水來源及水質特點

        電廠廢水來源廣泛,主要分為以下幾類:沖灰廢水、脫硫廢水、工業廢水(化學廢水及含油廢水)。與化工、造紙等工業廢水相比,火電廠的廢水有以下特點:水質水量差異很大,劃分的廢水的種類較多;廢水中的污染成分以無機物為主,有機污染物主要是油;間斷性排水較多。電廠廢水來源及水質特點總結于下表。

        廢水處理

        2電廠廢水處理方法與流程

        一、沖灰廢水處理

        沖灰廢水是火力發電廠的主要廢水之一,在整個廢水中占有將近一半的比例。它主要是用于沖洗爐渣和除塵器排灰的水,沖灰廢水的污染物種類和含量與鍋爐燃煤的種類、燃燒方式和輸灰方式有關,沖灰廢水中的污染物主要是懸浮物、pH、含鹽量和氟等。個別電廠還有重金屬和砷等。

        如果沖灰廢水直接排放不但會導致受納水體的懸浮物超標,還會使附近土壤鹽堿化,破壞正常的生態環境。沖灰水處理的思路一是減少水的用量,二是廢水處理再利用或達標排放。如何處理,發電廠根據環保和經濟的雙重效果來抉擇。

        廢水處理

        1、濃縮水力除灰

        濃縮水力除灰是將原灰水比1:(15—20)降至1:5左右,灰水比例應根據全廠水量平衡及灰場水量平衡綜合考慮來確定。實際生產中就是在不影響產量和其他指標的前提下降低灰廠的用水量。濃縮水力除灰既減少廠區水補給量,又減少了水的排放量??芍^是經濟環保雙贏的好方法。

        2、沖灰水中懸浮物去除

        沖灰水的懸浮物含量主要與灰場(沉淀池)大小等因素有關。解決沖灰水中懸浮物超標,應重點考慮沖灰廢水在沉淀池中有足夠的沉淀時間。

        3、干除灰渣

        干除灰渣是將灰渣在廠區內脫水后,用汽車運至貯灰場。脫水后的灰渣含水量僅為灰渣量的20%,這種工藝不僅節約了用水,又防止灰水對地下水的污染。在西歐和美國的燃煤電廠大多采用干式氣力輸灰系統。在國內,隨著大容量機組的發展,一般都裝設電除塵設備,相應干式除灰也得到了一定的發展。

        4、灰水閉路循環

        灰水閉路循環是將貯灰廠中除灰排水回收至廠區,再用于除灰補水,美國、加拿大、前蘇聯等國的火電廠濕式除灰系統多數采用再循環系統,灰水用作循環冷卻水補充水,一方面節約了用水,另一方面減少了灰水的外排,其經濟效益和環境效益是十分顯著的。

        灰水回收系統的主要特點是存在灰水管結垢問題。對于灰水管結垢,多年來國內許多單位進行了大量試驗研究,提出“管前處理了pH值、閉路循環加再生液或阻垢劑”的綜合治理措施。在國內部分發電廠已經使用并取得了較好的效果,但仍有一些不足之處,還需逐步完善。

        5、沖灰水pH值超標治理

        沖灰廢水的pH值與煤質、沖灰水的水質、除塵方式及沖灰系統有關。國外一般采用加酸、爐煙CO2處理(降低pH)和直流冷卻排水中和等方法。

        (1)加酸中和pH

        加酸方式來中和灰水的堿性是根據酸堿中和的原理。雖然這是一種成熟工藝,處理工藝簡單,但由于灰水量大,耗酸量多。加酸地點有的加到灰場排放口,有的為了方便起見,加在沖灰泵入口灰漿池中。雖然都可以,但是前種加酸地點較宜,這是因為在灰漿泵入口加酸時,當加酸量大時,容易造成灰漿泵的腐蝕,當加酸量小時灰場出口排水又難于控制在廢水排放標準規定的pH值范圍內。

