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WSZ-A-1.5m3/h一體化污水處理設(shè)備
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1、脫硫方法概述
半干法脫硫指的是噴霧干燥煙氣脫硫以及循環(huán)流化床煙氣脫硫(也可以為半干法,zui后處理不同)。經(jīng)破碎后石灰在消化池中經(jīng)消化后,與脫硫副產(chǎn)物和部分煤灰混合,制成混合漿液,經(jīng)漿液泵升壓送入旋轉(zhuǎn)噴霧器,經(jīng)霧化后在塔內(nèi)均勻分散。熱煙氣從塔頂切向進(jìn)入煙氣分配器,同時與霧滴順流而下。霧滴在蒸發(fā)干燥的同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)吸收煙氣中的SO2。
濕法脫硫是脫硫過程在溶液中進(jìn)行,吸附劑和脫硫生成物均為濕態(tài)。其特征是采用一種堿性液體與煤氣的硫化氫、二氧化硫和氰化氫進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成新的不易氣化的硫類化合物,再將吸收液與氧在催化劑作用下解析脫硫、脫氰并將其作為副產(chǎn)品回收,以除去煤氣中大部分硫化氫、二氧化硫及氰化氫。脫硫系統(tǒng)主要有三大環(huán)節(jié):吸收、再生、回收。吸收的目的在于用吸收劑將氣體中所含硫化氫盡可能的脫除。再生的目的在于使吸收了硫化氫之后的吸收劑復(fù)原,并回收其中的硫?;厥帐菍⒎蛛x出的硫泡沫濃縮加工,即指硫泡沫的收集,過濾和熔硫得到副產(chǎn)品硫黃及殘液的處理回收[1]。
2、干法脫硫工藝與石灰石一石膏濕法脫硫比較
2.1適用煤種。
半干法RCFB:適用于中、低硫煤。
石灰石一石膏濕法:適用煤種廣。
2.2Ca/S比。
半干法RCFB:脫硫率>90%時為1.3~1.5。氧化鈣純度要求≥90%,并要有非常高的活性(T60標(biāo)準(zhǔn)),達(dá)不到以上要求時,將影響裝置的脫硫率及正常運(yùn)行。
石灰石一石膏濕法:1.01~1.05,一般為1.03,純度達(dá)不到要求時,zui終僅影響脫硫副產(chǎn)品石膏的質(zhì)量。
2.3脫硫效率。
半干法RCFB:穩(wěn)定運(yùn)行一般在80%左右,若需要進(jìn)一步提高,則需降低煙氣趨近溫差,增加Ca/S和噴水量,但會對下游設(shè)備,如除塵器、引風(fēng)機(jī)等帶來不利影響。煙氣含硫量波動時,因為有大循環(huán)灰量,難以靈敏調(diào)整控制,脫硫效率難以保證。
石灰石一石膏濕法:一般可在95%以上穩(wěn)定運(yùn)行,對環(huán)保要求的適應(yīng)性強(qiáng)。煙氣含硫量變化時,易于調(diào)整控制,脫硫效率較穩(wěn)定。
2.4耗電量。
半干法RCFB:機(jī)組容量的0.5oA~1.0%,脫硫效率在80%左右時,為0.6%左右;當(dāng)脫硫效率>90%時,耗電量上升很快,將達(dá)到1%左右。
石灰石一石膏濕法:機(jī)組容量的1.0%~1.5%。
2.5對ESP(電除塵器)的影響。
半干法RCFB:初始設(shè)計時ESP負(fù)荷很高,進(jìn)口濃度800g/Nm3(遠(yuǎn)高于電廠正常電除塵器進(jìn)口的20~30g/Nm3),ESP2除塵效率將達(dá)到99.9875%。隨脫硫率的變化增加Ca/S,ESP負(fù)荷急劇增加。當(dāng)煙氣含硫量變化時,為保證脫硫率,或為滿足環(huán)保要求的不斷提高而提高脫硫效率,采取以上降低煙氣趨近溫差,增加噴水量和Ca/S措施時,將導(dǎo)致ESP低溫腐蝕,排灰易粘結(jié)(塔壁也易于結(jié)灰),嚴(yán)重時,將影響裝置的正常運(yùn)行[2]。
石灰石一石膏濕法:沒有后ESP,無影響。經(jīng)脫硫塔洗滌后,煙塵總量減少50%~80%左右,F(xiàn)GD出口煙塵濃度小于50mg/Nm3。
2.6對機(jī)組的影響。
半干法RCFB:因故障停電等原因使CFB停運(yùn),會導(dǎo)致塔內(nèi)固態(tài)物沉積,重新啟動需清理沉積固態(tài)物,由于無旁路,當(dāng)后ESP和回灰系統(tǒng)發(fā)生堵塞進(jìn)行檢修時,機(jī)組將停運(yùn)。
石灰石一石膏濕法:因FGD是獨(dú)立系統(tǒng),有旁路,故無影響。
2.7對機(jī)組負(fù)荷的適應(yīng)性。
半干法RCFB:負(fù)荷的變化會引起煙氣流速的變化,從而影響脫硫反應(yīng)及裝置的運(yùn)行。
