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火电厂用水过程中,主要有两个循环系统:一是电力设备内的水蒸气循环系统;二是水蒸气循环系统。 二是冷却水循环系统。 因此,发电厂不仅是用水和排水的主要用户,也是主要的污染者。 火电厂废水中污染物含量虽然不大,但由于排水量较大,污染物排放总量也相应增加,也会造成不同程度的环境污染。
随着我国水资源短缺和环保要求的提高,电厂面临的水资源和环境问题将日益突出。 为降低成本、减少环境污染,优化电厂废水处理工艺和技术,实现废水资源化利用,做到废水回用直至零排放,探索新的处理模式,提高社会效益和经济效益。
电厂废水来源及水质特征
电厂废水来源广泛,主要分为以下几类:洗灰废水、脱硫废水、工业废水(化工废水和含油废水)。 与化工、造纸等工业废水相比,火电厂废水具有以下特点:水质、水量差异较大,废水种类较多; 废水中污染物主要为无机物,有机污染物主要为石油类; 间歇性排水较多。 电厂废水来源及水质特征总结如下表。
电厂废水处理方法及工艺
1、冲灰废水处理
洗灰废水是火电厂的主要废水之一,占废水总量的近一半。 主要用于除尘器排出的渣、灰的洗涤。 洗灰废水中污染物的种类和含量与锅炉燃煤种类、燃烧方式和输灰方式有关。 洗灰废水中的污染物主要为悬浮物。 、pH值、含盐量和氟等。有些电厂还含有重金属和砷。
洗灰废水若直接排放,不仅会导致受纳水体悬浮物超标,还会使附近土壤盐碱化,破坏正常生态环境。 灰水处理的思路一是减少用水量,二是处理废水回用或达标排放。 如何应对,取决于环保和经济的双重效应。
1、集中水力除灰
集中水力除灰是将原来的灰水比1:(15-20)降低到1:5左右。 灰水比应根据全厂水平衡和灰场水平衡综合考虑确定。 实际生产中,灰厂用水量减少,且不影响产量等指标。 集中水力除灰不仅减少了厂区供水量,而且减少了水的排放。 可以说是实现经济与环保双赢的好办法。
2、灰水中悬浮物的去除
冲灰水悬浮物含量主要与灰场(沉淀池)大小等因素有关。 解决冲灰水中悬浮物超标问题,重点是要让冲灰废水在沉淀池内有足够的沉淀时间。
3、干法除灰
干法除灰是将厂内灰渣脱水后用卡车运至灰渣堆场。 脱水灰的含水量仅为灰分的20%。 这个过程不仅节省了水,还可以防止灰水污染地下水。 西欧和美国的大多数燃煤电厂都采用干式气力输灰系统。 在我国,随着大容量机组的发展,普遍安装了静电除尘设备,相应的干式除尘也得到了一定程度的发展。
4、灰水闭路循环
灰水闭路循环是将储灰厂的除灰排水回收至厂区,然后用于除灰和补水。 美国、加拿大、前苏联等国家的火电厂湿式除灰系统大多采用再循环系统,采用灰水进行循环。 冷却水补充水不仅节约用水,而且减少了灰水的排放。 其经济效益和环境效益十分显着。
灰水回收系统的主要特点是灰水管道结垢问题。 针对灰水管道结垢问题,国内不少单位多年来进行了大量实验研究,提出了“管前处理pH值、闭路循环、添加再生液或防垢”等综合处理措施。代理人”。 已在国内一些电厂使用,取得了良好的效果,但仍存在一些缺点,需要逐步改进。
5、冲灰水pH值超标的处理
洗灰废水的pH值与煤质、洗灰水水质、除尘方法和洗灰系统有关。 国外一般采用加酸、炉烟CO2处理(降低pH)、直流冷却排水中和等方法。
(1)加酸中和pH值
