Aan de hand van een voorbeeld van een rookgasontzwavelingssysteem (FGD) van een kolencentrale onderzoekt deze analyse problemen in traditionele FGD-afvalwatersystemen, zoals een gebrekkig ontwerp en een hoog uitvalpercentage van de apparatuur. Door middel van diverse optimalisaties en technische aanpassingen werd het gehalte aan vaste stoffen in het afvalwater verlaagd, waardoor een normale werking van het systeem werd gewaarborgd en de operationele en onderhoudskosten daalden. Praktische oplossingen en aanbevelingen werden voorgesteld, die een solide basis vormen voor het bereiken van nul afvalwaterlozing in de toekomst.
1. Systeemoverzicht
Kolencentrales maken doorgaans gebruik van het natte rookgasontzwavelingsproces met kalksteen en gips, waarbij kalksteen (CaCO₃) als absorptiemiddel wordt gebruikt. Dit proces produceert onvermijdelijk rookgasontzwavelingsafvalwater. In dit geval delen twee natte rookgasontzwavelingssystemen één afvalwaterzuiveringsinstallatie. De bron van het afvalwater is de overloop van de gipscycloon, die wordt verwerkt met behulp van traditionele methoden (drietanksysteem) met een ontwerpcapaciteit van 22,8 ton/uur. Het gezuiverde afvalwater wordt 6 km verderop naar een stortplaats gepompt voor stofbestrijding.
2. Belangrijke problemen in het oorspronkelijke systeem
Het membraan van doseerpompen lekte vaak of raakte defect, waardoor continue chemische dosering werd belemmerd. Het hoge uitvalpercentage van plaat- en framefilterpersen en slibpompen verhoogde de arbeidsbehoefte en belemmerde de slibafvoer, wat de sedimentatie in bezinkingsbassins vertraagde.
Het afvalwater afkomstig van de overloop van de gipscycloon had een dichtheid van ongeveer 1040 kg/m³ met een vaststofgehalte van 3,7%. Dit belemmerde het vermogen van het systeem om continu gezuiverd water af te voeren en de concentraties schadelijke ionen in de absorptiekolom te beheersen.
3. Voorlopige wijzigingen
Verbetering van de chemische dosering:
Bovenop het systeem met drie tanks werden extra chemicaliëntanks geïnstalleerd om een constante dosering via zwaartekracht te garanderen, die wordt geregeld door eenonline concentratiemeter.
Resultaat: Verbeterde waterkwaliteit, hoewel sedimentatie nog steeds nodig was. De dagelijkse afvoer werd teruggebracht tot 200 m³, wat onvoldoende was voor een stabiele werking van de twee rookgasontzwavelingssystemen. De doseerkosten waren hoog, gemiddeld 12 CNY/ton.
Hergebruik van afvalwater voor stofbestrijding:
Onderaan de bezinkingsinstallatie werden pompen geplaatst om een deel van het afvalwater naar asopslagplaatsen op het terrein te leiden voor menging en bevochtiging.
Resultaat: De druk op de stortplaats is weliswaar verminderd, maar de hoge troebelheid en het niet voldoen aan de lozingsnormen blijven gehandhaafd.
4. Huidige optimalisatiemaatregelen
Door strengere milieuregelgeving was verdere systeemoptimalisatie noodzakelijk.
4.1 Chemische aanpassing en continue werking
De pH-waarde werd tussen 9 en 10 gehouden door de chemische dosering te verhogen:
Dagelijks verbruik: kalk (45 kg), stollingsmiddelen (75 kg) en vlokmiddelen.
Garandeerde een afvoer van 240 m³/dag schoon water na intermitterende werking van het systeem.
4.2 Hergebruik van de noodmesttank
Dubbel gebruik van de noodtank:
Tijdens stilstand: Opslag van mest.
Tijdens de werking: Natuurlijke sedimentatie voor het winnen van helder water.
Optimalisatie:
Er zijn afsluiters en leidingen op verschillende tankniveaus toegevoegd om flexibele bedrijfsvoering mogelijk te maken.
Het bezinksel van gips werd teruggevoerd naar het systeem voor ontwatering of hergebruik.
4.3 Systeemwijde wijzigingen
De concentratie vaste stoffen in het binnenkomende afvalwater is verlaagd door het filtraat van vacuümbandontwateringssystemen om te leiden naar de buffertank voor afvalwater.
Verbeterde sedimentatie-efficiëntie door verkorting van de natuurlijke bezinkingstijden via chemische dosering in noodtanks.
5. Voordelen van optimalisatie
Verbeterde capaciteit:
Continue bedrijfsvoering met een dagelijkse lozing van meer dan 400 m³ aan de voorschriften voldoenend afvalwater.
Effectieve regeling van de ionenconcentratie in de absorber.
Vereenvoudigde bediening:
De plaat- en framefilterpers was daardoor niet meer nodig.
Minder arbeid nodig voor de verwerking van slib.
Verbeterde systeem betrouwbaarheid:
Meer flexibiliteit in de planning van de afvalwaterzuivering.
Hogere betrouwbaarheid van de apparatuur.
Kostenbesparingen:
Het chemische verbruik is teruggebracht tot kalk (1,4 kg/t), stollingsmiddelen (0,1 kg/t) en flocculanten (0,23 kg/t).
De behandelingskosten zijn verlaagd naar 5,4 CNY/ton.
Een jaarlijkse besparing van ongeveer 948.000 CNY op chemische kosten.
Conclusie
De optimalisatie van het FGD-afvalwatersysteem heeft geleid tot een aanzienlijk verbeterde efficiëntie, lagere kosten en naleving van strengere milieunormen. Deze resultaten dienen als referentie voor vergelijkbare systemen die streven naar nul afvalwaterlozing en duurzaamheid op lange termijn.
Geplaatst op: 21 januari 2025
