電廠化學水處理相關(guān)論文
隨著人們對電力能源需求的不斷提高,電廠行業(yè)在我國國民經(jīng)濟行業(yè)發(fā)展中所占比重也隨之增加,電廠大型化也逐漸成為能源行業(yè)發(fā)展的一種趨勢。在這種趨勢下,對與其息息相關(guān)的電廠化學水處理技術(shù)的提高也勢在必行。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關(guān)于電廠化學水處理相關(guān)論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
電廠化學水處理相關(guān)論文篇1
淺析熱電廠化學水處理工藝
【摘 要】熱電廠化學水含有多種重金屬以及高濃度的懸浮物、無機鹽,如果化學水處理工作不到位,就會對環(huán)境造成很大破壞,因此,必須加強對化學水的處理。本文分析了當前熱電廠化學水處理工藝的趨勢,介紹了幾種當前熱電廠化學水處理工藝。
【關(guān)鍵詞】熱電廠;化學水;處理
一、熱電廠化學水處理工藝
電廠化學水處理在為高參數(shù)、大容量的現(xiàn)代化火電廠的生產(chǎn)服務過程中,呈現(xiàn)出以下主要發(fā)展趨勢:
(一)水處理設備呈集中化布置
傳統(tǒng)的電廠化學水處理一般按功能作用設有:凈水預處理、鍋爐補給水處理、凝結(jié)水精處理、汽水取樣監(jiān)測分析、加藥系統(tǒng)、綜合水泵房、循環(huán)水加氯、廢水及污水處理等系統(tǒng)。存在占地面積大,生產(chǎn)崗位分散,管理不便等問題。目前,從優(yōu)化水處理整體流程的需要出發(fā),設備布置以緊湊、立體、集中的構(gòu)型取代平面、松散、點狀的構(gòu)型。節(jié)約了占地面積和廠房空間,提高了設備的綜合利用率,方便了運行管理。
(二)水處理生產(chǎn)呈集中化控制
集中化控制就是把電廠所有化學水處理的各個子系統(tǒng)合為一套控制系統(tǒng),取消傳統(tǒng)的模擬盤,采用PCL和上位機的2級控制結(jié)構(gòu),利用PLC對各個系統(tǒng)中的設備分別進行數(shù)據(jù)采集和控制,上位機和PCL之間通過數(shù)據(jù)通信接口進行通信。各個子系統(tǒng)以局域網(wǎng)的總線形式集中聯(lián)接在化學主控制室上位機上,從而實現(xiàn)化學水處理系統(tǒng)相對集中的監(jiān)視、操作與自動控制。
(三)水處理工藝呈現(xiàn)多元化
傳統(tǒng)的電廠水處理工藝中,主要以混凝過濾、離子交換、磷酸酸處理為主要特征。如今,電廠水處理技術(shù)出現(xiàn)了多元化的特點。隨著化工材料技術(shù)的不斷進步,膜處理技術(shù)(包括微濾、超濾、反滲透、納濾等)開始廣泛應用于水質(zhì)處理中,離子交換樹脂的種類、使用條件與范圍也有較大的進展,粉末樹脂在凝結(jié)水處理中發(fā)揮著積極的作用。
二、熱電廠化學水處理工藝
熱電廠化學水中含有各種化學元素,直接排除將對環(huán)境造成巨大破壞,必須對其進行處理,現(xiàn)就幾種化學水處理工藝進行分析。
(一)脫硫廢水處理
脫硫廢水具有水質(zhì)和水量不穩(wěn)定的特點。脫硫廢水總的特點是懸浮物和COD較高,易沉淀,含有過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬。
1、海水法
海水法煙氣脫硫是利用海水的天然堿度脫除煙氣中SO2的濕法脫硫技術(shù),具有脫硫效率高、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。國內(nèi)外不少學者對海水脫硫的原理進行了研究,認為其基本原理為:SO2被吸收到海水中電離生成H+和HSO3-,H+與海水中具有緩沖作用的HCO3-反應生成CO2和H2O,因此海水對SO2具有比水更大的吸收能力。海水中的S(Ⅳ)在O2的作用下氧化成穩(wěn)定的S(Ⅵ),隨海水排放至海中。反應方程式如式:
