Việc đốt than trong các cơ sở phát điện tạo ra chất thải rắn, chẳng hạn như tro đáy và tro bay, và khí thải được phát ra trong khí quyển. Nhiều nhà máy được yêu cầu loại bỏ lượng khí thải SOX khỏi khí thải bằng hệ thống khử lưu huỳnh khí thải (FGD). Ba công nghệ FGD hàng đầu được sử dụng ở Mỹ là chà ướt (85%số lần cài đặt), chà khô (12%) và tiêm chất hấp thụ khô (3%). Máy lọc ướt thường loại bỏ hơn 90% sox, so với máy lọc khô, loại bỏ 80%. Bài viết này trình bày các công nghệ tiên tiến để xử lý nước thải được tạo ra bởiHệ thống FGD.
Khái niệm cơ bản FGD ướt
Các công nghệ FGD ướt có điểm chung là một phần lò phản ứng bùn và phần khử nước rắn. Nhiều loại chất hấp thụ đã được sử dụng, bao gồm các tháp đóng gói và khay, máy lọc Venturi và máy lọc phun trong phần lò phản ứng. Các chất hấp thụ trung hòa các khí axit với bùn kiềm của vôi, natri hydroxit hoặc đá vôi. Vì một số lý do kinh tế, những người làm việc mới hơn có xu hướng sử dụng bùn đá vôi.
Khi đá vôi phản ứng với SOX trong điều kiện giảm của chất hấp thụ, do đó 2 (thành phần chính của SOX) được chuyển đổi thành sulfite, và một loại bùn giàu canxi được sản xuất. Các hệ thống FGD trước đó (được gọi là hệ thống oxy hóa tự nhiên hoặc ức chế quá trình oxy hóa) đã tạo ra một sản phẩm phụ canxi sulfite. Mới hơnHệ thống FGDsử dụng một lò phản ứng oxy hóa trong đó bùn canxi sulfite được chuyển đổi thành canxi sulfate (thạch cao); Chúng được gọi là hệ thống FGD oxy hóa cưỡng bức (LSFO).
Các hệ thống FGD LSFO hiện đại điển hình sử dụng một chất hấp thụ tháp phun với lò phản ứng oxy hóa tích hợp trong cơ sở (Hình 1) hoặc hệ thống sủi bọt phản lực. Trong mỗi khí được hấp thụ trong bùn đá vôi trong điều kiện anoxic; Slurry sau đó chuyển đến một lò phản ứng hiếu khí hoặc vùng phản ứng, trong đó sulfite được chuyển đổi thành sunfat và kết tủa thạch cao. Thời gian giam giữ thủy lực trong lò phản ứng oxy hóa là khoảng 20 phút.
1. Hệ thống FGD đá vôi vôi Spray Cột (LSFO). Trong một bùn thải LSFO truyền đến lò phản ứng, nơi không khí được thêm vào để buộc quá trình oxy hóa sulfite vào sulfate. Sự oxy hóa này dường như chuyển đổi selenite thành selenate, dẫn đến những khó khăn điều trị sau này. Nguồn: Đồi Ch2M
Các hệ thống này thường hoạt động với chất rắn lơ lửng từ 14% đến 18%. Các chất rắn lơ lửng bao gồm chất rắn thạch cao mịn và thô, tro bay và vật liệu trơ được giới thiệu với đá vôi. Khi các chất rắn đạt đến giới hạn trên, bùn được thanh lọc. Hầu hết các hệ thống FGD LSFO sử dụng các hệ thống chất rắn cơ học và khử nước để tách thạch cao và các chất rắn khác với nước thanh lọc (Hình 2).
2. Hệ thống khử nước Gypsum thanh lọc FGD. Trong một hệ thống khử nước thạch cao điển hình trong thanh lọc được phân loại hoặc tách, thành các phân số thô và mịn. Các hạt mịn được tách ra trong dòng chảy từ hydroclone để tạo ra một dòng chảy bao gồm chủ yếu là các tinh thể thạch cao lớn (để bán tiềm năng) có thể được khử nước với độ ẩm thấp với hệ thống khử nước của vành đai chân không. Nguồn: Đồi Ch2M
Một số hệ thống FGD sử dụng chất làm đặc trọng lực hoặc ao lắng để phân loại và khử nước chất rắn, và một số sử dụng máy ly tâm hoặc hệ thống khử nước trống chân không quay, nhưng hầu hết các hệ thống mới sử dụng hydroclone và dây đai chân không. Một số có thể sử dụng hai hydroclone nối tiếp để tăng loại bỏ chất rắn trong hệ thống khử nước. Một phần của tràn hydroclone có thể được đưa trở lại hệ thống FGD để giảm lưu lượng nước thải.
Thanh lọc cũng có thể được bắt đầu khi có sự tích tụ clorua trong bùn FGD, cần thiết bởi các giới hạn được áp đặt bởi khả năng chống ăn mòn của vật liệu xây dựng của hệ thống FGD.
Đặc điểm nước thải FGD
Nhiều biến số ảnh hưởng đến thành phần nước thải FGD, chẳng hạn như thành phần than và đá vôi, loại máy chà sàn và hệ thống tiêu diệt thạch cao được sử dụng. Than đóng góp khí axit - như clorua, fluoride và sulfate - cũng như kim loại dễ bay hơi, bao gồm asen, thủy ngân, selenium, boron, cadmium và kẽm. Đá vôi đóng góp sắt và nhôm (từ khoáng sét) đến nước thải FGD. Đá vôi thường được nghiền thành bột trong một nhà máy bóng ướt, và sự xói mòn và ăn mòn của các quả bóng đóng góp sắt vào bùn đá vôi. Clays có xu hướng đóng góp tiền phạt trơ, đó là một trong những lý do mà nước thải được thanh lọc từ máy chà sàn.
Từ: Thomas E. Higgins, Tiến sĩ, PE; A. Thomas Sandy, PE; và Silas W. Givens, PE.
Email: caroline@rbsic-sisic.com
Thời gian đăng: Tháng 8 năm 04-2018