发电厂锅炉化学清洗废水处理及回收利用探讨

发表时间:2020/12/10   来源:《当代电力文化》2020年21期   作者:张轩
[导读] 随着经济社会的快速发展,环境问题越来越严重
        张轩  
        华电国际电力股份有限公司天津开发区分公司  天津  300000
        摘要:随着经济社会的快速发展,环境问题越来越严重,引发了人们的广泛关注。其中,电厂锅炉中的废水清理就是比较受到关注的一个环节。由于在对锅炉进行清洗的过程中会有大量难以清理的废水出现,因此对其废水进行处理就成为了一项必要的工作。
        关键词:发电厂锅炉;化学清洗废水;处理;回收利用
        引言
        科学技术的快速发展,使得诸多行业都加强了对先进技术的应用。化学清洗技术是随着工业化和现代化进程而发展起来的一个新兴行业。工业锅炉及大型化工设备等在使用一段时期后都需要清洗,以去除安装或运行过程中形成的表面污垢。化学清洗可以有效提高工业设备的换热效率,延长设备的使用寿命,节约能源。
        1发电厂锅炉化学清洗废水处理及回收利用
        1.1油类有机物
        碱洗废水中的油主要以乳化油的形态存在,其分散粒径很小,无法用简单的油水分离器进行处理,不易从废液中去除,通常采用破乳-油水分离-水质净化的方法处理。破乳技术可以回收润滑油并重新利用,产生更易于处理的废水。最常用的破乳方法包括化学法、微波辐射法、生物法、膜处理和通电处理。乳液的物理处理通常与其他分离方法结合使用,建立联合处理系统,以便将乳液的不稳定性提高到令人满意的水平。根据废水水质的不同,针对油类有机物可以选择适合的氧化剂与其进行氧化反应,常用的氧化剂有过硫酸盐、高锰酸钾、臭氧、H 2 O 2和NaClO等。利用NaClO氧化脂肪族石油类污染物,在反应完成后并未在样品与渗滤液中发现规定的有机氯污染物,氯化物的总量低于250 mg/kg。采用过硫酸盐降解柴油和燃料油污染物,结果表明,过硫酸盐能够氧化处理被污染的土壤。利用臭氧氧化处理烷烃类有机物,结果表明,臭氧氧化对烷烃的降解是有效果的;此外,臭氧与有机物的接触面积越大,降解效率越高。对于油分处理还有其他处理技术,如生化处理碱洗废水、药剂破乳-加压浮上-活性碳吸附、废酸破乳-凝聚沉淀-石灰中和以及超滤法等。采用混凝法与光芬顿联合的工艺,成功地将碱洗废水COD降至允许排放的范围内。通过NaClO氧化碱洗废水亦可降低COD。
        1.2移动式废水处理装置
        工业清洗废水现场处理技术门槛相对较低,但要现场处理清洗废水,在装置匹配方面存在一定难度,主要体现在:第一,设备必须尽可能具备通用性,能够处理多种性质的清洗废水,可减少装置投入成本;第二,装置在满足废水处理工艺要求前提下,要便于运输、拆装,因此设备选型、组装很关键;第三,一般情况下废水处理装置应在动态情况下进行维护保养,但因废水处理装置存在频繁拆装情况,导致维护保养很难周全,影响装置使用寿命。针对以上提及问题,我们在设计该移动式废水处理装置时从以下几个方面着手:(1)处理能力。工业清洗废水现场处理设计装置时,处理能力除满足现场要求外,还涉及到装置成本投入、拆装运输等因素,因此,定位合理的处理能力很重要。通常情况下在化学清洗中一般采用循环清洗,以单台100 m 2列管式换热器为例,满足清洗的循环液总量不超过1 t;对于清洗塔、罐类设备,比如容积量10 t,大多情况下采用循环喷淋方式清洗,循环液总量不超过1 t;但对于一些特殊设备,比如锅炉,清洗时一般要求浸泡清洗,需要将待清洗空间充满清洗液,这种情况下,清洗液用量比较大,在设计废水处理装置时,按单台水处理装置日处理量考虑,比如20 t/天,必要时可提供数台移动式水处理装置,同时进行水处理。结合实际经验和理论概算,工业清洗现场移动水处理装置处理能力设计为1 t/h比较合理,单台装置日处理能力最大24 t,完全满足常规工业清洗现场作业,对于大型工业清洗项目,可以考虑同时启用该规格的多台装置。


