Koristeći sustav odsumporavanja dimnih plinova (FGD) termoelektrane na ugljen kao primjer, ova analiza ispituje probleme u tradicionalnim FGD sustavima otpadnih voda, kao što su loš dizajn i visoke stope kvarova opreme. Višestrukom optimizacijom i tehničkim modifikacijama smanjen je sadržaj krutih tvari u otpadnim vodama, čime se osigurava normalan rad sustava i smanjuju operativni troškovi i troškovi održavanja. Predložena su praktična rješenja i preporuke, pružajući čvrstu osnovu za postizanje nulte ispuštanja otpadnih voda u budućnosti.
1. Pregled sustava
Termoelektrane na ugljen obično koriste mokri FGD proces s vapnencem i gipsom, koji koristi vapnenac (CaCO₃) kao apsorbent. Ovaj proces neizbježno proizvodi FGD otpadne vode. U ovom slučaju, dva mokra FGD sustava dijele jednu jedinicu za pročišćavanje otpadnih voda. Izvor otpadnih voda je preljev ciklonskog gipsa, obrađen tradicionalnim metodama (sustav s tri spremnika) s projektiranim kapacitetom od 22,8 t/h. Pročišćene otpadne vode pumpaju se 6 km do odlagališta radi suzbijanja prašine.
2. Glavni problemi u izvornom sustavu
Dijafragma dozirnih pumpi često je propuštala ili otkazivala, što je sprječavalo kontinuirano doziranje kemikalija. Visoke stope kvarova u filter prešama s pločama i okvirima i pumpama za mulj povećavale su zahtjeve za radnom snagom i otežavale uklanjanje mulja, usporavajući sedimentaciju u bistrima.
Otpadne vode, koje su nastajale iz preljeva ciklonskog gipsa, imale su gustoću od približno 1040 kg/m³ s udjelom krutih tvari od 3,7%. To je narušilo sposobnost sustava da kontinuirano ispušta pročišćenu vodu i kontrolira koncentracije štetnih iona u apsorberu.
3. Preliminarne izmjene
Poboljšanje doziranja kemikalija:
Dodatni spremnici za kemikalije ugrađeni su na sustav s tri spremnika kako bi se osiguralo dosljedno doziranje putem gravitacije, kontrolirano pomoćuonline mjerač koncentracije.
Rezultat: Poboljšana kvaliteta vode, iako je sedimentacija i dalje bila potrebna. Dnevni ispust smanjen je na 200 m³, što nije bilo dovoljno za stabilan rad dvaju FGD sustava. Troškovi doziranja bili su visoki, u prosjeku 12 CNY/toni.
Ponovna upotreba otpadnih voda za suzbijanje prašine:
Na dnu taložnika ugrađene su pumpe kako bi se dio otpadnih voda preusmjerio u silose za pepeo na licu mjesta radi miješanja i ovlaživanja.
Rezultat: Smanjen pritisak na odlagalište, ali i dalje visoka mutnoća i nepoštivanje standarda ispuštanja.
4. Trenutne mjere optimizacije
S obzirom na strože propise o zaštiti okoliša, bila je potrebna daljnja optimizacija sustava.
4.1 Kemijsko podešavanje i kontinuirani rad
Održavanje pH vrijednosti između 9 i 10 povećanim doziranjem kemikalija:
Dnevna upotreba: vapno (45 kg), koagulanti (75 kg) i flokulanti.
Osiguran je ispust 240 m³/dan čiste vode nakon povremenog rada sustava.
4.2 Prenamjena spremnika za gnojnicu u hitnim slučajevima
Dvostruka upotreba spremnika za hitne slučajeve:
Tijekom zastoja: Skladištenje gnojnice.
Tijekom rada: Prirodna sedimentacija za ekstrakciju čiste vode.
Optimizacija:
Dodani su ventili i cijevi na različitim razinama spremnika kako bi se omogućio fleksibilan rad.
Sedimentirani gips vraćen je u sustav radi odvodnjavanja ili ponovne upotrebe.
4.3 Promjene na razini cijelog sustava
Smanjena koncentracija krutih tvari u ulaznoj otpadnoj vodi preusmjeravanjem filtrata iz sustava za vakuumsko odvodnjavanje trakom u spremnik otpadne vode.
Povećana učinkovitost sedimentacije skraćivanjem vremena prirodnog taloženja doziranjem kemikalija u spremnicima za hitne slučajeve.
5. Prednosti optimizacije
Poboljšani kapacitet:
Neprekidni rad s dnevnim ispuštanjem preko 400 m³ otpadnih voda koje ispunjavaju uvjete.
Učinkovita kontrola koncentracije iona u apsorberu.
Pojednostavljene operacije:
Eliminirana je potreba za filter prešom s pločama i okvirom.
Smanjen rad za rukovanje muljem.
Poboljšana pouzdanost sustava:
Veća fleksibilnost u rasporedima obrade otpadnih voda.
Veća pouzdanost opreme.
Uštede troškova:
Potrošnja kemikalija smanjena je na vapno (1,4 kg/t), koagulante (0,1 kg/t) i flokulante (0,23 kg/t).
Trošak obrade smanjen je na 5,4 CNY/toni.
Godišnja ušteda od približno 948.000 CNY na troškovima kemikalija.
Zaključak
Optimizacija sustava za obradu otpadnih voda metodom odsjaja i dimnjaka (FGD) rezultirala je značajno poboljšanom učinkovitošću, smanjenim troškovima i usklađenošću sa strožim ekološkim standardima. Ove mjere služe kao referenca za slične sustave koji nastoje postići nultu ispuštenu otpadnu vodu i dugoročnu održivost.
Vrijeme objave: 21. siječnja 2025.
