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摘要:火力发电厂对于废料的回收具有较大的发展空间,但是在烟气脱硫废水处理上受到较为严重的限制。烟气脱硫废水处理工艺还没有得到全面的应用,造成这种情况的原因有很多。烟气脱硫废水得到有效的处理能够避免生态环境遭受到严重的破坏。基于此,本文首先介绍了火力发电厂烟气脱硫废水的整体概念,然后就处理工艺和处理方法进行分析,最后给出了烟气脱硫废水处理控制要点。
关键词:火力发电厂;烟气脱硫废水;处理工艺
引言
在火力发电厂的烟气脱硫过程中会生成大量废水,这些废水中含有大量不溶物,如镁离子与汞离子等重金属元素、氟化物、氯化钙等,这些元素是由脱硫过程和烟道气体引起的,因为这些杂质的存在水的质量也会降低。火力发电厂使用的燃煤品种和石灰石会严重污染废水。人们把管理重点放在了重金属元素上,对其特定的浓度特征有准确的把握,了解水体的自净能力,在此基础上采取合理的措施处理废水。
一、火力发电厂烟气脱硫废水相关概述
火力发电厂在进行烟气脱硫废水处理的过程中,要想真正实现对废水的处理,首先需要对其水质进行适当的考虑,然后才能按照其水质特点对其进行适当的分析,进而才能有效的实现烟气脱硫废水处理这一目的。在火力发电厂中,脱硫废水中主要的杂质就是烟气在脱硫过程中所产生的锅炉烟气和脱硫剂,在工作过程中,煤中重金属一旦在燃烧,就会有很多的化合物出现,出现之后就会被烟气吸收到塔里,进而就会混合生成石灰石。总的来说,火力发电厂其烟气主要的特点有三点:
①其废水属于弱酸性,pH一般情况下在4-6,;
②其废水中杂质较多,含量也十分高,通常情况下,其含量大多是氢氧化物悬浮的颗粒,或者是石膏颗粒;
③其废水中含量较高的阳离子属于钙、镁、铁、铝等重金属,而这些重金属对于环境会造成较为严重的污染,再加上pH值较低,在处理过程中也十分困难。通过几点特点我们能知道,在对其进行处理的过程中,很难将脱硫废水中的重金属去除掉,因此,在对其进行处理的过程中,首先可以通过一些措施将废水中的重金属含量进行适当的减少或者是降低。
二、烟气脱硫废水处理工艺
2.1物化法处理
采用物化法进行延期脱硫废水处理需要在废料中添加化学药剂,这时候能够使废料中的重金属离子等沉淀。在通过澄清器进行沉淀物的分离,这时候排放的废水污染性相对较低。再通过板框机器进行沉淀物的集中排放。这样能够达到祛除污水废物的目的。应当向澄清池出水箱中添加HCl。在进行废水处理中,为确保反应的正常开展和后续反应箱中絮凝粒子的形成,在中和箱中加入澄清池中回流的少量恒定量的泥浆,对于剩余污泥,可以周期性地利用高压偏心螺杆给料泵输送至板框压滤机进行脱水处理,并将其加工成泥饼进行外运。
2.2反渗透浓缩法
反渗透浓缩法是一种较为常见的烟气脱硫废水处理方式,主要特点是在后续工作开展的过程中也能够深入的进行处理。根据浓缩之后的废料除掉饱和离子,这时候浓缩液就能够进入到反渗透系统中,提升火力发电厂的资源回收,并且能够保证处理成本。但是由于浓缩液中存在阻垢剂,无法保证饱和离子被全部清除掉,因此在烟气脱硫废水处理效果上并不明显。
2.3废水蒸发浓缩处理
通过蒸发浓缩液的形式达到烟气脱硫废水处理的目的。将需要处理的废料输送到预处理系统中,经过软化系统进行处理进入到机械蒸汽压缩循环系统中进行浓缩。产生的蒸汽在经过浓缩之后开展循环利用,浓缩液在经过三效混流强制循环蒸发结晶系统形成结晶。在经过二次蒸发循环系统进行回收,结晶之后的浓缩液具有明显的离心分离效果,这时候将母液中的原液继续进行蒸发结晶。这时候在经过结晶之后的物质进入到包装系统中。