加酸来中和灰水的碱度是基于酸碱中和的原理。 虽然这是一个成熟的工艺,处理工艺简单,但由于灰水量大,消耗大量酸。 加酸的地方有的加在灰场排料口,有的加在冲灰泵入口的灰浆池中,以方便使用。 虽然两者都可以,但前一种加酸位置更合适。 这是因为在砂浆泵进口处加酸时,当加酸量较大时,很容易造成砂浆泵的腐蚀。 当酸添加量较少时,灰场出口排水难以控制。 在废水排放标准规定的pH值范围内。
应控制加酸量,使排水pH在8.5左右,即加酸以中和灰水中全部OH-碱度和1/2 CO32-碱度为宜。 用酚酞作指示剂时,中和至无色。 。 所用的酸可以是H2SO4、HCl,也可以用其他废酸来中和灰水的碱度,达到以废处理的目的。 但需要注意的是,废酸中含有较多杂质,选型前需进行详细分析调查,防止部分重金属有毒元素随灰水排入水体,污染天然水源。 加酸处理废水不仅消耗大量的酸,而且还会增加灰水中的SO42-和Cl-含量,即增加水体的含盐量,这对排放的水体无疑是不利的。
(2)用循环水稀释,中和pH值
对于采用天然水作为直流系统的发电厂来说,排水量相当大,一般是发电厂灰水的100倍左右。 因此,可采用直流冷却水对冲灰水的碱度进行稀释和中和,使其pH值达到排放标准。 例如,在电厂灰场排放口安装沉淀池,用泵将灰场的澄清水抽入循环排水沟,然后与灰水混合后排放。 但现在大多数电厂循环水系统均采用冷却塔循环供水系统。 冷却水为闭路循环,排水量少。 该方法不适用于处理灰水。
(3)炉烟处理灰水
用炉烟处理灰水有两种方法。 一种是在炉烟中使用SO2,另一种是在炉烟中使用CO2。 但目的是一样的。 它们都利用它们吸收水的酸度来中和灰水的碱度。 ,使冲灰水的pH值满足环保排放标准的要求。
炉烟SO2处理
SO2+H2O=H2SO3
H2SO3=H++HSO3-
H2SO3=2H++SO32-
2H2SO3+O2=2H2SO4=4H++2SO42-
利用炉烟中的SO2处理冲灰水是有一定条件的。 燃烧的煤必须具有一定的硫含量,烟气中SO2含量必须较低。
炉烟CO2处理
炉烟CO2处理灰水也采用酸碱中和的原理。 影响治疗效果的因素有很多。 它取决于烟气中CO2含量,还取决于CO2与灰水的接触时间、气水比、搅拌程度和水温。 液体表面CO2 的平衡分压。
炉烟CO2的处理不仅减少了CO2向大气的排放,而且降低了洗灰废水的pH值。 炉烟CO2处理化学反应原理:
CO2+H2O=H2CO3 H2CO3=H++HCO3- H++OH-=H2O
6、灰水氟化处理
一般采用钙盐沉淀法和粉煤灰法。 钙盐沉淀法时添加氢氧化钙和氯化钙。 处理后pH值达到9~12,氟浓度仍大于30mg/L。 未达到废水综合排放标准,需加酸降低pH值。 粉煤灰处理含氟废水,工艺简单,以废治废,除氟率达到90%以上。 钙盐沉淀法离子反应原理:
Ca(OH)2=Ca2++2OH-
CaCl2=Ca2++2Cl-
Ca2++2F-=CaF2↓
H++OH-=H2O
2、脱硫废水
火电厂脱硫废水中的杂质来自于脱硫用的烟气和石灰石,主要包括悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐和重金属等,其中很多是国家环保要求控制的第一类污染物。保护标准。 由于水质的特殊性,脱硫废水处理难度大; 同时,由于各种重金属离子对环境有较强的污染,脱硫废水必须单独处理。 脱硫废水与浓缩副产石膏混合后排至电厂干灰场贮存。
1、脱硫废水预处理
脱硫废水首先在预处理系统中进行絮凝、沉淀、中和,减少废水中的悬浮物,提高废水的pH值,为深度处理做好准备。 废水进入脱硫废水前置池,脱硫废水通过输送泵输送至脱硫废水预处理区的脱硫废水缓冲池。 通过池内的一级废水输送泵送至一级反应器。 脱硫废水缓冲池设有曝气搅拌装置,防止悬浮物沉降。 通过曝气装置可以进一步降低废水的COD。
