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环境保护

美国燃煤电厂脱硫废水处理技术(一)

2017-08-30 14:59:37来源:贤集网浏览:评论:0
  要讨论燃煤电厂脱硫废水的处理问题,首先考虑的就是脱硫废水的水量水质特征。脱硫废水的水量水质特征是由煤的品质,锅炉设计,脱硫装置前的烟气处理手段,脱硫装置的设计和运行决定的。   从2000年以后燃煤电厂脱硫废水的污染在美国逐渐引起了重视,针对脱硫废水的一些特性,很多国际性公司和美国本土公司加强了脱硫废水处理的研发。以下介绍目前美国正在使用和正在研发的处理技术。针对不同的水量水质特征,结合电厂的实际情况,可以选用不同的处理技术。   1 自然沉淀法   自然沉淀法一般采用人工水塘或水池,沉淀脱硫废水中的悬浮性固体,其中主要是硫酸钙,硫酸镁。一般采用两个水塘或水池轮流运作的方式,即在一个水塘或水池接受脱硫废水的时候,清理另外一个水塘或水池的固体沉积物。   此种方法成本低,且这些电厂有大量土地资源可使用。有的电厂在脱硫废水流入水塘或水池之前添加氯化铁等絮凝剂增加固体沉淀。   2 传统物理化学沉淀法   物理化学沉淀法是通过添加化学药剂,调整pH值,经过脱饱和,絮凝,混凝,沉淀的方式达到去除固体和溶解性重金属离子的目的。   该法优点是可除掉大部分重金属,成本相对较低,可作为后续处理的预处理,是目前运行最成熟的脱硫废水处理技术。   该法缺点是无法满足最新的排放标准,对待脱硫废水存在管道阻塞问题。   3 生物处理法   生物处理法是一种有效的处理重金属和例如硝酸根、亚硝酸根等营养物质的方法。这一部分介绍三种在美国应用于实践的生物处理方法。   3.1 GE ABmet技术   ABmet是一种厌氧生物膜处理技术,该技术采用两个反应器,反应器里面填充多孔活性炭作为媒介,在活性炭上让选择好的微生物生长形成生物膜。GE声称这种微生物是为处理脱硫废水特殊培养的。   该方法除硒分两个步骤:第一步降低氧化还原电位,主要去除硝酸根或亚硝酸根,同时去除一部分汞,砷和其他重金属,第二部分去除硒酸根,并进一步去除其他金属离子。   ABmet技术是脱硫废水处理领域比较先进的方法,在去除硒,汞,砷,和氮氧化物有很好的处理效率;和物化法联合使用可有效去除砷和汞,及其他重金属。但该技术会产生硫化氢;对汞的处理效率不十分稳定,需要有一个处理效率高的预处理系统协助汞的处理;操作上要严格控制反冲洗,既要防止生成大量气体造成短路,也要防止微生物过度流失。   3.2 IBIO技术   IBIO生物处理方法是一种生物处理脱硫废水的方法。该法在原理上和GE的ABmet技术是一致的,都是采用两级缺氧厌氧的方式达到硒酸根的还原。但GE采用的是生物膜的形式,IBIO采用的是微生物悬浮生长的模式。   该技术优点是反应器不需要反冲洗,不需要媒介,造价相对GE的ABmet技术低一些。但处理效果不如GE 的ABmet技术,反应微生物未经过精细筛选。   3. 3 人工湿地   一般的人工湿地主要是好氧反应,需要种植植物等作物加强水中的氧气供应。脱硫废水的处理过程中因为需要缺氧厌氧反应一般不种植植物,而采用投放木屑、牛马粪等固体物质。为达到缺氧厌氧,处理脱硫废水的人工湿地水流采用纵向流动。   该技术优点是造价低,运行方便, 容易管理,能够处理重金属含量低的脱硫废水。但对重金属含量高的脱硫废水很难达到美国脱硫废水排放标准,对土地的需求量大,天气条件影响较大。   3.4 铁法   铁法是采用零价铁以及铁化合物的还原特性,对溶解性重金属离子进行还原,吸附和沉淀的方法。   3.4.1 Kurida铁化学技术   以零价铁做还原剂,实现了对硒酸根的还原反应工程性使用。该技术需要加入大量的酸和碱进行pH值的调整,以利于铁的溶解和铁的沉淀。为了达到比较快的反应速度以减小反应器的尺寸,实践中采用蒸汽加热脱硫废水。由于铁颗粒的大量溶解,经沉淀后产生了大量的污泥,显着增加了运行成本。   3.4.2活性铁技术   零价铁(铁粉)用于处理废水过程中,铁粉表面容易形成铁锈钝化层,致使铁粉媒介迅速失活失效,成为零价铁技术应用的主要障碍。美国Texas A&M大学通过界面化学控制铁的锈蚀反应,生成具有高度还原活性的铁氧化物相,并与零价铁互动形成协同效应,生成活性铁反应媒介,不但解决了铁粉钝化失活问题,而且极大地提高了其对各类重金属污染物的去除反应效率。   该技术的优点在于对各类重金属污染物,包括硒,汞,砷等都能高效去除,可稳定达到美国排放标准,对汞的去除效果尤其出色,出水通常都低于10 ppt的痕量;成本比较低,不需要高效的物化法处理。但对含硝酸根浓度高的脱硫废水除硒酸根的反应速度比较慢。   3.4.3 ZVI BLUE技术   ZVIBlue技术是一项零价铁还原处理技术,该技术是依靠零价铁的强大还原能力去除脱硫废水中的溶解性重金属离子。它的特点是把细小的零价铁颗粒用胶粘附在弹性有机纤维海绵体上,该海绵体放入一个桶中形成一个反应单元。在该反应单元内零价铁和铁氧化物对重金属离子产生还原,吸附等作用。   该技术已经进行了几个中试,在某些水质情况下取得了比较好的效果。但对于大范围的脱硫废水是否适用仍然有待试验和观察。
 

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