2. Ảnh hưởng của chất lượng bùn thạch cao

1. Mật độ bùn

Kích thước của mật độ bùn cho biết mật độ của bùn trong tháp hấp thụ. Nếu mật độ quá nhỏ, điều đó có nghĩa là hàm lượng CaSO4 trong bùn thấp và hàm lượng CaCO3 cao, dẫn trực tiếp đến lãng phí CaCO3. Đồng thời, do các hạt CaCO3 nhỏ, dễ gây khó khăn trong quá trình khử nước thạch cao; nếu mật độ bùn quá lớn, điều đó có nghĩa là hàm lượng CaSO4 trong bùn cao. Hàm lượng CaSO4 cao hơn sẽ cản trở sự hòa tan của CaCO3 và ức chế sự hấp thụ SO2. CaCO3 đi vào hệ thống khử nước chân không cùng với bùn thạch cao và cũng ảnh hưởng đến hiệu quả khử nước của thạch cao. Để phát huy tối đa ưu điểm của hệ thống khử lưu huỳnh khí thải ướt hai tháp tuần hoàn kép, giá trị pH của tháp giai đoạn đầu cần được kiểm soát trong khoảng 5,0±0,2, và mật độ bùn cần được kiểm soát trong khoảng 1100±20kg/m3. Trong vận hành thực tế, mật độ bùn của tháp giai đoạn đầu của nhà máy khoảng 1200kg/m3, thậm chí có lúc đạt đến 1300kg/m3, và luôn được kiểm soát ở mức cao.

2. Mức độ oxy hóa cưỡng bức của bùn

Quá trình oxy hóa cưỡng bức bùn là đưa đủ không khí vào bùn để phản ứng oxy hóa canxi sunfit thành canxi sunfat gần như hoàn toàn, và tỷ lệ oxy hóa cao hơn 95%, đảm bảo có đủ các loại thạch cao trong bùn cho sự phát triển tinh thể. Nếu quá trình oxy hóa không đủ, sẽ tạo ra các tinh thể hỗn hợp canxi sunfit và canxi sunfat, gây đóng cặn. Mức độ oxy hóa cưỡng bức bùn phụ thuộc vào các yếu tố như lượng không khí oxy hóa, thời gian lưu của bùn và hiệu quả khuấy trộn. Không khí oxy hóa không đủ, thời gian lưu của bùn quá ngắn, phân bố bùn không đều và hiệu quả khuấy trộn kém đều sẽ làm cho hàm lượng CaSO3·1/2H2O trong tháp quá cao. Có thể thấy rằng do quá trình oxy hóa cục bộ không đủ, hàm lượng CaSO3·1/2H2O trong bùn cao hơn đáng kể, dẫn đến khó khăn trong việc khử nước thạch cao và hàm lượng nước cao hơn.

3. Hàm lượng tạp chất trong bùn Tạp chất trong bùn chủ yếu đến từ khí thải và đá vôi. Các tạp chất này tạo thành các ion tạp chất trong bùn, ảnh hưởng đến cấu trúc mạng tinh thể của thạch cao. Kim loại nặng liên tục hòa tan trong khói sẽ ức chế phản ứng của Ca2+ và HSO3-. Khi hàm lượng F- và Al3+ trong bùn cao, phức hợp flo-nhôm AlFn sẽ được tạo thành, bao phủ bề mặt các hạt đá vôi, gây nhiễm độc bùn, làm giảm hiệu quả khử lưu huỳnh, và các hạt đá vôi mịn lẫn trong các tinh thể thạch cao chưa phản ứng hoàn toàn, gây khó khăn cho quá trình khử nước thạch cao. Cl- trong bùn chủ yếu đến từ HCl trong khí thải và nước xử lý. Hàm lượng Cl- trong nước xử lý tương đối nhỏ, do đó Cl- trong bùn chủ yếu đến từ khí thải. Khi hàm lượng Cl- trong hỗn hợp thạch cao cao, Cl- sẽ được bao bọc bởi các tinh thể và kết hợp với một lượng Ca2+ nhất định trong hỗn hợp để tạo thành CaCl2 ổn định, để lại một lượng nước nhất định trong các tinh thể. Đồng thời, một lượng CaCl2 nhất định trong hỗn hợp sẽ còn lại giữa các tinh thể thạch cao, làm tắc nghẽn kênh dẫn nước tự do giữa các tinh thể, khiến hàm lượng nước trong thạch cao tăng lên.