初级反应器分为中和箱和絮凝箱两部分。 在中和箱中,通过添加Ca(OH)2,调节废水pH至10-11,搅拌反应生成CaCO3沉淀和Mg(OH)2沉淀,在后级澄清池中沉淀分离。 同时,在此pH值下,各种重金属离子形成氢氧化物沉淀,从废水中分离出来。 中和箱的出水流入絮凝箱,絮凝箱中加入混凝剂FeCl3和混凝剂PAM,使絮体变大,更容易沉降,从而在澄清池中一步分离出丝条。 同时,一级反应器还预留有机硫投加接口。
废水从一级反应器流入一级澄清池。 废水中的絮体靠重力沉积在澄清池底部,浓缩成污泥,由刮泥机去除,通过一级污泥输送泵送至污泥处。 缓冲罐。 清水上升至澄清池顶部,通过环形三角溢流堰流至中间池储存。 二级反应器分为沉淀池和絮凝池两部分。 将Na2CO3加入沉淀池中,搅拌反应。 絮凝箱中添加有机硫进一步降低废水中重金属离子浓度,使出水重金属浓度完全达到排放标准。
同时加入混凝剂FeCl3,去除废水中较大的矾花。 絮凝箱出水中添加助凝剂PAM,进一步生长明矾花,以利于沉淀和分离。 第一级反应器的出水自动流入第二级澄清池。 废水中的絮体靠重力沉积在澄清池底部,浓缩成污泥。 浓缩后的污泥经污泥刮刀去除,通过初污泥输送泵送至污泥缓冲池,准备压滤。 二沉池出水也可直接流至净水箱。 清水箱出水口设有干灰加湿泵和自备水泵。
脱硫废水是一种新型的火电厂废水。 是国家加强大气环境污染源治理后的新产品。 脱硫废水是燃煤电厂锅炉烟气脱硫时产生的废水。 煤炭燃烧时会产生大量的烟气、悬浮物和杂质。 石灰石溶解后形成的浆液会除去烟气中的二氧化硫,同时生成硫酸钙。 和亚硫酸钙,可有效降低夜间F-、Cl-浓度以及尘埃粒子。
为了保证脱硫效果,必须保持浆液的质量,产生的废液需要排放进行进一步处理。 脱硫废水中含有大量的亚硫酸盐、硫酸盐和悬浮物,且脱硫废水中存在大量酸性物质,往往具有很强的腐蚀性,会对设备和系统造成腐蚀,甚至导致废水泄漏和机械故障。 必须高度重视废水的出现,采取适当的处理方法,确保废水达标排放和回收利用。
脱硫废水预处理净水箱中的废水经预热器加热后进入蒸发系统。 蒸发系统主要分为四个部分:热量输入部分、热量回收部分、结晶传递部分、辅助系统部分。 蒸汽从室外蒸汽管网加压,经过减温减压器后,送至储汽罐稳定压力,成为低压蒸汽,然后送至加热室加热废水。 热交换后的冷凝水流入八个冷凝水桶。 冷凝水桶的出口分为两个通道。 一个通道通过减温水泵向蒸汽管道上的减温器和减压器供应减温水,另一通道可直接排至冷水池。
电厂减温水通过凝结水遥控阀进入减温桶。 通过启动凝结水补充遥控阀,减温桶内的水补充凝结水。 启动初期,需要由电厂提供减温水,为蒸汽管道提供减温水。 。
在加热器中,低压蒸汽与任意换热管中流动的循环盐水进行热交换,循环盐水被加热沸腾。 经盐水加热器加热的沸腾盐水依次流经各个闪蒸室,并在各个闪蒸室的底部被加热。 闪蒸时,蒸发的二次蒸汽又作为下一级加热器的换热工质,与安装在蒸发器上部的换热管进行热交换,并冷凝下来。 在热回收部分,通过逐渐升高换热管内循环盐水的温度来回收冷凝蒸汽的潜热; 这样可以实现更高的热效率。
脱硫废水在四级蒸发室中加热浓缩后送至盐浆桶。 通过两台盐浆泵送至盐旋流器。 旋风分离器将大颗粒的盐晶体旋风分离,然后落入下面的离心机中。 离心机分离出的盐晶体通过螺旋输送机送至干燥床进行加热,使盐晶体完全干燥。 经旋风分离器和离心机分离出的料浆返回加热系统重新加热、蒸发、浓缩。
