淺談沖灰廢水處理設(shè)備

沖灰廢水是火力發(fā)電廠的主要廢水之一，占整個(gè)廢水的近一半。主要用于沖洗爐渣和除塵器排灰的水。沖灰廢水的污染物種類和含量與鍋爐燃煤的種類、燃燒方式和輸灰方式有關(guān)。沖灰廢水中的污染物主要是懸浮物、pH值、鹽含量和氟。

個(gè)別電廠還有重金屬和砷。如果沖灰廢水直接排放，不僅會(huì)導(dǎo)致接收水中懸浮物超標(biāo)，還會(huì)使附近土壤鹽堿化，破壞正常生態(tài)環(huán)境。沖灰水處理的思路是減少用水量，二是廢水處理再利用或達(dá)標(biāo)排放。如何處理，電廠根據(jù)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的雙重效果來選擇。

1.濃縮水力除灰。

濃縮水力除灰是將原灰水比1:(15-20)降至1:5左右，灰水比應(yīng)根據(jù)全廠水量平衡和灰場(chǎng)水量平衡來確定。實(shí)際生產(chǎn)是在不影響產(chǎn)量和其他指標(biāo)的情況下減少灰廠的用水量。濃縮水力除灰不僅減少了工廠的供水量，而且減少了水的排放量。可以說是經(jīng)濟(jì)環(huán)保的好方法。

2.去除沖灰水中的懸浮物。

沖灰水的懸浮物含量主要與灰場(chǎng)（沉淀池）大小等因素有關(guān)。為了解決沖灰水中懸浮物超標(biāo)問題，應(yīng)重點(diǎn)考慮沖灰廢水在沉淀池中有足夠的沉淀時(shí)間。

3.干除灰渣。

干除塵是將灰渣在工廠脫水，然后用汽車運(yùn)到儲(chǔ)灰場(chǎng)。脫水后的灰渣含水量僅為灰渣含量的20%，既節(jié)約了用水，又防止了灰水對(duì)地下水的污染。西歐和美國的燃煤電廠大多采用干式氣力輸灰系統(tǒng)。在我國，隨著大容量機(jī)組的發(fā)展，一般都配備了電除塵設(shè)備，相應(yīng)的干除塵也得到了一定的發(fā)展。

4.灰水閉路循環(huán)。

灰水閉路循環(huán)是將除灰廠的除灰排水回收到工廠，然后用于除灰補(bǔ)水。美國、加拿大、前蘇聯(lián)等國的濕式除灰系統(tǒng)大多采用再循環(huán)系統(tǒng)。灰水用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水。一方面節(jié)約用水，另一方面減少灰水排放，經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益非常顯著。

灰水回收系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是灰水管結(jié)垢。多年來，國內(nèi)許多單位對(duì)灰水管結(jié)垢進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，提出了管前pH值、閉路循環(huán)加再生液或阻垢劑的綜合治理措施。國內(nèi)一些發(fā)電廠已經(jīng)使用并取得了良好的效果，但仍存在一些不足，需要逐步改進(jìn)。

5.沖灰水pH值超標(biāo)。

沖灰廢水的pH值與煤質(zhì)、沖灰水質(zhì)、除塵方法和沖灰系統(tǒng)有關(guān)。國外一般采用加酸爐煙CO2處理(降低pH)和直流冷卻排水中和。

(1)酸中和pH。

酸法中和灰水的堿性是基于酸堿中和的原理。雖然這是一個(gè)成熟的過程，處理過程簡單，但由于灰水量大，酸消耗量大。有些酸加入到灰場(chǎng)排放口，有些為了方便，加入到灰泵入口的砂漿池中。

雖然都可以，但是前一種酸的地方比較合適，因?yàn)樵谏皾{泵入口加酸時(shí)，加酸量大的時(shí)候容易造成砂漿泵的腐蝕，加酸量小的時(shí)候很難控制在廢水排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的pH值范圍內(nèi)。

酸的用量應(yīng)由排水pH=8.5控制，即酸中和至灰水中的所有OH-堿度和1/2CO32-堿度。酚酞作為指示劑時(shí)，應(yīng)中和至無色。使用的酸可以是H2SO4.HCL，也可以用其他廢酸中和灰水堿度，達(dá)到廢物處理的目的。

但需要注意的是，廢酸中含有較多的雜質(zhì)，在選擇前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的分析和調(diào)查，查，以避免一些重金屬有毒元素與沖洗灰水一起排入水中，污染自然水源。酸處理廢水，除了消耗大量酸外，還會(huì)增加灰水中的SO42-和Cl含量，即增加水的鹽含量，這無疑不利于排放水。

(2)用循環(huán)水稀釋中和pH值。

對(duì)于使用天然水作為直流系統(tǒng)的電廠，其排水量相當(dāng)大，一般是電廠沖灰水的100倍左右。因此，直流冷卻水可用于稀釋中和沖灰水的堿度，使其pH值達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。例如，在電廠灰場(chǎng)排出口設(shè)置沉淀電池，將灰場(chǎng)澄清水泵入循環(huán)排水溝，混合后排放灰水。但目前大多數(shù)電廠循環(huán)水系統(tǒng)采用冷卻塔再循環(huán)供水系統(tǒng)，冷卻水閉環(huán)，排水較少，不適合用這種方法處理灰水。

(3)爐煙處理灰水。

用爐煙處理灰水有兩種方法，一種是爐煙中的SO2，另一種是爐煙中的CO2，但目的是一樣的。它們都利用吸水的酸性來中和灰水的堿度，使沖灰水的pH值達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

爐煙SO2處理。

SO2+H2O=H2SO3。

H2SO3=H+HSO3-

H2SO3=2H+SO32-

2H2SO3+O2=2H2SO4=4H+2SO42-

用爐煙中的SO2處理沖灰水有一定的條件，燃煤要有一定的硫含量，煙氣中的SO2含量不能低。

爐煙CO2處理。

爐煙二氧化碳處理灰水也采用酸堿中和原理，影響處理效果的因素很多。它取決于煙氣中二氧化碳的含量，以及二氧化碳與灰水的接觸時(shí)間、氣水比、阻塞程度、水溫和液位二氧化碳平衡分壓。

爐煙二氧化碳的處理不僅減少了二氧化碳對(duì)大氣的排放，而且降低了沖灰廢水的pH值。爐煙二氧化碳處理的化學(xué)反應(yīng)原理：

CO2+H2O=H2CO3H2CO3=H+HCO3-H+OH-H2O。

6.沖灰水中氟處理。

一般采用鈣鹽沉淀法和粉煤灰法。處理鈣鹽沉淀法時(shí)，應(yīng)加入氫氧化鈣和氯化鈣。處理后pH值達(dá)到9~12，氟濃度仍大于30mg/L，不符合廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，需加酸降低pH值。粉煤灰處理含氟廢水工藝簡單。用廢物處理廢物時(shí)，氟的去除率達(dá)到90%。鈣鹽沉淀法的離子反應(yīng)原理:

Ca(OH)2=Ca2+2OH-

Cacl2=Ca2+2Cll

Ca2+2F-=CaF2↓。

H++OH-=H2O。