3. Ảnh hưởng của trạng thái vận hành thiết bị

1. Hệ thống khử nước thạch cao: Bùn thạch cao được bơm vào xyclon thạch cao để khử nước sơ cấp thông qua bơm xả thạch cao. Khi bùn đáy được cô đặc đến hàm lượng chất rắn khoảng 50%, nó sẽ chảy đến băng tải chân không để khử nước thứ cấp. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả tách của xyclon thạch cao là áp suất đầu vào của xyclon và kích thước của vòi lắng cát. Nếu áp suất đầu vào của xyclon quá thấp, hiệu quả tách rắn-lỏng sẽ kém, bùn đáy sẽ có hàm lượng chất rắn thấp hơn, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả khử nước của thạch cao và làm tăng hàm lượng nước; nếu áp suất đầu vào của xyclon quá cao, hiệu quả tách sẽ tốt hơn, nhưng nó sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả phân loại của xyclon và gây mài mòn nghiêm trọng cho thiết bị. Nếu kích thước của vòi lắng cát quá lớn, nó cũng sẽ làm cho bùn đáy có hàm lượng chất rắn thấp hơn và kích thước hạt nhỏ hơn, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả khử nước của băng tải chân không.

Áp suất chân không quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả khử nước thạch cao. Nếu áp suất chân không quá thấp, khả năng hút ẩm từ thạch cao sẽ giảm, dẫn đến hiệu quả khử nước thạch cao kém hơn; nếu áp suất chân không quá cao, các khe hở trong vải lọc có thể bị tắc nghẽn hoặc băng tải có thể bị lệch, điều này cũng sẽ dẫn đến hiệu quả khử nước thạch cao kém hơn. Trong cùng điều kiện làm việc, độ thoáng khí của vải lọc càng tốt thì hiệu quả khử nước thạch cao càng tốt; nếu độ thoáng khí của vải lọc kém và kênh lọc bị tắc nghẽn, hiệu quả khử nước thạch cao sẽ kém hơn. Độ dày của lớp bánh lọc cũng có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình khử nước thạch cao. Khi tốc độ băng tải giảm, độ dày của lớp bánh lọc tăng lên, khả năng hút lớp trên của bánh lọc bằng bơm chân không bị suy yếu, dẫn đến tăng hàm lượng ẩm trong thạch cao; khi tốc độ băng tải tăng, độ dày của lớp bánh lọc giảm, dễ gây ra hiện tượng rò rỉ bánh lọc cục bộ, phá vỡ chân không, và cũng làm tăng hàm lượng ẩm trong thạch cao.

2. Việc vận hành bất thường hệ thống xử lý nước thải khử lưu huỳnh hoặc khối lượng nước thải xử lý nhỏ sẽ ảnh hưởng đến việc xả thải nước thải khử lưu huỳnh bình thường. Trong quá trình vận hành lâu dài, các tạp chất như khói và bụi sẽ tiếp tục xâm nhập vào bùn, và các kim loại nặng, Cl-, F-, Al-, v.v. trong bùn sẽ tiếp tục tích tụ, dẫn đến chất lượng bùn liên tục suy giảm, ảnh hưởng đến quá trình phản ứng khử lưu huỳnh, hình thành thạch cao và khử nước diễn ra bình thường. Lấy Cl- trong bùn làm ví dụ, hàm lượng Cl- trong bùn của tháp hấp thụ cấp một của nhà máy điện cao tới 22000mg/L, và hàm lượng Cl- trong thạch cao đạt 0,37%. Khi hàm lượng Cl- trong bùn khoảng 4300mg/L, hiệu quả khử nước của thạch cao tốt hơn. Khi hàm lượng ion clorua tăng lên, hiệu quả khử nước của thạch cao dần dần suy giảm.