2. 中和
中和处理的主要作用包括两个方面:一是发生酸碱中和反应,调节pH值在6-9范围内。 二是沉淀一些重金属,使锌、铜、镍等重金属盐形成氢氧化物沉淀。 常用的碱性中和剂有石灰、石灰石、烧碱、碳酸钙等。废水处理的第一步是中和。 即脱硫废水进入中和池时,加入一定量的5%石灰乳溶液,使废水的pH值提高到9.0以上,使大部分重金属离子在碱性环境下形成不溶性氢氧化物沉淀。
3、化学沉淀
废水中的重金属离子和碱土金属通常采用氢氧化物沉淀法和硫化物沉淀法去除。 常用的药剂分别是石灰和硫化钠。 脱硫废水中加入石灰乳后,当pH为9.0-9.5时,大部分重金属离子形成不溶性氢氧化物; 同时,石灰乳中的Ca2+还可与废水中的部分F-反应,生成不溶性氢氧化物。 溶解CaF2达到除氟效果; 中和后废水中的重金属离子仍超标,故在沉淀池中加入有机硫化物,使其与剩余离子Hg2+等离子形成不溶性硫化物沉淀下来。
4、混凝澄清处理
脱硫废水中含有大量悬浮物。 经化学沉淀处理后的废水中含有许多微小的悬浮物和胶体物质。 必须添加混凝剂以将其凝结成大颗粒并沉降。 常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、氯化铁、硫酸亚铁等; 常用的混凝剂有石灰、高分子絮凝剂等。
絮凝法是利用絮凝法使胶体颗粒和悬浮物颗粒凝聚、聚集并从液相中分离出来,是减少悬浮物的有效方法。 因此,在絮凝箱中添加絮凝剂,使废水中的细颗粒聚集成大颗粒并沉降。 在澄清池入口中心管中添加阴离子混凝剂PAM,进一步强化颗粒生长过程,使细小的絮凝物慢慢变成粗、强、更容易沉降的絮凝物。
总之,要立足我国火电厂脱硫工作的实际情况,在吸收和借鉴国外处理技术的基础上,积极开展脱硫技术的研究,如处理剂的筛选、处理剂的确定等。用量和浓度,以及选择合理的停留时间。 、研究重金属沉淀的最佳条件等,为工业应用提供较为完整的设计参数和依据。
3、电厂化工废水、含油废水处理
1、化工废水处理
酸碱废水处理。 先将酸性废水(或碱性废水)排入中和池,然后将碱性废水(或酸性废水)排入中和池,搅拌中和,待pH值达到6-9后排放。
无机废水处理。 无机废水中的主要污染物为酸或碱、悬浮物、溶解盐等,对于酸或碱可采用中和法(中和沉淀法)。 当酸或碱浓度过高时,应考虑回收。 对于悬浮固体或胶体,可采用沉淀、混凝等方法去除,而溶解盐的去除主要依靠吸附、离子交换、电渗析等方法。
有机废水处理。 有机废水是指锅炉有机酸洗产生的废水,采用蒸发池蒸发。
2、含油废水处理
沉淀
该方法采用薄层沉淀组分聚结装置,它是一组间隙为20-100mm的倾斜薄板或一组小直径(一般在50ram以内)的倾斜管。 该装置克服了聚结过滤器单位体积分离表面较大的缺点。 其主要优点是,当合理选择薄板间隙或管径和倾角时,无需任何装置即可将漂浮和沉降的颗粒排出。 任何强制清理。
该装置的主要特点还在于:体积小,制造简单,可以与任何沉淀设备布置并安装在这些设备中。 同时您可以在中国污水处理工程网查看更多技术文档。
絮凝床处理方法
该方法是基于含油废水经过三级隔油池后,废水中的乳化油仍然较高,不能达到排放标准,所以采用该方法。 絮凝床处理含油废水的过程是:含油废水进入絮凝床,与絮凝床内的特殊填料发生一系列物理化学反应,油分子被分解; 分解后的油很快与絮凝剂反应形成絮凝物,通过沉淀除去。 。 上清液经过滤器过滤后排入清水池,达到除油的目的。 常见的絮凝剂有碱式氯化铝、聚丙烯酰胺和氢氧化钠。
油分离-混凝沉淀-重力分离-粗分离技术