石灰石一石膏濕法:較好。
2.8水。
半干法RCFB:水質(zhì)要求高;無廢水排放。
石灰石一石膏濕法:耗水量相對多一點(diǎn),但水質(zhì)要求不高,可用水源水;僅有少量廢水排放。
2.9吸收劑制備。
半干法RCFB:需大批量外購符合要求的T60標(biāo)準(zhǔn)的石灰粉,RCFB脫硫效果的保證及裝置的運(yùn)行可靠性*依賴于石灰的高純度及高活性[3]。
石灰石一石膏濕法:可外購石灰石粉或塊料,石灰石塊料價格便宜,直接購粉則可大幅度降低投資及耗電量,但相應(yīng)增加了采購成本。
2.10脫硫塔出口溫度。
半干法RCFB:80℃。要提高脫硫效率,必將增加噴水量,從而使脫硫塔出口溫度進(jìn)一步降低,但會增加對ESP的腐蝕。
石灰石一石膏濕法:≥50℃。由于脫硫塔排放煙溫低,整個系統(tǒng)增加了防腐處理,并增加了MGGH設(shè)備以提高排放煙溫,從而使投資增加。
2.11副產(chǎn)品輸送利用。
半干法RCFB:目前,僅適宜用于填坑、鋪路,應(yīng)用價值低。用于其他場合的應(yīng)用方法研究不多?;乙桩a(chǎn)生粘結(jié),既影響輸送,也影響裝置的運(yùn)行。當(dāng)脫硫渣排入灰場時,將影響粉煤灰的綜合利用。在拋棄過程中需要考慮增設(shè)合適的儲運(yùn)設(shè)施,同時也增加一定的運(yùn)輸和儲存成本。
石灰石一石膏濕法:脫硫石膏質(zhì)量優(yōu)于天然石膏,可綜合利用,應(yīng)用價值較高如采用拋棄法,可節(jié)省部分投資,輸送也不會有問題[4]。
2.12占地面積。
半干法RCFB:在大容量機(jī)組考慮采用1爐1塔時占地較小。
石灰石一石膏濕法:較大。針對我國國情,污泥干化焚燒工藝雖然成熟穩(wěn)定、減量效果明顯,且占地少,但其工程投資和運(yùn)行費(fèi)用相對較高,且各污水處理廠污泥的泥質(zhì)和熱值也不盡相同,因此必須進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較,而不能不加分析的無限制的推廣應(yīng)用,在大城市、大型城鎮(zhèn)群以及用地緊張地區(qū)比較適用;污泥堆肥必須結(jié)合用戶的需求,在市場調(diào)研的基礎(chǔ)上,可以考慮推廣應(yīng)用;污泥厭氧消化與污泥好氧消化相比,能耗小、能源可回收利用、經(jīng)濟(jì)性較好,可以實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化、無害化,應(yīng)該大力推廣應(yīng)用;我國土地資源比較多,多種形式的土地利用是適合我國國情的污泥處置技術(shù),在有條件的地區(qū)可以加以推廣應(yīng)用。
WSZ-A-1.5m3/h一體化污水處理設(shè)備技術(shù)政策基本空白
技術(shù)政策是技術(shù)路線的有效實(shí)施的重要保障。我國污泥處理處置的技術(shù)政策現(xiàn)在仍屬空白,需要從以下幾方面著手解決:
◇ 建立污泥處理處置的評估體系。立即開展我國污泥產(chǎn)量、污泥質(zhì)量、污泥處理處置及再利用現(xiàn)狀的調(diào)研與評價工作;加快城市污水處理廠污泥處理、處置技術(shù)政策的編制工作;抓緊建立污泥處理處置技術(shù)的評價體系和方法。
◇ 鑒于目前用于污泥處理處置的資金不足,須制定有關(guān)建設(shè)和運(yùn)行的保障性鼓勵措施,污泥處理處置應(yīng)與污水處理同等重視。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際狀況,制定合理的污水收費(fèi)政策和體系(應(yīng)包括污泥處理處置運(yùn)行費(fèi)用)。
◇ 需要財稅政策的傾斜。國家應(yīng)對污泥處理處置過程中的資源化工程給以政策性引導(dǎo)。通過財政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等經(jīng)濟(jì)杠桿來引導(dǎo)企業(yè)積極采用能量回收和物質(zhì)回用的工藝技術(shù)。
◇ 建立接納和鼓勵外資、民營資本積極參與污泥處理處置投資和運(yùn)營的相關(guān)政策體系,因勢利導(dǎo)的發(fā)展和探索適合我國國情的污泥處理處置工藝,促進(jìn)污泥處置的市場化發(fā)展。
污泥問題必將成為中國下一階段重要的環(huán)境問題,本文期望通過以上的討論引發(fā)各界對污泥處理處置問題的重視,并使污泥處理處置的若干認(rèn)識誤區(qū)得以澄清,進(jìn)而幫助和促進(jìn)有關(guān)技術(shù)路線和技術(shù)政策的制定,使城市污水處理行業(yè)得以健康發(fā)展。