Andeasen等研究了海水中影響脫硫效率的因素,發(fā)現(xiàn)海水的天然堿度是影響脫硫效率的主要因素。此外海水的鹽度和Fe2+、Mn2+等微量元素的存在也會對海水吸收SO2過程產(chǎn)生影響,但影響較天然堿度小。
2、半干法
從鍋爐尾部排出的含硫煙氣被引入循環(huán)流化床反應器喉部,在這里與水、脫硫劑和還具有反應活性的循環(huán)干燥副產(chǎn)物相混合,石灰以較大的表面積散布,并且在煙氣的作用下貫穿整個反應器。然后進入上部筒體,煙氣中的飛灰和脫硫劑不斷進行翻滾、摻混,一部分生石灰則在煙氣的夾帶下進入旋風分離器,分離捕捉下來的顆粒則通過返料器又被送回循環(huán)流化床內(nèi),生石灰通過輸送裝置進入反應塔中。由于接觸面積非常大,石灰和煙氣中的SO2能夠充分接觸,在反應器中的干燥過程中,SO2被吸收中和。 在反應器內(nèi),消除二氧化硫的化學反應如下:
SO2+Ca(OH)2+H2O=CaSO3+2H2O
含有廢物顆粒、殘留石灰和飛灰的固體物在隨后的旋風分離器內(nèi)分離并循環(huán)至反應器,由于固體物的循環(huán)部分還能部分反應,即循環(huán)石灰的未反應部分還能與煙氣中的SO2反應,通過循環(huán)使石灰的利用率提高到最大。
脫硫劑與煙氣中的SO2中和后的副產(chǎn)品與鍋爐飛灰一起,在旋風分離器和反應主塔間循環(huán)。因此,新鮮的生石灰與含硫煙氣能保持較大的反應面積。反應塔的高度提供了恰當?shù)幕瘜W中和反應時間和水分蒸發(fā)吸熱時間,同時由于高濃度的干燥循環(huán)物料的強烈紊流作用和適當?shù)臏囟龋磻鲀?nèi)表面積保持干凈且沒有沉積物,這也是該系統(tǒng)的主要特點之一。
最后,多余的脫硫副產(chǎn)物就通過螺旋器從系統(tǒng)中導入灰斗排至灰場,去除了SO2后的煙氣通過煙道引入布袋除塵器或靜電除塵器,除去粉塵和灰粒,凈化的煙氣通過煙囪放入大氣。 循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)主要由以下系統(tǒng)組成,石灰進料系統(tǒng)、循環(huán)流化床脫硫凈化系統(tǒng)、監(jiān)測控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、煙道系統(tǒng)。
(二)離子交換法除鉻
離子交換法在離子交換器中進行,用大孔巰基(―SH)離子交換樹脂吸附汞離子,達到去除水中汞離子的目的。這個過程是可逆的,離子交換樹脂可以再生,一般用于二級處理。Giravanti等人用大孔弱酸離子交換樹脂PuroliteC106(該樹脂具有抗有機污染能力強和機械破損少等特點)來處理含鉻電廠廢水,SKocaoba等人用強酸陽離子交換樹脂Amberlite1R120來去除和回收廢水中的鉻和鎘,F(xiàn)ethiyeGode等人用螯合樹脂Chelex100去除廢水中的Cr3+和用交換容量較大的二甲基離子交換樹脂LewatitM610去除廢水中的Cr6+。SRengar等人用陽離子交換樹脂1200H、1500H、IRN97H去除和回收核電站冷卻廢水中的鉻,用IRN77和SKN1樹脂處理合成冷卻水中的鉻。
(三)化學法處理含砷廢水
處理含砷廢水,目前國內(nèi)外主要有中和沉淀法、絮凝沉淀法、鐵氧體法、硫化物沉淀法等。
