Sử dụng hệ thống khử lưu huỳnh khí thải (FGD) của nhà máy điện đốt than làm ví dụ, bài phân tích này xem xét các vấn đề trong hệ thống xử lý nước thải FGD truyền thống, chẳng hạn như thiết kế kém và tỷ lệ hỏng hóc thiết bị cao. Thông qua nhiều lần tối ưu hóa và điều chỉnh kỹ thuật, hàm lượng chất rắn trong nước thải đã được giảm xuống, đảm bảo hoạt động bình thường của hệ thống và giảm chi phí vận hành và bảo trì. Các giải pháp và khuyến nghị thực tiễn đã được đề xuất, tạo nền tảng vững chắc để đạt được mục tiêu không thải nước thải ra môi trường trong tương lai.
1. Tổng quan hệ thống
Các nhà máy điện đốt than thường sử dụng quy trình khử lưu huỳnh khí thải ướt bằng đá vôi-thạch cao, trong đó đá vôi (CaCO₃) được sử dụng làm chất hấp thụ. Quy trình này chắc chắn tạo ra nước thải khử lưu huỳnh khí thải. Trong trường hợp này, hai hệ thống khử lưu huỳnh khí thải ướt dùng chung một đơn vị xử lý nước thải. Nguồn nước thải là nước tràn từ thiết bị tách ly tâm thạch cao, được xử lý bằng các phương pháp truyền thống (hệ thống ba bể) với công suất thiết kế là 22,8 tấn/giờ. Nước thải đã qua xử lý được bơm đi 6 km đến bãi thải để giảm bụi.
2. Những vấn đề chính trong hệ thống ban đầu
Màng ngăn của bơm định lượng thường bị rò rỉ hoặc hỏng, ngăn cản việc định lượng hóa chất liên tục. Tỷ lệ hỏng hóc cao ở các máy ép lọc khung bản và bơm bùn làm tăng nhu cầu lao động và cản trở việc loại bỏ bùn, làm chậm quá trình lắng trong bể lắng.
Nước thải phát sinh từ quá trình tràn của thiết bị tách ly tâm thạch cao có mật độ khoảng 1.040 kg/m³ với hàm lượng chất rắn là 3,7%. Điều này làm suy giảm khả năng xả nước đã xử lý liên tục và kiểm soát nồng độ ion có hại trong bộ hấp thụ của hệ thống.
3. Những điều chỉnh sơ bộ
Cải thiện liều lượng hóa chất:
Các bồn chứa hóa chất bổ sung được lắp đặt phía trên hệ thống ba bồn để đảm bảo định lượng nhất quán bằng trọng lực, được điều khiển bởi một thiết bị.máy đo nồng độ trực tuyến.
Kết quả: Chất lượng nước được cải thiện, mặc dù vẫn cần quá trình lắng cặn. Lượng nước thải hàng ngày giảm xuống còn 200 m³, vẫn chưa đủ để vận hành ổn định hai hệ thống khử lưu huỳnh khí thải (FGD). Chi phí bổ sung hóa chất cao, trung bình 12 CNY/tấn.
Tái sử dụng nước thải để giảm bụi:
Các máy bơm được lắp đặt ở đáy bể lắng để chuyển hướng một phần nước thải đến các silo chứa tro tại chỗ để trộn và làm ẩm.
Kết quả: Giảm áp lực lên bãi thải nhưng vẫn dẫn đến độ đục cao và không tuân thủ các tiêu chuẩn xả thải.
4. Các biện pháp tối ưu hóa hiện tại
Với các quy định môi trường ngày càng nghiêm ngặt, việc tối ưu hóa hệ thống hơn nữa là điều cần thiết.
4.1 Điều chỉnh hóa chất và vận hành liên tục
Duy trì độ pH trong khoảng 9–10 bằng cách tăng liều lượng hóa chất:
Lượng sử dụng hàng ngày: vôi (45 kg), chất keo tụ (75 kg) và chất tạo bông.
Đảm bảo xả ra 240 m³ nước sạch mỗi ngày sau khi hệ thống vận hành gián đoạn.
4.2 Tái sử dụng bể chứa bùn khẩn cấp
Sử dụng kép bình chứa khẩn cấp:
Trong thời gian ngừng hoạt động: Lưu trữ bùn.
Trong quá trình vận hành: Lắng đọng tự nhiên để thu được nước sạch.
Tối ưu hóa:
Đã bổ sung van và đường ống ở nhiều mức độ khác nhau trong bể chứa để cho phép vận hành linh hoạt.
Thạch cao lắng đọng được đưa trở lại hệ thống để khử nước hoặc tái sử dụng.
4.3 Các thay đổi trên toàn hệ thống
Giảm nồng độ chất rắn trong nước thải đầu vào bằng cách chuyển hướng nước lọc từ hệ thống tách nước bằng băng tải chân không đến bể chứa nước thải.
Tăng cường hiệu quả lắng cặn bằng cách rút ngắn thời gian lắng tự nhiên thông qua việc bổ sung hóa chất vào các bể chứa khẩn cấp.
5. Lợi ích của việc tối ưu hóa
Năng lực được cải thiện:
Vận hành liên tục với lượng xả thải hàng ngày hơn 400 m³ nước thải đạt tiêu chuẩn.
Kiểm soát hiệu quả nồng độ ion trong bộ hấp thụ.
Các thao tác đơn giản hóa:
Loại bỏ nhu cầu sử dụng máy ép lọc khung và tấm.
Giảm thiểu nhân công trong việc xử lý bùn thải.
Tăng cường độ tin cậy của hệ thống:
Tăng tính linh hoạt trong lịch trình xử lý nước thải.
Độ tin cậy của thiết bị cao hơn.
Tiết kiệm chi phí:
Lượng hóa chất sử dụng giảm xuống còn vôi (1,4 kg/tấn), chất keo tụ (0,1 kg/tấn) và chất tạo bông (0,23 kg/tấn).
Chi phí xử lý giảm xuống còn 5,4 CNY/tấn.
Tiết kiệm khoảng 948.000 CNY chi phí hóa chất mỗi năm.
Phần kết luận
Việc tối ưu hóa hệ thống xử lý nước thải FGD đã giúp cải thiện đáng kể hiệu quả, giảm chi phí và đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt hơn. Những biện pháp này đóng vai trò là tài liệu tham khảo cho các hệ thống tương tự đang hướng tới mục tiêu không thải nước thải và đạt được tính bền vững lâu dài.
Thời gian đăng bài: 21/01/2025
