Koristeći sustav odsumporavanja dimnih plinova (FGD) elektrane na ugljen kao primjer, ova analiza ispituje probleme u tradicionalnim FGD sustavima otpadnih voda, kao što su loš dizajn i visoke stope kvarova opreme. Višestrukim optimizacijama i tehničkim izmjenama smanjen je udio krutih tvari u otpadnim vodama, čime je osiguran normalan rad sustava i smanjeni pogonski i troškovi održavanja. Predložena su praktična rješenja i preporuke koje daju čvrste temelje za postizanje nulte količine ispuštanja otpadnih voda u budućnosti.
1. Pregled sustava
Elektrane na ugljen obično koriste mokri FGD proces vapnenca i gipsa, koji koristi vapnenac (CaCO₃) kao apsorbent. Ovaj proces neizbježno proizvodi FGD otpadnu vodu. U ovom slučaju, dva mokra FGD sustava dijele jednu jedinicu za pročišćavanje otpadnih voda. Izvor otpadnih voda je preljev ciklona gipsa, prerađen tradicionalnom metodom (sustav s tri spremnika) projektiranog kapaciteta 22,8 t/h. Pročišćena otpadna voda pumpa se 6 km do odlagališta radi suzbijanja prašine.
2. Glavni problemi u izvornom sustavu
Membrana pumpi za doziranje često je curila ili kvarila, sprječavajući kontinuirano doziranje kemikalija. Visoke stope kvarova u filter prešama s pločama i okvirom i pumpama za mulj povećale su zahtjeve za radom i otežale uklanjanje mulja, usporavajući taloženje u taložnicima.
Otpadne vode, koje potječu iz preljeva ciklona gipsa, imale su gustoću od približno 1.040 kg/m³ s udjelom krutine od 3,7%. To je smanjilo sposobnost sustava da kontinuirano ispušta pročišćenu vodu i kontrolira koncentracije štetnih iona u apsorberu.
3. Preliminarne izmjene
Poboljšanje doziranja kemikalija:
Dodatni spremnici kemikalija postavljeni su na vrhu sustava s tri spremnika kako bi se osiguralo dosljedno doziranje putem gravitacije, kontrolirano pomoćuonline mjerač koncentracije.
Rezultat: Poboljšana kvaliteta vode, iako je i dalje potrebno taloženje. Dnevni ispust smanjen je na 200 m³, što je bilo nedovoljno za stabilan rad dva FGD sustava. Troškovi doziranja bili su visoki, u prosjeku 12 CNY/toni.
Ponovno korištenje otpadne vode za suzbijanje prašine:
Pumpe su instalirane na dnu taložnika kako bi se dio otpadne vode preusmjerio u silos pepela na licu mjesta radi miješanja i ovlaživanja.
Rezultat: Smanjeni pritisak na odlagalište, ali još uvijek rezultira visokom zamućenošću i nepoštivanjem standarda ispuštanja.
4. Trenutačne mjere optimizacije
Uz strože ekološke propise bila je potrebna daljnja optimizacija sustava.
4.1 Kemijska prilagodba i kontinuirani rad
Održava pH između 9-10 povećanim doziranjem kemikalija:
Dnevna potrošnja: vapno (45 kg), koagulansi (75 kg) i flokulanti.
Osigurano ispuštanje 240 m³/dan čiste vode nakon povremenog rada sustava.
4.2 Promjena namjene spremnika gnojnice za hitne slučajeve
Dvostruka namjena spremnika za hitne slučajeve:
Tijekom zastoja: Skladištenje gnojnice.
Tijekom rada: Prirodna sedimentacija za ekstrakciju čiste vode.
Optimizacija:
Dodani ventili i cjevovod na različitim razinama spremnika kako bi se omogućile fleksibilne operacije.
Sedimentirani gips vraćen je u sustav za odvodnjavanje ili ponovnu upotrebu.
4.3 Izmjene na razini sustava
Smanjena koncentracija krutih tvari u ulaznoj otpadnoj vodi preusmjeravanjem filtrata iz sustava za odvodnjavanje vakuumske trake u međuspremnik otpadne vode.
Poboljšana učinkovitost taloženja skraćivanjem vremena prirodnog taloženja kroz doziranje kemikalija u spremnicima za hitne slučajeve.
5. Prednosti optimizacije
Poboljšani kapacitet:
Kontinuirani rad s dnevnim ispuštanjem preko 400 m³ prihvatljive otpadne vode.
Učinkovita kontrola koncentracije iona u apsorberu.
Pojednostavljene operacije:
Eliminirana je potreba za filter prešom s pločama i okvirom.
Smanjeni rad za rukovanje muljem.
Poboljšana pouzdanost sustava:
Veća fleksibilnost u rasporedima obrade otpadnih voda.
Veća pouzdanost opreme.
Ušteda troškova:
Potrošnja kemikalija smanjena je na vapno (1,4 kg/t), koagulanse (0,1 kg/t) i flokulante (0,23 kg/t).
Cijena liječenja smanjena je na 5,4 CNY/toni.
Godišnja ušteda od približno 948.000 CNY u troškovima kemikalija.
Zaključak
Optimizacija FGD sustava otpadnih voda rezultirala je značajno poboljšanom učinkovitosti, smanjenim troškovima i usklađenošću sa strožim ekološkim standardima. Ove mjere služe kao referenca za slične sustave koji žele postići nulto ispuštanje otpadnih voda i dugoročnu održivost.
Vrijeme objave: 21. siječnja 2025
