火电厂脱硫废水处理试验研究 4页

技术交流火电厂脱硫废水处理试验研究12112应春华,杨宝红,刘柏辉,戴豪波,王正江(1.浙江天地环保工程有限公司,浙江杭州　310012;2.西安热工研究院有限公司,陕西西安　710032)[摘　要]　对电厂湿法脱硫系统的废水水样,在实验室进行了处理试验,分析了脱硫废水水质,研究了pH、石灰剂量、混凝剂量、助凝剂等因素对处理效果的影响。[关键词]　火电厂;湿法脱硫;废水;悬浮物;重金属[中图分类号]X511[文献标识码]A[文章编号]10023364(2005)06004503　　火电厂广泛采用的湿法脱硫在生产过程中会产生括悬浮物、重金属离子、COD等。通过化学沉淀可以脱硫废水。与火电厂其它系统产生的废水相比,脱硫除去大部分的杂质。在实际运行中,影响化学沉淀的废水的水质非常特殊,含有高浓度的悬浮物、无机盐以因素主要有pH值、水温、混凝剂的用量、助凝剂的用及各种重金属,对环境有很强的污染性,处理难度较量等。脱硫废水的实际水温一般比较高,进入废水处大。因此,必须对脱硫废水进行单独处理。理系统的水温在30℃～40℃,这对大多数金属离子本文针对脱硫废水的水质特点,利用从火电厂脱的沉淀反应是有利的。由于试验条件限制,下面的试硫系统取回的废水进行实验室试验,分析了脱硫废水验是在常温下(15℃～25℃)进行的,没有进行温度试的水质,并进行了该种废水的处理试验。通过试验,研验。究了影响脱硫废水处理效果的因素和处理后可能达到的水质。2.1　废水沉淀的pH值由于吸收了大量的SO2气体,脱硫废水呈弱酸1　脱硫废水的水质分析性,pH值一般在5～6之间;为了除去水中的大部分重金属离子,需要将废水的pH值调整至合适的范围脱硫废水具有水质和水量不稳定的特点。燃煤中内,调整pH值使用石灰乳。图1为某脱硫废水的滴的F、Cl、Cd、Hg、Pb、Ni、As、Se、Cr等元素在燃烧中生定曲线。成的化合物一部分随炉渣、飞灰排出,另一部分随烟气进入脱硫装置吸收塔,溶解于吸收浆液中。此外,石灰石中含有的杂质也不同程度地溶入浆液中。因此,脱硫废水水质往往有很大差异,即使同一套脱硫装置,在不同阶段排出的废水水质也不相同。脱硫废水总的特点是:悬浮物和COD较高,易沉淀;含有过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属。2　脱硫废水处理试验图1　脱硫废水的石灰中和曲线按照国家排放标准,脱硫废水主要的超标项目包收稿日期:20050411热力发电·2005(6)45\n技术交流由图1可以看出,在pH值大于9.5后,曲线变得时进行混凝处理,去除水中大部分的悬浮物。在去除平缓,这意味着在此区间内,要进一步提高pH值,需悬浮物和胶体等杂质的同时,混凝生成的活性絮体,也要投加更大剂量的石灰。因此,从运行的经济性考虑,可以吸附水中析出的细小金属氧化物絮体共同沉淀,pH值不宜超过9.5。增加金属氢氧化物沉淀的速度和效率。沉淀pH值的选择,目的要使大部分超过排放标混凝剂剂量试验在烧杯实验台上进行。混凝剂准的重金属离子完全沉淀。通过对几种脱硫废水中常采用常用的聚合氯化铝(PAC)。试验剂量分别为30见的重金属离子的沉淀试验结果看,维持pH>9可以mg/L、50mg/L、75mg/L、100mg/L。试验数据见表使大部分重金属沉淀。1。结果表明,30mg/L和50mg/L剂量时效果较差,澄清后残余浊度高;75mg/L和100mg/L效果2.2　脱硫废水的混凝较好。由于悬浮物含量很高,在进行化学沉淀时,必须同表1　混凝试验结果混凝剂剂量/mg·L-1项　目原水pH值5.995.965.99调节后的pH值9.529.499.559.49沉降1min有界面产生有界面产生有界面;界面下降速度快有界面产生;泥渣下沉快沉降2min已沉降;上清液很浑浊已沉降;上清液浑浊已沉降;上清液比2号清已沉降;上清液比2号清出现上清液/浑浊液/泥渣沉降5min已沉降;已沉降;已沉降;3层;有矾花漂浮　　注:沉降30min　浊度:1号>2号>3号>4号　　使用助凝剂可以增加脱稳颗粒的沉淀速度,有利氟化物的去除效果。废水处理后的水质分析结果见图于提高沉淀效率。脱硫废水混凝处理中,助凝剂对混2。试验条件为:凝效果的影响试验结果见表2。助凝剂采用常用的聚丙烯酰胺(PAM)。表2PAM的剂量试验　　项　目1号2号现象记录-11号矾花细而小;2号矾花加PAC剂量/mg·L7575较大,而且沉降快快速搅拌时间/min22加PAM剂量/mg·L-10.30.5快速搅拌时间/min1010沉淀后的效果1号优于2号由表2可知,投加助凝剂对混凝处理有利。综合上述试验可以看出,在试验水质条件下,混凝剂聚合氯化铝的剂量控制在(75～100)mg/L,助凝剂PAM剂量控制在0.3mg/L效果最好。后面处理试验都以此参数为基础进行。2.3　脱硫废水沉淀从废水分析结果来看,试验所取的这批废水样中的重金属离子主要是Cd超标,为此,对Cd进行了去除试验;同时也试验了石灰处理和混凝处理对COD和图2　脱硫废水中Cd、F、COD的去除试验46热力发电·2005(6)\n技术交流(1)pH=9.0;PAC=75mg/L;PAM=0.3mg/表3　处理后清水的中和试验结果L;重金属沉淀剂(TMT15)=0.2mg/L。