案例 | 云南曲靖電廠濕法脫硫廢水處理工程設計實例
我國能源構成以煤炭為主,火力發電產生的SO2以及硫的污染物造成的環境污染已嚴重影響我國經濟社會發展和人民生命健康,因此,國家逐步加大了對火電廠污染物排放治理的要求。近幾年,火電廠均同步建設或完善煙氣脫硫設施。國內脫硫工藝一般采用石灰石—石膏濕法脫硫,其脫硫率超過90 %。但是,該工藝所涉及到的部分程序會從系統中排放一定量的脫硫廢水以防止脫硫設備的腐蝕和保證石膏的質量。
1脫硫廢水水質及排放標準
1.1 脫硫廢水水質特點
云南曲靖電廠脫硫廢水水質復雜,含有的雜質主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽(CaSO3)、硫酸鹽(CaSO4)以及銅、汞等重金屬,呈弱酸性,pH值一般為4~6,懸浮物多,主要是石膏顆粒、二氧化硅以及鐵鋁的氫氧化物,顆粒細小,含鹽量高。主要超標項目有pH值、懸浮物、重金屬離子等,氟離子也有可能超標。
1.2 設計進、出水水質
根據廠方提供的數據和類比同類廢水水質確定進水水質。出水水質根據《火力發電廠廢水治理設計技術規程》(DL/T 5046-2006) ,《石灰石——石膏濕法煙氣脫硫廢水處理設計導則》(Q/DG 1-H002-2008 )等規范標準,確定經脫硫廢水處理系統后的排水水質需符合《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級標準,滿足環境影響評價要求等。設計進、出水水質見表1。
表1設計進、出水水質
2脫硫廢水處理工藝
根據脫硫廢水的水質特點,其處理工藝以化學、機械分離重金屬和其他可沉淀物質為主。脫硫廢水由廢水旋流器脫水產生,經管道送至廢水池均衡水質后,再通過泵輸送至pH值調整池。脫硫廢水pH值一般為4~6.5,呈弱酸性,在調整池內加入石灰乳,調整pH值至8. 8~9. 2,以產生部分重金屬氫氧化物并自流進入反應池。在反應箱中添加有機硫化物,使那些不能以氫氧化物形式沉淀的重金屬離子形成溶度積更小的硫化物沉淀下來,自流進入絮凝池,加入絮凝劑和助凝劑使廢水中分散的懸浮物顆粒和部分COD凝聚成集中的絮凝體,再自流進入澄清池。絮凝物在澄清池中實現固液分離,清液從上部的集水槽流出后至后續處理設備,凝聚物在澄清池底部的泥斗內濃縮成污泥,由污泥輸送泵排至脫泥系統。經污泥脫水機脫水后將污泥外運處置,水重新回到反應池。澄清池的清水從上部溢流至最終中和池,并加入氧化劑,以氧化水中的COD,在最終中和池內加入鹽酸將pH值調整到6~9,通過在線監測儀檢測,處理達標后排放。工藝流程見圖1。
圖1 廢水處理工藝流程
3主要構筑物及設備
主要構筑物及設備分別見表2、3。
表2廢水處理系統主要構筑物
表3廢水處理系統主要設備
4工程實際運行情況及分析
曲靖電廠脫硫廢水處理工程規模為240m3/d,總投資為341萬元。運行費用包括電費、藥劑費和人工費等。
用電量約為255kW•h/d,電價以0.5元/(kW•h)計,日均電費為127.69元/d,折合單位水量電費為0. 532元/m3;
藥劑包括石灰、絮凝劑、氧化劑等,合計費用為6. 25元/ m3;
設管理人員一名,工資為2 500元/月,則人工費為0. 347元/ m3,以上合計為7. 13元/ m3。
該廢水處理站自2014年9月運行以來,己經穩定運行超過一年,各項污染物監測指標均小于設計出水指標。
目前,該項目實現處理后75%回用到系統中,25%排放。2015年3月15日一5月15日的監測結果情況見表4。
表4 工程實際運行監測結果
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從表4可以看出,該工程己經實現了穩定運行,出水水質達到了企業回用的要求。首先,在調節pH池前增加了廢水池用以調蓄脫硫系統排放廢水,并均衡廢水水質,保證處理系統有足夠的緩沖能力。pH調整系統也為后續的處理提供了較為重要的保障,在pH值調整至8.8~9.2的情況下,確保了重金屬離子、氟離子形成沉淀。其次,在反應池中投加了有機硫化物和絮凝劑,使得以氫氧化物難以沉淀的重金屬離子形成溶度積更小的硫化物沉淀下來,絮凝劑的投加為重金屬提供更多的微絮體,形成的沉淀化學穩定性好,不易反溶。
5結語
曲靖電廠脫硫廢水處理工程運行以來,投資運行成本均在企業可以承受的范圍內,且出水水質實現了穩定達標,達到了最初的設計要求。該脫硫廢水設施的運行,對今后其他類似電廠脫硫廢水治理提供了新的示范和思路,處理后廢水的回用也有助于企業實現節能減排的目標。
責任編輯:售電小陳
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