Na przykładzie instalacji odsiarczania spalin (FGD) elektrowni węglowej, niniejsza analiza analizuje problemy występujące w tradycyjnych systemach oczyszczania ścieków FGD, takie jak nieprawidłowa konstrukcja i wysoka awaryjność urządzeń. Dzięki licznym optymalizacjom i modyfikacjom technicznym, obniżono zawartość części stałych w ściekach, co zapewniło prawidłową pracę systemu oraz obniżyło koszty eksploatacji i konserwacji. Zaproponowano praktyczne rozwiązania i zalecenia, stanowiące solidne podstawy do osiągnięcia zerowego poziomu zrzutu ścieków w przyszłości.
1. Przegląd systemu
Elektrownie węglowe powszechnie stosują proces mokrego odsiarczania spalin (FGD) z wykorzystaniem wapienia i gipsu, w którym jako absorbent wykorzystuje się wapień (CaCO₃). Proces ten nieuchronnie wiąże się z produkcją ścieków z FGD. W tym przypadku dwa systemy mokrego odsiarczania spalin korzystają z jednej oczyszczalni ścieków. Źródłem ścieków jest przelew cyklonu gipsowego, oczyszczany tradycyjnymi metodami (system trójzbiornikowy) o projektowanej wydajności 22,8 t/h. Oczyszczone ścieki są pompowane na odległość 6 km do składowiska w celu redukcji zapylenia.
2. Główne problemy w oryginalnym systemie
Membrany pomp dozujących często przeciekały lub ulegały awariom, uniemożliwiając ciągłe dozowanie chemikaliów. Wysoka awaryjność pras filtracyjnych płytowych i pomp osadowych zwiększała nakład pracy i utrudniała usuwanie osadu, spowalniając sedymentację w osadnikach.
Ścieki pochodzące z przelewu cyklonu gipsowego miały gęstość około 1040 kg/m³ i zawartość części stałych 3,7%. Utrudniało to systemowi ciągłe odprowadzanie oczyszczonej wody i kontrolowanie stężenia szkodliwych jonów w absorberze.
3. Zmiany wstępne
Poprawa dozowania środków chemicznych:
Dodatkowe zbiorniki chemiczne zostały zamontowane na górze systemu potrójnego zbiornika, aby zapewnić stałe dozowanie grawitacyjne, kontrolowane przezmiernik stężenia online.
Rezultat: Poprawa jakości wody, choć nadal konieczne było sedymentowanie. Dzienny zrzut zmniejszono do 200 m³, co było niewystarczające do stabilnej pracy dwóch instalacji odsiarczania spalin. Koszty dozowania były wysokie i wynosiły średnio 12 CNY/tonę.
Ponowne wykorzystanie ścieków w celu redukcji zapylenia:
Na dnie osadnika zainstalowano pompy, które przekierowują część ścieków do miejscowych silosów na popiół w celu ich wymieszania i nawilżenia.
Wynik: Zmniejszenie ciśnienia na składowisku, ale nadal wysokie zmętnienie i brak zgodności ze standardami zrzutu.
4. Aktualne środki optymalizacji
Ze względu na coraz bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące ochrony środowiska konieczna stała się dalsza optymalizacja systemu.
4.1 Regulacja chemiczna i praca ciągła
Utrzymanie pH na poziomie 9–10 poprzez zwiększone dozowanie środków chemicznych:
Zużycie dzienne: wapno (45 kg), koagulanty (75 kg) i flokulanty.
Zapewniono zrzut 240 m³/dzień czystej wody po okresowej pracy systemu.
4.2 Ponowne wykorzystanie zbiornika na gnojowicę awaryjnego
Podwójne zastosowanie zbiornika awaryjnego:
W czasie przestoju: Magazynowanie gnojowicy.
W trakcie eksploatacji: Naturalna sedymentacja w celu uzyskania czystej wody.
Optymalizacja:
Dodano zawory i rury na różnych poziomach zbiorników, aby umożliwić elastyczną obsługę.
Osadzony gips wracał do systemu w celu odwodnienia lub ponownego wykorzystania.
4.3 Modyfikacje w całym systemie
Obniżenie stężenia ciał stałych w dopływających ściekach poprzez przekierowanie filtratu z systemów odwadniania taśmowego do zbiornika buforowego ścieków.
Poprawa efektywności sedymentacji poprzez skrócenie naturalnego czasu sedymentacji dzięki dozowaniu środków chemicznych w zbiornikach awaryjnych.
5. Korzyści z optymalizacji
Zwiększona pojemność:
Praca ciągła z dobowym zrzutem ponad 400 m³ ścieków spełniających wymogi.
Skuteczna kontrola stężenia jonów w absorberze.
Uproszczone operacje:
Wyeliminowano potrzebę stosowania płytowo-ramowej prasy filtracyjnej.
Zmniejszenie nakładów pracy przy obsłudze osadów.
Zwiększona niezawodność systemu:
Większa elastyczność harmonogramów przetwarzania ścieków.
Większa niezawodność sprzętu.
Oszczędności kosztów:
Zużycie środków chemicznych zmniejszono do wapna (1,4 kg/t), koagulantów (0,1 kg/t) i flokulantów (0,23 kg/t).
Koszty leczenia obniżono do 5,4 CNY/tonę.
Roczne oszczędności kosztów środków chemicznych wynoszą ok. 948 000 CNY.
Wniosek
Optymalizacja systemu oczyszczania ścieków w ramach FGD przyniosła znaczną poprawę wydajności, obniżenie kosztów i spełnienie surowszych norm środowiskowych. Działania te stanowią punkt odniesienia dla podobnych systemów dążących do osiągnięcia zerowego poziomu zrzutu ścieków i długoterminowej zrównoważoności.
Czas publikacji: 21-01-2025