        1.3各阶段废水收集
        根据处理难易程度和主要污染因子不同再次将收集来的废液再次分类,易处理的废水合并在一起,污染成分大体相同的放在一起。据此,我们可以将水冲洗和过热器保护液以及酸洗排水后期这三个过程的废液收集到同一废水池中。将CODCr含量高的废液、酸洗排水初期废液以及钝化废液收集到另一个废水池中。最终,将废液收集分为易处理冲洗及保养废液和难处理酸洗钝化废液两类。特别需要注意的是分离废液需要谨慎,别将酸洗钝化废液放入易处理冲洗及保养废液池中,酸洗钝化废液含有CODCr误入冲洗及保养废液中会造成污染。
        1.4酸洗和钝化液的处理
        酸洗后和钝化液都是偏红色的,铁离子例外,其中废液中还有还原剂、甲酸、腐蚀剂以及羟基乙酸等。由于CODCr浓度很高,并且pH数值偏低,为此,钝化液和酸洗就非常难处理。处理环节,要采取中和反应,同时要添加氧化物,针对有机物采取分解,才能将CODCr的含量有所降低,另外要将pH数值进行调节,让铁离子向着另一种形态去转化,来将溶液中的色度进行下降。最后,将清液进行转移,才能完成下一步的处理。具体处理步骤如下:针对水池采取曝气要使用工业的专用风机,另外要向池中加入氢氧化钠,主要目的就是调节废液中的pH数值,此时要加入次氯酸钠,氢氧化铁沉淀就会出现析出,此时等待沉淀析出,然后进行分离。需要注意的是,要把上层的清液转到另一个池内,然后进行处理,同时要调节酸度,采用助凝剂完成混凝,废液中的CODCr含量进行处理之后,色度不但有所下降,同时浑浊度也下降不少。
        1.5冲洗和保养水的处理
        冲洗和保养废水的主要特征是含有少数铁锈以及氨等多种悬浮物,浊度和PH值都是较高的,几乎不包含其他的污染物,对其实施处理主要依赖现有的工艺设备进行,首先利用风机曝气,将少量的游离态氨除去,再逐次调整PH值、进行澄清和混凝处理,出水量要达到一定的回收利用标准。
        2废水的回收利用
        根据发电厂废水回收利用的有关要求,处理结束后的水质必须要达到PH值7—8,浊度超出11NTU,只有处理后的废水达标,才可以将其引入回收利用水池内,将其作为脱硫系统工艺水进行使用。清洗废水时根据以上方法进行处理,将废水划分为酸洗钝化废水清液以及冲洗和保养废水。而冲洗和保养废水经过相应的处理后每项指标都能够满足回收利用要求,处理结束后直接将其引入到回收利用水池。另外,酸洗钝化废水经过以上方式处理后,不管是浊液还是清液PH值都可以真正达到回收利用的标准,但是CODCr依旧远远超出规定的数值,浑浊液则包含很多有机物和沉淀,后两者都不能用于脱硫工艺水直接的采用。在严格遵循废不外排的基本原则下,通过对发电厂现有每个用水系统对水的负荷量进行分析,综合考虑将两种类型的废水分别回收利用到锅炉渣水系统与煤场喷淋。其中,锅炉渣水主要适用于冷却锅炉底渣,渣水反复使用,由于灰渣和蒸发携带难免会产生一定的损耗,若CODCr较高,必定会不利于渣水系统的安全稳定运行。而煤场喷淋主要适用于煤层抑尘,对水质并没有特殊的要求,有机物及Fe(OH)3不会对煤的正常使用产生影响,并且合理运用煤层对有机物产生的吸附作用,能够将有机物装进炉膛里,经过适当的燃烧后从根本上实现无害化处理。为了能够实现清洗废水的分类回收利用,必须要临时改造发电厂现行的废水回收系统,在煤场的废水回收利用管路系统和渣水系统中安装废水处理系统。
        结语
        综上所述,通过对废水的分类和处理,在实际工作中,要充分利用电厂中的相关废水容纳能力,尽可能的实现清洗废水的全回收和零排放。
        参考文献
        [1]宋嘉美.某铜加工厂废乳液及脱脂废水处理工艺设计[J].有色金属加工,2017,46(3):64-66.
        [2]岳增刚.锅炉酸洗废水一体化处理工艺应用研究[J].化学工程,2018,46(1):12-14.
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