絮凝共沉淀法是目前處理含砷廢水用得最多的方法。它是借助加入(或廢水中原有)Fe3+、Fe2+、Al3+和Mg2+等離子,并用堿(一般是氫氧化鈣)調(diào)到適當pH,使其形成氫氧化物膠體吸附并與廢水中的砷反應,生成難溶鹽沉淀而將其除去。其具體方法有,石灰-鋁鹽法、石灰-高鐵法、石灰-亞鐵法等[4]。 鐵氧體法,在國外,自70年代起已有較多報道,工藝過程是在含砷廢水中加入一定數(shù)量的硫酸亞鐵,然后加堿調(diào)pH至8.5-9.0,反應溫度60-70℃,鼓風氧化20-30分鐘,可生成咖啡色的磁性鐵氧體渣。在熱的含砷廢水中加鐵鹽(FeSO4或Fe2(SO4)3),在一定pH下,恒溫加熱1h。用這種沉淀法比普通沉淀法效果更好。特別是利用磁鐵礦中Fe3+鹽處理廢水中As(III)、As(V),在溫度90℃,不僅效果很好,而且所需要的Fe3+濃度也降到小于0.05mg/L。趙宗升曾[7]從化學熱力學和鐵砷沉淀物的紅外光譜兩個方面探討了氧化鐵砷體系沉淀除砷的機理,發(fā)現(xiàn)在低pH值條件下,廢水中的砷酸根離子與鐵離子形成溶解積很小的FeAsO4,并與過量的鐵離子形成的FeOOH羥基氧化鐵生成吸附沉淀物,使砷得到去除。
(四)堿洗水的處理
1、 中和處理
堿洗廢液中一般含堿量為0.5~5%,pH大于9。其堿性可以采用三種處理方法:一是將酸洗廢液和堿洗廢液混合I二是投藥中和,一般投加的藥劑師工業(yè)硫酸、鹽酸等;三是煙氣中和。經(jīng)處理后的堿洗廢液其pH值在6-9范圍。
2、去除油分
堿洗廢液中的油污主要以乳化油的狀態(tài)存在,油滴分散的粒徑很小并與懸浮物緊密結(jié)合,不易從廢液中除去。對于含油脂污染物較少的廢液,可以采用投入硫酸鋁、氯化鋁、硫酸亞鐵、氯化鐵或聚丙烯酰胺等絮凝劑的方法使其與固體懸浮顆粒絮凝沉淀分離。對于油脂污染物含量較多的堿性廢液,一般采用破乳一油水分離一水質(zhì)凈化的處理方法。通過加入少量破乳劑或1-3%的氯化鈣、氯化鈉等強電解質(zhì)使油脂和懸浮的固體顆粒分離,再通過物理法將油脂刮除,最后將水中還存在的微量油污通過表面活性荊吸附、過濾除去。經(jīng)過處理的廢水,油含量<10mg/L.COD<100mg/L,可達到工業(yè)廢水一級排放標準。
3、降低化學耗氧量(COD)
通過對廢水中油分的去處,一般可以使廢水的COD大大降低,另外還可以通過氧化處理的方法降低廢水的COD值。將空氣或臭氧通入廢水中,利用氧化作用將其中的有機物氧化分解,另外將雙氧水、氯氣、次氯酸鈉、漂白粉等投入廢液也可以將有機物氧化達到降低COD的目的。
4、磷酸根的去除
經(jīng)過以上三個步驟處理的廢水,可以達到排放的一級標準,但是大量的磷酸根仍存在于水體之中,一般采用加入過量的石灰乳,形成磷酸鈣的沉淀,達到去除磷酸根的目的。另外,通過鎂鹽試劑(MgCl2+NH。C1+NH。)與磷酸根離子作用生成MgNH。PO。沉淀,將磷酸根去除,生成產(chǎn)物的是一種復合肥,達到了廢物利用的目的。此方法同時可以將廢水中氨回收利用,方法簡單成本低,值得推廣使用。
參考文獻:
[1]呂薇.電滲析法處理廢水中的SOx2-[J].哈爾濱工業(yè)大學學報, 2012(06).
[2]何毅.納濾膜分離技術(shù)在廢水處理中的應用[J].工業(yè)水處理, 2013(08).
電廠化學水處理相關(guān)論文篇2
淺談電廠化學水處理設備設施防腐處理
[摘 要]本文以熱電中心化學水處理設備設施出現(xiàn)的幾次腐蝕問題為例,介紹了熱電中心所采取的一系列處理方法,其經(jīng)驗對電廠水處理部門處理此類問題具有一定的指導意義。
[關(guān)鍵詞]化學水處理 腐蝕 設備設施 環(huán)氧玻璃鋼
化學水處理設備設施是電廠最容易發(fā)生腐蝕的設備設施之一,近年來,熱電中心化學水處理系統(tǒng)相繼出現(xiàn)了高位酸槽、低位酸池、除碳器和水處理地溝等設備設施腐蝕的問題,對此熱電中心分析了原因,采取了一系列有效的處理方法。
1 高位酸槽襯膠層腐蝕
1.1 原因分析