1.污水換熱器
利用未經(jīng)處理的污水作為水源進(jìn)行采暖制冷,是水源熱泵的一種方式,由于污水中懸浮物、污垢沉淀物較多,而且污水的酸堿度較大,極易對換熱器產(chǎn)生腐蝕,結(jié)垢、堵塞等現(xiàn)象,從而嚴(yán)重地影響傳熱效率。通過實(shí)驗測試,城市原生污水動力粘度(15℃)較清水動力粘度(15℃,1.14×10-6m2/s);大40倍左右,即4.56×10-5m2/s。
如此高的粘度、腐蝕性和懸浮物對換熱器的材質(zhì)、表面粗糙度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計都提出了很高的要求。根據(jù)對國內(nèi)換熱器行業(yè)的考察,目前國內(nèi)還很少有能夠滿足如此惡劣工作條件且價格適宜的換熱器,因此,zui終作為項目參與方的北歐相關(guān)專家組根據(jù)實(shí)地污水采樣檢測,經(jīng)過長時間的研究,確定了 該污水換熱器的材料,采用各種新型材料及表面處理技術(shù),解決了防腐、堵塞和結(jié)垢等問題。該換熱器部件采購于芬蘭、瑞典、丹麥等國家,zui終由馬來西亞組裝成型。項目運(yùn)行三年以來,換熱器未出現(xiàn)任何腐蝕、堵塞和結(jié)垢的現(xiàn)象,基本能夠滿足污水熱泵系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要,證明這種換熱器比較適合中國國內(nèi)的污水水質(zhì)現(xiàn)狀。
2.格柵
污水在進(jìn)入沉淀池前先經(jīng)過一道粗格柵,以攔截污水中較大顆粒的漂浮物和懸浮物,攔截的柵渣由人工清除。污水從沉淀池出來后再經(jīng)過一道細(xì)格柵,以攔截污水中小顆粒的漂浮物和懸浮物,攔截的柵渣每隔大約半個小時自動傳輸?shù)嚼?。?jīng)過兩道格柵的過濾,污水中的大小顆粒漂浮物和懸浮物已經(jīng)基本攔截,而后再進(jìn)入污水換熱器,這樣可以避免換熱器的堵塞。
實(shí)測數(shù)據(jù)分析
該水源熱泵系統(tǒng)從2003年1月10日投入正常運(yùn)行后,經(jīng)歷了北京近年來zui寒冷的冬天,充分考驗了污水源熱泵機(jī)組的性能。機(jī)組凍夏季運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好。
為了更準(zhǔn)確的分析污水源熱泵的經(jīng)濟(jì)性,我們安排專職人員在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)場連續(xù)記錄了兩個多月,每隔兩個小時記錄一次數(shù)據(jù),包括電表數(shù)、溫度、壓力等。單級全程自養(yǎng)脫氮(CANON)工藝
1999年THIRD K A等首先提出,CANON是一種基于亞硝酸氮的單級全程自養(yǎng)脫氮工藝,其理論基礎(chǔ)是在一體化反應(yīng)器體系內(nèi)同時實(shí)現(xiàn)半短程硝化與厭氧氨氧化反應(yīng)。在生物膜表面或顆粒污泥表面,由于處于低溶解氧環(huán)境,部分氨氮在氨氧化菌的作用下被氧化成亞硝酸氮;在生物膜內(nèi)部或顆粒污泥內(nèi)部,由于處于厭氧環(huán)境,產(chǎn)生的亞硝酸氮和剩余氨氮在厭氧氨氧化 菌的作用下反應(yīng)生成氮?dú)猓a(chǎn)生很少量的硝酸氮,從而實(shí)現(xiàn)氨氮從廢水中的去除。
該工藝去除氨氮的影響因素有溫度、DO、ph值、水中游離氨(FA)、有機(jī)物、重金屬離子、重金屬沉淀物等。CANON工藝雖然革新了傳統(tǒng)生物脫氮的思路,但要大規(guī)模工程化還存在一些局限性。例如啟動周期長,厭氧氨氧化反應(yīng)階段的功能菌 AnAOB增殖緩慢,世代時間為7~14 d,是反硝化菌的幾十倍,因此富集培養(yǎng)困難,世界上個生產(chǎn)性裝置啟動時間長達(dá)3.5年;其次溫度要求高,現(xiàn)已報道的CANON 工藝基本都是30 ℃以上,并不是所有廢水都能達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn),若加熱勢必會帶來能耗增加,運(yùn)行易失穩(wěn),由于亞硝酸鹽積累而進(jìn)行排泥,結(jié)果降低了反應(yīng)器的生物質(zhì)濃度 造成系統(tǒng)失穩(wěn);還會排放溫室氣體N2O。
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