pH值盐酸剂量/mg·L-1说明(2)pH=9.5;PAC=75mg/L;PAM=0.3mg/9.440上清液比较混浊L;TMT15=0.2mg/L。8.548.28.067.5(3)pH=9.5;PAC=75mg/L;PAM=0.3mg/7.577.1L。6.096.4变得比较清,颜色发黄从图2中可以看出,处理后CODCr和F达不到《污水综合排放标准》(GB89781996)的要求,这主要是脱硫废水的特点决定的。脱硫废水中的COD不同于一般的工业废水,其主要成分不是有机物,而是还原态的无机离子,如亚硫酸盐和连二硫酸盐,这是脱硫的产物,含量较高而且不稳定,只采用沉淀处理很难达到排放标准。废水中的氟化物主要来源于煤燃烧后产生的HF,其含量与煤质关系很大。采用沉淀处理后,F的理论值已接近10图3　用盐酸中和处理后废水的pH值mg/L,再加上脱硫废水的含盐量很高,离子活度系数较低,如果按照10mg/L来控制,脱硫废水的F很难达标。德国针对脱硫废水的特点,在废水管理条例中3　结　论规定了脱硫废水处理后的氟化物应小于30mg/L、COD小于150mg/L的标准(COD要扣去补充水带入(1)试验所用的脱硫废水采用石灰+混凝剂+助的部分;2h混合样)。凝剂处理后,水中的重金属杂质能够达到GB89781996中规定的“第一类污染物最高允许排放浓度”的2.4pH调整的盐酸用量要求。在沉淀分离反应完成后,由于pH值大于9,超过(2)重金属沉淀反应的pH值应控制在9.0～9.5了排放标准,因此需要在后级加酸,将水的pH值中和之间,CaO投加剂量为(533～1100)mg/L;混凝处理至6～9之间。试验用酸为1∶1的盐酸溶液。所用混凝剂为聚合氯化铝,剂量为(75～100)mg/L;助试验方法:取1000mL原水水样,先加石灰调凝剂采用聚丙烯酰胺,剂量为0.3mg/L。pH值至9.5,再加PAC、PAM、TMT15等药剂进行(3)处理后氟离子浓度<30mg/L,可以达到低氟混凝、沉淀。沉淀完成后弃去泥渣,取出上清液,在地区的三级标准,但未达《污水综合排放标准》;COD上清液中加1∶1盐酸,测定控制不同pH值所需要的去除效果不理想,也未达上述标准。的加酸量。表3是中和加酸量的试验结果。图3为试验曲线。[参　考　文　献]试验结果表明,当盐酸加入量过大时,水逐渐呈[1]杨宝红,等.火电厂脱硫废水处理试验研究[R].西安热工研究院内部资料.淡黄色,所以,在实际应用中,要注意控制中和用酸[2]KurtMarquardt.火电厂不污染环境的水处理.热力发电译的量。丛,1989.欢迎订阅欢迎投稿欢迎刊登广告热力发电·2005(6)47\nCONTROLSTRATEGYOFCOMBININGENERGYBALANCEANDMAINSTEAMREGULATIONFORCOORDINATEDCONTROLOFTURBINEANDBOILER⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯TENGWeiming,WANGChunLi,GAOHaidongetal(42)Abstract:Analysisandstudyondynamicpropertyofboilerandturbine,aswellasonthecontrolstrategyofdirectenergybalance(DEB),signalofen2ergybalance,andmainsteampressureregulationhavebeencarriedout,aneffectivepracticalcontrolsystemforcoordinatedcontrolofturbineandboilerbeingdesigned,andappliedinactualprojectofengineering.Thesaidsystemnotonlyimprovedcontrolqualityofthecontrolledvariables,en2hancedcapabilityofthecoordinatedcontrolsystemtosuitloadvariation,butalsoreducedtheamountofdebuggingworkinthefield.Keywords:coordinatedcontrol;controlstrategy;energybalance;mainsteampressure;loadTESTSTUDYONWASTERWATERTREATMENTFORDESULFURATIONINTHERMALPOWERPLANT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯YINGChunhua,YANGBaohong,LIUBaihuietal(45)Abstract:Usingwastewatersamplescollectedfromwetdesulfurationsysteminthermalpowerplant,testsoftreatmentforwastewaterofthiskindhavebeencarriedoutinthelaboratory.Thequalityofwastewaterfromdesulfurationhasbeenanalysed,theinfluenceofseveralfactors,suchaspH,limedosage,coagulantdosage,andcoagulationaidetc.,uponeffectivenessoftreatmentbeingstudied.Keywords:thermalpowerplant;wastewater;desulfuration;suspendedmatter;heavymetalANALYSISOFSERIOUSLYFLATTENEDOUTERARCFORELBOWBENDPIPESINDESUPPERHEATERSANDSAFETYEVALU2ATIONTHEREOF⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯WANGxiaohua,LIAOxiaochun,TANGYujun(48)Abstract:Theouterarcofeightelbowbentpipesinatwostagedesuperheaterofthesuperheaterforboilerno.4inYunfuPowerPlanthadbeenseri2ouslyflattened,aftercircularitymeasurement,thicknessmeasurement,andnondestrutiveinspectionofsaidelbowbentpipes,onthebasisofGB922288《Strengthcalculationofpressurizedpartsforwatertubeboilers》,andDL/T50541996《Technicalspecificationsfordesigningsteamwa2terpipelinesinthermalpowerplants》,thethicknessofthesaidelbowbendpipeshasbeencalculatedforverificationrespectively,aswellasstructuralstressandfilmstressofthembeingcomputedbyusingfiniteelementmethod.Basedonsynthesizingvariousresultsofmeasurement,inspection,andcalculation,itisbelievedthatthesaideightelbowbendpipescanstillbesafeandreliableinoperationatpresent.Keywords:superheater;desuperheater;elbowbendpipe;flattenedouterarc;stressanalysis;evaluationDEFECTSpGRADATIONOFWELDEDSEAMFORSMALLDIAMETERTUBESBYUSINGDUALWALLANDDUALPROJEC2TIONMETHODFORIMAGINGTRANSMISSIONELLIPSEATATIME⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯XUXinglin,JIAGuohua(50)Abstract:Basedonprojectionfeaturesofthesmalldiametertubespweldedseamindualwallanddualprojectionradiographicimaging,thevariationandregularityofdifferentdefectsindifferentpartshavebeenanalysed,andcorrectevaluationmethodofdefectsbeingputforward.Evaluationandgradationofsmalldiametertubespweldedseamsonheatingsurfaceofa1021t/hboilerandothersimilarboilersofunitsunderconstructioninHua2nengHegangPowerGenerationCoLtdhavebeenmade,obtainginggoodresults.Throughdissectionandcomparisonofsomeweldedseams,there2sultsarebasicallysimilar,playingagoodroleinensuringengineeringqualityandweldingquality.Keywords:smalldiametertubepsweldedseam;transmission;defects;gradationDETECTIONANDEVALUATIONFORSTATUSOFHIGHTEMPERATUREFURNACETUBESONBOILERNO.1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯XUHaohao,JINJie(54)Abstract:Throughvisualinspection,measuementoftubediameter,evaluationofresidualcreeplife,aswellascomprehensivetestandestimationofsamplestaken,anoverallstatusdetectionandresidualservicelifeevaluationofhightemperaturefurnacetubesforboilerno.1havebeencarriedout,anddirectingagainsttheresultsofevaluation,correspondingrecommendationsandmeasureshavebeenputforward,providingreferencesforoperationoptimizationandpredeterminedrepairetc..Keywords:boiler;hightemperaturefurnacetube;statusevaluation;lengtheningservicelifeofpartsANALYSISOFSUPERHEATERpSTUBEBURSTCAUSEDBYFALLINGAWAYOFOXIDESKIN⋯⋯⋯⋯⋯LIYaojun(56)Abstract:Tubeburstsofthehightemperaturesuperheaterinonepowrplanthadsuccessivelyoccurredafter50000hoperation,throughintegrateda2nalysis,includingmacroscopicstructure,mechanicalproperty,andmetallurgicalanalysesoftubesamplesfromtubeburstandtubecutsections,aswellasevaluationoftubematerialstatusetc.,itisbelievedthatthecausesleadingtotubeburstarerelatedtoblockagecausedbyfallingawayofoxideskin.Then,somerecommandationsandmeasureshavebeenputforward,suchaspreventingrapidstartupandshutdown,suitablylengthe2ningthetimetoopenfurnacegateafterboilershutdown,andmountingmanagementsystemformonitoringtheservicelifeofboilertubesetc..Keywords:hightemperaturesuperheater;tubeburst;oxideskin;tubeblockage;leakageANALYSISANDREMEDYOFCOMMONPROBLEMSFORAIRPREHEATERWITHROTARYHEATINGSURFACE⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯LIANZhimin(60)Abstract:Directingagainstcommonlyoccurredproblemsonairpreheaterwithrotaryheatingsurfaceintheoperationprocess,suchasbigcurrentswa2ying,andsecondarycombustionetc.,correspondingremedialmeasureshavebeenputforward,havingdefinitereferencesignificanceforenhancingthereliabilityandeconomicbehaviorinoperationofsaidairpreheater.Keywords:airpreheaterwithrotaryheatingsurface;currentswaying;secondarycombustion;operationtechnology·Established:1972·Sponsoredby:Xi’anThermalPowerResearchInstituteCoLtdChineseSocietyforElectricalEngineering·EditedandPublishedby:MagazineAgencyofTHERMALPOWERGENERATION·Distributedby:DistributionBureauofNews2papersAndPeriodicalsunderShaanxiProvincialOfficeofPostalService