(1)從現(xiàn)場出現(xiàn)的刺激性氣味及從稀酸中取出的白色油狀物,說明鹽酸中有異常有機物,經(jīng)過技術(shù)部門分析化驗判斷異常物質(zhì)為帶有苯環(huán)的鹵素取代物。
(2)經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)鹽酸由供應商采購的某農(nóng)藥廠產(chǎn)品,供應商未按合同要求的全部提供合成鹽酸,而是混有副產(chǎn)鹽酸(制備氯化苯的副產(chǎn)物,外觀淡黃色,含有氯代烴類等多種雜質(zhì))或精制鹽酸(副產(chǎn)鹽酸吸附雜質(zhì)后所得,外觀無色或淡黃色,仍含有少量氯代烴類雜質(zhì))。
(3)由于鹽酸來貨檢驗時根本無法從外觀上判斷是否是合成鹽酸還是副產(chǎn)鹽酸,按《GB320-2006工業(yè)用合成鹽酸》標準檢驗也無法判斷,造成質(zhì)量驗收盲區(qū),副產(chǎn)鹽酸或精制鹽酸含一定量苯環(huán)的氯取代物,造成酸槽及管道橡膠襯里腐蝕損壞。
(4)由于有機物對一般橡膠會產(chǎn)生乳化溶融性破壞作用,白色油狀物應為橡膠襯里的溶脹物,不溶于水,主要吸附在離子交換樹脂表面,對離子交換樹脂及環(huán)境造成污染。
1.2 處理措施
(1)進一步明確鹽酸必須是合成鹽酸,嚴格執(zhí)行《GB320-2006工業(yè)用合成鹽酸》和《GB/T6680-2003液體化工產(chǎn)品采樣通則》,對外觀顏色檢查項目提出了明確的判定標準,在國標基礎上增加監(jiān)控檢測化學耗氧量(COD)。從合成鹽酸生產(chǎn)廠家直接進貨,減少流通環(huán)節(jié),對鹽酸運輸車輛要求專車專用。
(2)反復沖洗從計量箱至陽床的所有酸管道,直至無油狀物,將2#低位酸池余酸排入1#低位酸槽,迅速堿洗置換2#低位酸池,并進池檢查,對內(nèi)部進行了緊急清理,確認內(nèi)部正常后立即進新鹽酸供生產(chǎn)使用,臨時增接2#低位酸池酸泵出口至計量箱進酸母管,然后檢查清理1#低位酸池。
(3)對陽床逐臺進行檢查和堿洗復蘇,同時陽床再生前增加一步正洗操作,以便排掉污染物;每天增加監(jiān)測2次陽床、陰床、混床、中間水箱、除鹽水箱出水COD,保證除鹽水水質(zhì)正常。
(4)給化學水處理操作人員配備單罐防毒口罩,做好危害識別與控制,安排吸除地溝中的有機物,統(tǒng)一集中處理,防止污染物擴散和外排。
(5)將各槽、池和計量箱內(nèi)已經(jīng)污染的鹽酸用槽車移走,減輕對酸系統(tǒng)設備的腐蝕。
(6)檢查酸系統(tǒng)設備,對橡膠襯里損壞嚴重的1-2#高位酸槽分批送廠家重新襯膠,同時更換腐蝕嚴重的襯膠閥門、管道等。
2 低位酸池內(nèi)壁腐蝕
2.1 原因分析
(1)從隔絕用空1#低位酸池到對其進行內(nèi)部檢查,未發(fā)現(xiàn)池內(nèi)有異常沉積物質(zhì),說明使用的鹽酸沒有質(zhì)量問題。
(2)1-2#低位酸池都是在2007年4~5月份進行的內(nèi)部防腐處理,2008年1月出現(xiàn)過酸污染事故,但當時檢查沒有發(fā)現(xiàn)1#低位酸池內(nèi)部防腐層損壞現(xiàn)象,說明含氯化苯的鹽酸對環(huán)氧玻璃鋼沒有腐蝕。
(3)由低位酸池內(nèi)部環(huán)氧玻璃鋼纖維布鼓包較大,可以推斷出最初環(huán)氧玻璃鋼纖維布防腐效果不是很理想,存在一些氣泡,氣泡位置有濃鹽酸滲入防腐層內(nèi)部,造成防腐層與墻壁混凝土逐漸脫離,濃鹽酸積存在防腐層與混凝土之間,時間長后濃鹽酸就會不斷對混凝土進行腐蝕,出現(xiàn)腐蝕坑,隨著腐蝕加劇,鼓包面就會越來越大。
2.2 處理措施
(1)安排檢修人員鏟除鼓包的防腐層,對已腐蝕的鋼筋混凝土,鑿除干凈,不得有殘留,被鑿除的部位要用細石混凝土搗實、抹平,并應保持原混凝土的標號。
