Na příkladu systému odsiřování spalin (FGD) v uhelné elektrárně tato analýza zkoumá problémy tradičních systémů čištění odpadních vod FGD, jako je špatný návrh a vysoká poruchovost zařízení. Prostřednictvím několika optimalizací a technických úprav byl snížen obsah pevných látek v odpadních vodách, čímž byl zajištěn normální provoz systému a sníženy provozní a údržbářské náklady. Byla navržena praktická řešení a doporučení, která poskytují pevný základ pro dosažení nulového vypouštění odpadních vod v budoucnu.
1. Přehled systému
Uhelné elektrárny běžně používají proces mokrého odsiřování spalin (FGD) s vápencem a sádrou, který jako absorbent používá vápenec (CaCO₃). Tento proces nevyhnutelně produkuje odpadní vodu z FGD. V tomto případě dva systémy mokrého FGD sdílejí jednu čistírnu odpadních vod. Zdrojem odpadní vody je přepadový sádrový cyklon, zpracovávaný tradičními metodami (systém se třemi nádržemi) s projektovanou kapacitou 22,8 t/h. Vyčištěná odpadní voda je čerpána 6 km na skládku pro potlačení prašnosti.
2. Hlavní problémy původního systému
Membrána dávkovacích čerpadel často netěsnila nebo selhávala, což bránilo nepřetržitému dávkování chemikálií. Vysoká poruchovost deskových filtračních lisů a kalových čerpadel zvyšovala nároky na pracovní sílu a bránila odstraňování kalu, čímž zpomalovala sedimentaci v usazovačích.
Odpadní voda pocházející z přepadu sádrového cyklonu měla hustotu přibližně 1 040 kg/m³ s obsahem pevných látek 3,7 %. To zhoršilo schopnost systému kontinuálně vypouštět vyčištěnou vodu a kontrolovat koncentrace škodlivých iontů v absorbéru.
3. Předběžné úpravy
Zlepšení dávkování chemikálií:
Na systém se třemi nádržemi byly instalovány další nádrže na chemikálie, aby bylo zajištěno konzistentní dávkování pomocí gravitace, řízenéonline měřič koncentrace.
Výsledek: Zlepšení kvality vody, ačkoli sedimentace byla stále nutná. Denní vypouštěný objem se snížil na 200 m³, což nebylo dostatečné pro stabilní provoz obou systémů odsávání spalin. Náklady na dávkování byly vysoké, v průměru 12 CNY/tuna.
Opětovné využití odpadní vody k potlačení prašnosti:
Na dně usazovací nádrže byla instalována čerpadla, která přesměrovávají část odpadní vody do popelových sil na místě, kde se mísí a zvlhčuje.
Výsledek: Snížený tlak na skládku, ale stále to vedlo k vysokému zákalu a nedodržování norem pro vypouštění odpadů.
4. Aktuální optimalizační opatření
S přísnějšími environmentálními předpisy byla nutná další optimalizace systému.
4.1 Chemická úprava a nepřetržitý provoz
Udržování pH mezi 9–10 zvýšením dávkování chemikálií:
Denní spotřeba: vápno (45 kg), koagulanty (75 kg) a flokulanty.
Zajištěno vypouštění 240 m³/den čisté vody po přerušovaném provozu systému.
4.2 Změna účelu nouzové nádrže na kal
Dvojí použití nouzové nádrže:
Během prostojů: Skladování kejdy.
Během provozu: Přirozená sedimentace pro extrakci čisté vody.
Optimalizace:
Přidány ventily a potrubí na různých úrovních nádrže pro umožnění flexibilního provozu.
Sedimentovaná sádra byla vrácena do systému k odvodnění nebo opětovnému použití.
4.3 Úpravy v celém systému
Snížená koncentrace pevných látek v přítokové odpadní vodě přesměrováním filtrátu z vakuových pásových odvodňovacích systémů do vyrovnávací nádrže odpadní vody.
Zvýšená účinnost sedimentace zkrácením doby přirozeného usazování dávkováním chemikálií v nouzových nádržích.
5. Výhody optimalizace
Vylepšená kapacita:
Nepřetržitý provoz s denním vypouštěním přes 400 m³ odpadních vod splňujících normy.
Efektivní regulace koncentrace iontů v absorbéru.
Zjednodušené operace:
Eliminovala potřebu deskového a rámového filtračního lisu.
Snížená pracnost při manipulaci s kaly.
Zvýšená spolehlivost systému:
Větší flexibilita v harmonogramech zpracování odpadních vod.
Vyšší spolehlivost zařízení.
Úspora nákladů:
Spotřeba chemikálií snížena na vápno (1,4 kg/t), koagulanty (0,1 kg/t) a flokulanty (0,23 kg/t).
Náklady na úpravu sníženy na 5,4 CNY/tuna.
Roční úspora přibližně 948 000 CNY na nákladech na chemikálie.
Závěr
Optimalizace systému čištění odpadních vod metodou FGD vedla k výraznému zvýšení účinnosti, snížení nákladů a dodržování přísnějších environmentálních norem. Tato opatření slouží jako reference pro podobné systémy usilující o dosažení nulového vypouštění odpadních vod a dlouhodobé udržitelnosti.
Čas zveřejnění: 21. ledna 2025
