火電廠脫硫廢水的處理介紹教學(xué)內(nèi)容

1、1、脫硫廢水來源和水質(zhì)火力發(fā)電廠煙氣脫硫裝置，大部分采用石灰石一石膏法工藝（FGD）,其產(chǎn)生的廢水主要是來自石膏脫水（離心機(jī)及濃縮器溢流水）、清洗系統(tǒng)的清洗廢水 等。脫硫廢水中主要污染物是懸浮物（SS）、重金屬、鹽類，COD也是重要污染 指標(biāo)。以2X 300 MW機(jī)組的火電廠為例，脫硫廢水排放量為 615 m3/h,水量差 別較大，間斷排放且不穩(wěn)定，且高含鹽量、高懸浮物，并含重金屬、有機(jī)物等。a多數(shù)電廠脫硫廢水的懸浮物、BOD、硫酸鹽、COD、pH值等超過排放標(biāo) 準(zhǔn)；超標(biāo)頻率較高的有氟化物、總汞、硫化物和總鎘，其次是總鎳和總鋅，超標(biāo) 數(shù)量最多的是總鎘和總汞，其次是氟化物和硫化物。b. 脫硫廢水

2、的主要陽離子是 Mg2+和Ca2+，分別占陽離子總量的60%和30% 左右；主要陰離子是SO42和 Cl-，分別占陰離子總量的55%和40%左右。c. C濃度在 10 00020 000 mg/L。2、處理工藝對(duì)于工藝1，具體見圖1所示:更用于灰場(chǎng)噴 叭灰陸加說石ftL岀水箱團(tuán)1脫硫系統(tǒng)廢樂處理工藝流程示意圖3、煙氣脫硫廢水處理的工藝3.1 中和中和處理的主要作用包括兩個(gè)方面：a.發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，調(diào)整pH值為69 的排放標(biāo)準(zhǔn)；b.沉淀部分重金屬，使重金屬生成氫氧化物沉淀。常用的堿性中和 藥劑一般有石灰、石灰石、苛性鈉、碳酸鈉等，其中石灰因來源廣、價(jià)格低、效 果好而得到廣泛應(yīng)用。3.2 沉淀研

3、究結(jié)果表明，隨著廢水中 pH 值的升高，廢水中重金屬的含量逐漸降低。 當(dāng)廢水中 pH 值為 9 時(shí)，除鎘和汞未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)、需要采用進(jìn)一步處理外，其 余重金屬的除去效果較好， 其濃度均低于排放標(biāo)準(zhǔn)。 由于脫硫廢水中含有一定量 的鐵、鋁等金屬離子， 在堿性條件下生成氫氧化物沉淀， 使某些沉淀的重金屬離 子被金屬氫氧化物吸附而共沉。 實(shí)驗(yàn)表明， 經(jīng)過硫化物沉淀處理后， 各種重金屬 離子的濃度進(jìn)一步下降， 尤其鎘和汞的濃度大幅度下降。 硫化劑可采用有機(jī)硫化 劑、硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵。國(guó)內(nèi)電廠一般采用有機(jī)硫化劑 TMT15 ，但采 用硫化鈉也能達(dá)到較好的處理效果。3.3 混凝由于脫硫廢水中懸浮物含

4、量高， 化學(xué)沉淀時(shí)必須同時(shí)進(jìn)行混凝處理。 在去除 懸浮物和膠體等雜質(zhì)的同時(shí)， 混凝生成的活性絮體共同沉淀可以吸附水中析出的 細(xì)小金屬氫氧化物， 增加金屬氫氧化物除去的速度和效率。 在脫硫廢水的混凝處 理中，可以采用鐵鹽和高分子絮凝劑。3.4 最終中和在沉淀分離完成后 ,由于廢水中 pH 值大于 9，超過了排放標(biāo)準(zhǔn)，因此需要進(jìn) 行后續(xù)加酸中和。一般采用一定濃度的 工業(yè)鹽酸進(jìn)行中和處理。3.5 氟的處理脫硫廢水中的氟化物主要來源于煤燃燒后產(chǎn)生的HF,其含量與煤質(zhì)關(guān)系很大。一般采用直接加入石灰的方法對(duì)氟離子進(jìn)行處理，即在調(diào)節(jié)廢水 pH 值時(shí)選 用石灰作為堿化劑進(jìn)行除氟處理。同時(shí)，由于脫硫廢水含有一定