重力分离是根据油和水的密度差来实现油和水的初步分离。 用这种方法分离出来的浮油可以重复使用。 为了达到更高的去除浮油效率,采用三级捕油器。 混凝处理是利用污水中胶体颗粒的负电,将带相反电荷的电解质引入污水中进行电中和,使胶体颗粒不稳定,从而实现油水分离。
粗粒聚集分离是将含油废水通过装有粗粒物料的装置,将污水中的细小油珠聚集成大颗粒,然后将油和水分离。 该方法适用于加工分散油和乳化油。 粗粒材料一般具有良好的亲油、疏水性能,分为无机和有机两大类。 通常采用热分离无纺布过滤材料。 该装置具有体积小、效率高、结构简单、无需添加药物、投资低等优点。 缺点是填料易堵塞,从而降低除油效率。 这种处理含油废水的方法具有自动化程度高、适应性广、占地少、投资少、运行费用低等优点。
高效分离池-絮凝沉淀法
该方法采用的高效分离罐是同样添加絮凝剂的分离罐,可以同时去除悬浮物和油分。 本分离池为斜管分离装置,可增大水体横截面的湿周长,减少水体湍流,有效分离废水中的絮状沉淀物和浮油,使絮状沉淀物沉于池底。油箱和浮油浮出。 水面。 这种高效分离罐具有多种功能。 其特点是工艺简单、占地面积小、投资少、系统合理。
超滤
超滤的分离机理是一种筛分分离过程,主要用于分离液相物质中的溶质。 所用膜为聚合物超滤膜。 超滤的最大优点是可以在不发生相变的情况下浓缩或回收物质。 具有无需加热、设备简单、占地面积小、能耗低、操作压力低等特点。 因此受到了科技界和工业界的高度关注。
粉煤灰处理方法
粉煤灰除油过程的机理是固液等温吸附的物理过程。 由于粉煤灰中含有一定粒径的球形玻璃颗粒及其固体成分,固体表面残价产生的力场使其具有一定的表面张力。 这种力一般强于液体的表面张力,因此粉煤灰有吸附某些物质并降低其自身表面张力的倾向。 因此,飞灰对油的吸附比其他可溶性离子强得多、快得多。
决定粉煤灰吸附性能的要点如下:
1)大分散产生的大比表面;
2)在煤成分、燃烧、冷却等特定条件下形成的玻璃体,具有较大的物理活性;
3)油颗粒表面还具有表面张力,容易吸附其他物质,从而增强与飞灰的吸附;
4)粉煤灰中的活性物质可以与粉煤灰溶液中存在的氢氧化钙反应,形成水合硅酸钙、水合铝酸钙等胶凝产物,对吸油起到不可忽视的作用。 利用燃煤电厂产生的粉煤灰的吸油性能来处理含油废水,达到废物利用、废物处理的目的。 但在理论研究方面还需要进一步深入研究。
高效气浮法
该方法采用SPD型高效气浮装置,利用其特殊的“零速”原理:原水从气浮池中心的旋转头进入,通过布水器配水。 布水器的移动速度与进水流量相同,但方向相反,导致选择“零速度”,这样进水不会扰动原水,从而颗粒的悬浮和沉降是在静止状态下进行的。 秦皇岛热电厂采用该方法对厂内工业废水进行处理和回收利用。 不再向原排污口新开河排放废水,减少了对渤海湾的污染,环境效益明显。 总之,电厂含油废水中的乳化油一般采用气浮法去除,除油效率高。 下图为安阳电厂工业废水处理及回用流程...
正确、合理地采用气浮法处理含油废水是出水达标的关键。 气浮合理使用的关键在于投加量的控制以及最佳投加量的pH范围。 基本铝氯化物在南科机车仓库的油性废水处理项目中用作凝结剂。 它是一种无机聚合物凝结剂。 在添加过程中,如果添加的量太小,将无法实现凝血。 影响; 如果剂量太多,絮凝作用将降低甚至稳定。 通过在调试过程中探索剂量和最佳pH值,提议剂量应在0.01%和0.02%之间,并且应在6.5-7.0范围内控制废水的pH值。 流出效应是最好的,并且废水的油含量可以保持在3至5mg/l。