        加酸用量,宜以排水pH=8.5左右來控制,即加酸中和至灰水中全部OH-堿度和1/2CO32-堿度為宜,以酚酞為指示劑時,中和到無色為止。所用的酸可以是H2SO4、HCl,也可以利用其它廢酸來中和灰水堿度,達到以廢治廢的目的。不過要注意的是,廢酸中所含雜質較多,選用前要作詳細分析調查,以免一些重金屬有毒元素隨沖灰水一起排入水體,污染自然水源。加酸處理廢水,除耗費大量酸外,還會增加灰水中SO42-和Cl-含量,即增加了水體的含鹽量,這無疑對排放水體是不利的。

        (2)用循環水稀釋中和pH

        對于用天然水作直流系統的電廠,其排水量相當大,一般約為電廠沖灰水的100倍還要多。因此可利用直流冷卻水來稀釋中和沖灰水的堿度,使其pH達到排放標準。如在電廠的灰場排出口設置一個沉淀電池用泵將灰場澄清水打入循環排水溝,將灰水混合后排放。但現在大多數電廠循環水系統采用冷卻塔的再循環供水系統,冷卻水閉式循環,排水較少,不適合用此法來處理灰水。

        (3)爐煙處理灰水

        用爐煙處理灰水有兩種方式,一是采用爐煙中SO2,二是采用爐器中的CO2,但目的是相同的,都是利用它們吸收水的酸性來中和灰水的堿度,使之沖灰水pH值達到環保排放標準要求。

        爐煙SO2處理

        SO2+H2O=H2SO3

        H2SO3=H++HSO3-

        H2SO3=2H++SO32-

        2H2SO3+O2=2H2SO4=4H++2SO42-

        用爐煙中SO2處理沖灰水有一定的條件,燃煤要有一定含硫量,煙氣中SO2含量低不行。

        爐煙CO2處理

        爐煙CO2處理灰水也是利用酸堿中和的原理,影響處理效果的因素很多,它取決于煙氣中CO2含量,又取決于CO2與灰水接觸時間氣水比、攪攔程度、水溫和液面上CO2平衡分壓。

        爐煙CO2的處理既減少了CO2向大氣的排放又降低了沖灰廢水的pH值。爐煙CO2處理的化學反應原理:

        CO2+H2O=H2CO3H2CO3=H++HCO3-H++OH-=H2O

        6、沖灰水中氟處理

        一般用鈣鹽沉淀法和粉煤灰法等,鈣鹽沉淀法處理時要加入氫氧化鈣和氯化鈣,處理后的pH值達到9~12,且氟濃度仍大于30mg/L,達不到廢水綜合排放標準,還需要加酸降低pH值。粉煤灰處理含氟廢水,具有工藝簡單、以廢治廢,氟的去除率達90%上。鈣鹽沉淀法的離子反應原理:

        Ca(OH)2=Ca2++2OH-

        CaCl2=Ca2++2Cl-

        Ca2++2F-=CaF2↓

        H++OH-=H2O

        二、脫硫廢水

        火電廠脫硫廢水的雜質來自煙氣和脫硫用的石灰石,主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬:其中很多是國家環保標準中要求控制的*類污染物由于水質的特殊性,脫硫廢水處理難度較大;同時,由于各種重金屬離子對環境有很強的污染性,因此,必須對脫硫廢水進行單獨處理。脫硫廢水與經過濃縮的副產品石膏混合后排放到電廠干灰場堆放。

        1、脫硫廢水預處理

        脫硫廢水先經預處理系統進行絮凝、沉降及中和,減少廢水中的懸浮物,提高廢水pH值,為深度處理做準備。廢水進入脫硫廢水前池,通過輸送泵將脫硫廢水輸送至脫硫廢水預處理區域的脫硫廢水緩沖池。通過池內一級廢水輸送泵送至一級反應器。

        脫硫廢水緩沖池設曝氣攪拌裝置,防止懸浮物沉降。通過曝氣裝置還可以進一步降低廢水的COD。一級反應器分為中和箱和絮凝箱兩個部分。在中和箱內,通過添加Ca(OH)2,將廢水pH調整到10~11進行攪拌反應生成CaCO3沉淀和Mg(OH)2沉淀,在后級澄清器中沉淀分離。

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