5、量的鎂、鐵、鋁 等金屬離子， 在堿性條件下生成氫氧化物沉淀。 因此， 當(dāng)采用石灰進(jìn)行堿化處理 時(shí)，通過以下3個(gè)方面將氟離子除去：Ca(0H)2與F-直接反應(yīng)生成CaF2而沉淀下 來；Mg(0H)2絮凝物吸附F;氟化物與AI(0H)3、Fe(0H)3沉淀物共沉淀。研究 表明，當(dāng)石灰的投加質(zhì)量濃度為 900mg/L 時(shí)，水中氟離子質(zhì)量濃度可降至 10mg/L 以下。具體工程實(shí)例（包頭市第三熱電廠）燃煤煙氣中含有少量從原煤中帶來的 F-和Cl-及各種雜質(zhì)，進(jìn)入脫硫吸收塔 后被洗滌下來并進(jìn)入漿液，F(xiàn)-與漿液中的鋁聯(lián)合作用對(duì)脫硫吸收劑石灰石的溶解 產(chǎn)生屏蔽影響，致使石灰石溶解性減弱，脫硫效率降低 ；同時(shí)

6、，Cl-濃度過高對(duì) 吸收塔系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)有 腐蝕作用。因此，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫過程通常 需要 排出一部分濾液水（吸收塔漿液經(jīng)脫水后產(chǎn)生）作為脫硫廢水，以達(dá)到控制CI-、 F-離子濃度并維持吸收塔物質(zhì)平衡的目的。包頭第三熱電廠設(shè)計(jì)脫硫廢水水量為 20 m3/h。脫硫廢水中的雜質(zhì)主要來源 于煙氣和石灰石。煤中的多種元素，如 F、C1、Cd等，在燃燒過程中產(chǎn)生多種 化合物，隨煙氣進(jìn)入脫硫裝置吸收塔，溶解于吸收漿液中。脫硫廢水一般呈弱酸 性，pH為46,懸浮物含量高（脫硫廢水中的懸浮物主要是 石膏顆粒、二氧化 硅，以及鐵、鋁的氫氧化物），陽離子為鈣、鎂等離子，含量極高，鐵、鋁含量 較高，其它重金屬離

7、子含量不高，陰離子主要有 C1-、SO42-、SO32-、F-等，化學(xué) 耗氧量與通常的廢水不同，在脫硫廢水中，形成化學(xué)耗氧量的主要因素不是有機(jī) 物，而是還原態(tài)的無機(jī)物連二硫酸鹽。 雖然脫硫廢水量一般不大，但由于水質(zhì)特 殊，不能排入火電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)處理，需要設(shè)置單獨(dú)處理系統(tǒng)。脫硫廢水的處理方法有： 水與經(jīng)濃縮脫水的石膏混合后排至干灰場(chǎng)，廢水中的重金屬 及酸性物質(zhì)與飛灰中 CaO結(jié)合固化石膏；利用電除塵器與空氣加熱器之間 的煙道間隙，加熱蒸發(fā)脫硫廢水；專用脫硫廢水化學(xué)中和處理，用于水力沖灰。一般設(shè)計(jì)處理后的廢水水質(zhì)要求達(dá)到 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 8978-1996） 的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。包頭第

8、三熱電廠脫硫廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見表 1表1膛硫廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)T-ub. Design wastcw-ntcr qualily of thi-( j D wailcwjtciLrcatiucnL璃u頂LI散値pH$07.0150卩ISSJ mg* 1.1 0007 000(SO4-|/rriy L.2 I 1 粧C0D；mg»L22 K崗!) mg* L52BOlXtng-1.piM a2 )/mg - L處禹石汕茉）< 10/>|Ca I'mg'LSQ2XHasyme- L1W 1,0fi5320.86琪Fin 封 L 11 3120工藝流程及說明：采用物