废水蒸发浓缩处理具有明显的低碳环保效果,不会对周边环境产生较大的破坏,同时有效的利用机器的循环系统再次进行物质的利用。在工艺效率上相对较高,节省更多的能源。避免环境受到较大的影响,同时还能够控制处理成本的提升。在处理的过程中由于温差相对较小,不容易产生较大的腐蚀,保证了机器的使用寿命。同时在废水蒸发浓缩处理过程中一般的蒸发结晶都能够通过废水进行蒸发,效率相对较高。同时蒸发过程中耗能会得到有效的控制,使用面积相对较小。结晶过程中能够保证蒸发质量与结晶纯度。这样在结晶运输的过程中更加的安全。废水蒸发浓缩处理工艺在结晶系统构建上实现了物质的分离,促进资源利用效率的提升,提取出纯度相对较高的氯化钠。氯化钠能够作为工业原料使用,为火力发电厂经济效益的提升发挥作用。
三、烟气脱硫废水处理工艺的控制要点
通过前面对烟气脱硫废水中的杂质成分分析,从大类上将烟气脱硫废水处理工艺分为物理方法和化学处理方法,两者相辅相成,一方面通过化学处理方法将烟气脱硫废水中含有的重金属通过物化法沉淀出来;另一方面物理处理方法可以将前面添加化学药剂处理后的沉淀分离出来,通过过滤、沉降、澄清等方式,让处理之后的水质达到标准,顺利向自然界排放。而在这一连串的过程中,需要分别从物理处理方法和化学处理方法两方面加以分析。
3.1化学处理方法的控制要点
对烟气脱硫废水的化学处理过程,简而言之就是将其中存在的对自然界有毒的重金属离子、微量元素等通过化学药剂的投入,将其置换出来,在此过程中,控制要点自然在于对化学药剂的把握上。
就目前的研究来看,氢氧化物能在其中充当重要的化学药剂投入使用,这是由于对重金属离子而言,碱性试剂能够将其中的金属离子通过化学反应形成相应的沉淀物,如氢氧化镁。当废料中的重金属离子以沉淀的形式置换掉,就能通过澄清器对沉淀物进行分离,如此一来,废水对环境的污染性将大为降低。常见用来中和的药剂包括石灰石、碳酸钙、苛性钠等,尤其是石灰石和石灰在自然界取材方便、价格低廉、同时在中和处理过程中效果较为显著,在火力发电厂得以广泛应用。在其中需要注意一点是为使脱硫废水经处理后的pH值适中,且大部分金属离子都以氢氧化物的形式沉淀出来,通常石灰或者石灰石配成的浆液浓度在20%为宜。如果因为浆液浓度较高给计量泵带来堵塞的话,还可相应的降低石灰浆液的浓度,以达到较好的中和效果。
3.2物理处理方法的控制要点
脱硫废水经过中和箱、沉降箱、絮凝箱实现对废水中离子浓度、絮状物含量的控制,也就是中和过程结束后,需要采用物理处理的方式对已经从废料中沉淀出的沉淀物从废料中分离出去,从而降低烟气脱硫废水中重金属离子浓度、絮状物含量,保证废水经处理后能够满足排放到自然界的标准。需要注意的是,在对烟气脱硫废水的处理过程中,由于组分复杂且离子未能完全沉淀,如果单纯的过滤掉已经沉淀下来的成分,很显然对烟气脱硫废水的处理尚未到位。事实上,在烟气脱硫废水的处理体系中,两种处理手段是相互渗透的,而不是靠一种就能实现的。
因此,我们发现经石灰浆液中和的烟气脱硫废水随后进入沉降箱实现对沉淀的过滤,这一环节中,可以通过添加适量的有机硫和聚铁,让那些残留的重金属离子与之反应,以此来进一步控制分离的效果;在对生成的絮凝体处理过程中,需要适量的混凝剂、助凝剂让他们由微细的絮凝体凝聚成较大的颗粒,常用的如硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铁等等。另外,搅拌器装置是这些环节中不可或缺的装置,以此保证废水治理能够起到应有的效果。
结语
综上所述,随着社会的不断发展,火力电厂要想得到较为良好的发展,就一定要遵循可持续环保这一理念,在这种情况下,对烟气脱硫废水进行处理的过程中,一定要注重对新技术的使用,最大程度推升其处理的质量和效率,保证火力发电厂烟气脱硫废水处理技术的合理性和环保性,以此来减少对水资源的浪费,进而就能更好地促进我国社会经济的发展。
参考文献:
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[2]谈宾宾,李超.火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺研究[J].化工管理,2016(36):146.