(2)表面采用水泥砂漿抹面時,必須把混凝土基層鏟毛、清理干凈,抹時必須壓實、嚴防脫層、空鼓、裂縫等,防腐施工前混凝土及水泥砂漿表面含水率6%,否則進行烘干脫水,加熱溫度在45~60℃以下保持三晝夜。
(3)在糊制環(huán)氧樹脂前,需對水泥表面進行處理,方法是用鋼絲刷子清理施工表面,目的是去油、去污及表面拉毛,然后清除浮塵,再刷底漆二道,每次厚度約0.1mm,自然固化,每次間隔不得少于24小時,固化后刮膩子1~2次,并修補找平。
(4)按原設計要求,貼布10層環(huán)氧玻璃纖維布,每貼一層布應充分固化后,方可進行下一層貼布,新貼環(huán)氧玻璃纖維布與原舊環(huán)氧玻璃層搭接應有150mm左右寬度,最后一層貼布結(jié)束,在其完全固化后再涂面漆3道。
(5)待最后一道工序結(jié)束且環(huán)氧玻璃纖維布及面漆干燥后,低位酸池重新投入使用。
3 水處理地溝腐蝕
3.1 原因分析
(1)從投產(chǎn)到現(xiàn)在,化學水處理地溝已經(jīng)使用了多年,地溝采用2種防腐工藝相結(jié)合的方式:溝壁貼6層環(huán)氧玻璃鋼布,溝底貼100mm×100mm×10mm耐酸瓷磚;在大量酸、堿性廢水的沖擊下,地溝耐酸瓷磚被沖脫,大量酸、堿性廢水對地溝水泥澆筑層造成沖擊和腐蝕。
(2)溝壁的環(huán)氧玻璃鋼布和溝底的耐酸瓷磚接縫存在密封性不嚴的問題,一旦地溝內(nèi)有一定深度的積水后,積水會對環(huán)氧玻璃鋼布和溝底的耐酸瓷磚接縫處進行沖蝕,造成環(huán)氧玻璃鋼布剝落,從而對地溝形成了腐蝕。
3.2 處理措施
根據(jù)化學水處理地溝的具體情況,熱電中心采用花崗巖砌筑的方法,選用厚度在20mm左右花崗巖進行砌筑,采用環(huán)氧樹脂膠泥做底和勾縫,將地溝分3批進行防腐改造處理,改造后效果如圖14所示。具體施工步驟如下:
(1)分期隔絕交換器系統(tǒng),先停運0-4#陽床、0-4#陰床和1-5#混床,并用磚頭在5#陽床、5#陰床和6#混床西側(cè)頂端砌水泥隔斷,接縫處做防水處理,同時派專人定時對其檢查,發(fā)現(xiàn)有滲漏用干抹布擦干后再刷一層防水膠,確保施工地溝干燥;
(2)拆除停運交換器伸入地溝內(nèi)影響施工的正排、反排和中排管道;
(3)鏟除地溝兩側(cè)的環(huán)氧玻璃布和砸掉溝底貼的耐酸瓷磚并清理干凈;
(4)將化學水處理地溝開裂的部位鑿出一道“V”型槽,用摻入速凝劑的水泥凈漿灌埋;
(5)在整個地溝底部涂上一層環(huán)氧樹脂膠泥砂漿并找平,再按照地溝底面具體尺寸切割花崗巖進行鋪設,鋪設過程中在交換器正排、反排和中排等部位貼大小合適的整塊花崗巖;
(6)地溝兩側(cè)采用環(huán)氧樹脂膠泥砂漿鋪設花崗巖,鋪設結(jié)束后對所有花崗巖縫隙進行環(huán)氧樹脂膠泥勾縫處理;
(7)施工結(jié)束待環(huán)氧樹脂膠泥砂漿干透后在恢復系統(tǒng)前重新安裝好交換器正排、反排和中排管道;
(8)待0-4#陽床、0-4#陰床和1-5#混床地溝施工結(jié)束系統(tǒng)恢復后重復步驟(1)~(7),分別對5-8#陽床、5-8#陰床、6-8#混床地溝和9-12#陽床、9-12#陰床、9#混床及2-3#過濾器地溝改造。
4 結(jié)語
熱電中心針對化學水處理設備設施出現(xiàn)的一系列腐蝕問題采取了有效的控制處理方法,保證了電廠化學水處理系統(tǒng)及設備的運行安全,其處理方法經(jīng)驗對同類型電廠水處理部門解決此類問題具有一定的指導意義。
參考文獻
[1] 李培元.火力發(fā)電廠水處理及水質(zhì)控制[M].北京:中國電力出版社,2000.
[2] 陸士平等.建筑防腐蝕材料設計與施工手冊[M].北京:化學工業(yè)出版社,1996.