9、化法，針對(duì)脫硫廢水中主要污染物重金屬和懸浮物通過添加化學(xué)藥劑 使其沉淀，再通過澄清器將沉淀物分離，出水排放，沉淀污泥通過板框機(jī)脫水后 外運(yùn)處理，從而達(dá)到去除廢水中污染物的目的。 脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖 1所示。T-宜即J枷和Rq圖I脫醸廢水處理工藝流程脫硫廢水包括廢水處理、加藥、污泥處理3個(gè)分系統(tǒng)。廢水通過管路流入中 和箱，同時(shí)按比例加入制備合格的石灰漿液，將 中和箱pH調(diào)整到9.2土0.3,此 pH范圍適合大多數(shù)重金屬離子的沉淀。并非所有重金屬可通過與石灰漿作用形 成很好的沉淀，其中主要是鎘和汞。因此，需要在沉降箱中按比例加入重金屬沉 淀劑有機(jī)硫化物（TMT15，可采用有機(jī)硫化劑、硫化

10、鈉、硫化氫或硫化亞鐵） 用于去除鎘和汞。為了提高沉降效果，需向絮凝箱中按比例加入絮凝劑硫酸氯化鐵（FeCISO4）, 使氫氧化物、化合物及其它固形物從廢水中沉淀出來。為了讓絮凝后的廢水中產(chǎn) 生的細(xì)小磯花積聚成大顆粒，以便于廢水進(jìn)入澄清池后更快的沉降， 在絮凝箱出 口管路上添加助凝劑聚丙烯酰胺（PAM）。加藥混合反應(yīng)后的廢水在重力作用下 流入澄清池，進(jìn)行固液分離。澄清池出水在出水箱中通過添加 HCI將pH調(diào)整為 標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍（69）內(nèi)排放。為了促進(jìn)反應(yīng)和后續(xù)反應(yīng)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接觸泥漿。剩余污泥周期性地利用高壓偏心螺桿給料泵輸送至 板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水

11、處理，泥餅外運(yùn)。所有加藥裝置均包括藥箱和可調(diào)節(jié)計(jì)量泵，可以保證方便準(zhǔn)確地投配所需要 的化學(xué)藥劑量。工藝特點(diǎn)：（1）中和箱一堿性條件去除Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ca和F-在中和箱中加入石灰乳（1 m3廢水加入固體粉末3.5g）,脫硫廢水的pH升 至8.59.2,廢水中的酸性物質(zhì)得到中和，同時(shí)大多數(shù)金屬離子，女口 Fe3+、Zn2+、 Cu2+等形成微溶的氫氧化物從廢水中沉淀出來得以去除，同時(shí)石灰漿液中的Ca還能與廢水中的部分F-反應(yīng)，生成難溶的CaF2。（2）沉降箱-有機(jī)硫化合物去除Hg2+等不能以氫氧化物形式沉淀出來的重 金屬在沉降箱中，通過加入有機(jī)硫化合物，不能以氫氧化物形式沉淀出來的

12、重金 屬，如Hg2+進(jìn)一步沉降。有機(jī)硫（TMT15 ）按1 m3廢水加入15%的有機(jī)硫溶液 2050 mL投加。沉降箱裝有pH在線監(jiān)測(cè)儀，實(shí)時(shí)檢測(cè)混合液的 pH，控制氫 氧化鈣漿液的投加量，維持反應(yīng)池中 pH的穩(wěn)定。（3）絮凝箱-絮凝劑和助凝劑增加金屬氫氧化物除去的速度和效率經(jīng)過廢水旋流器和石膏旋流器兩級(jí)濃縮分離，進(jìn)入廢水系統(tǒng)的懸浮物都是顆 粒比較小，沉降性能很差的，很難從通過重力分離出來。為了改善固體物沉降能 力，向廢水中加入聚合 FeCISO4（ 1 m3廢水加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%聚鐵溶液0.20.5 kg）。為了加強(qiáng)絮凝效果，向脫硫廢水中加入 助凝劑聚丙烯酰胺（1m3廢水加入 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1

13、%聚丙烯酰胺溶液10 g）。在去除懸浮物和膠體等雜質(zhì)的同時(shí)，混凝生成的活性絮體共同沉淀可以吸附水中析出的細(xì)小金屬氫氧化物，增加金屬 氫氧化物除去的速度和效率。（4）澄清池澄清池采用中間進(jìn)水，周邊出水的形式，底部為錐形。在澄清池中，懸浮固 體與水分離，沉積在澄清池底部，清水通過頂部出水管自流入后續(xù)的出水箱。在沉淀分離完成后，由于廢水中 pH大于9,超過了排放標(biāo)準(zhǔn)，因此在出水箱加入 鹽酸中和。澄清池底部的大部分污泥經(jīng)污泥泵排到板框式壓濾機(jī)，小部分污泥作為接觸污泥返回中和反應(yīng)箱。澄清底部污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 5%15%之間。(5) 污泥處理系統(tǒng)澄清池底部的污泥，自流到污泥緩沖箱，經(jīng)污泥給料泵加壓，送至板框

14、壓濾 機(jī)脫水，泥餅由卡車外用。配套的主要構(gòu)筑物及設(shè)備l iih 1 M uin 刪TiKtht% jrki ihr rr ck mi n pflnirnrKTi構(gòu)at旳申和kn/inH-29 i»2 5nxl.xA Aft h 15niMl»tT-45 nioS£M*irtx2 'em. h15 mt DRI- lininmWH K7t'、評(píng)5"門fj沖；°| in門：ft ni- in ?.2 mi fi"猊 Yr 1IA mi1*)1? A m >P Hi IK m1ntfltjH ki-I rfi ri +

15、l 711 rn-烹 f 耳嶄林 Vh m表3脫礦股忒處理系紙左姿諛備Tat».3Mam eijuipETient of J;CD v astv ；itr ircainient syslcm出力污泥循環(huán)泵Q=2.15 m: h -ip=0.6 MPa芳混進(jìn)料泵(?= 1 mhhbp=O£ 'IP且衛(wèi)自出水泵卩32 口小 肝，府=0.3 mpji2fi石灰扎加藥泵q= 1. A m h .卩=(”& M Pa2ftH計(jì)雖藐Q-WJ L I】 jz-0.6 MPaLft療機(jī)疏化物計(jì)量泵0- 15 L h，p=Oj$ MPa2ftFcCISO4 tHt 泵y=50

16、 L1 hdrM Pa2臺(tái)助凝劑il便泵ySOOL-h'F 尸 <kt>M Pti2fi運(yùn)行效果表斗腕硫戍水處理前后水鬧Tub.4 Iniluem und effhietil quality of HGD wayjeu mertrujlmun t項(xiàng)口處理前廢水6.507. RSp(SS/ingT.11 N00Ljyj20p(CiymgTL1915貳礁議鹽122 174p（硼”巧堪 L0.150.00.220.(X)8p(Xnig*LJooy0.013l15 5JSp(汞 J/mg-1-0 OS0.02S0.770016462Q3.-04沖乍伽g* LO.K J0.16MtHMm 皆 L11.7SL35L135.40.52曲竝獣L22.60.01可以看出，脫硫廢水經(jīng)處理后，各水質(zhì)指標(biāo)均符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978 1996二級(jí)新建排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。經(jīng)濟(jì)效益分析包頭三電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)包括在脫硫系統(tǒng)中合同內(nèi)建設(shè)，一次投資費(fèi)用約500萬元。主要的運(yùn)行費(fèi)用為電費(fèi)、藥劑費(fèi)。1m3廢水所需藥劑費(fèi)：石灰石