Χρησιμοποιώντας ως παράδειγμα το σύστημα αποθείωσης καυσαερίων (FGD) ενός σταθμού παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα, η παρούσα ανάλυση εξετάζει ζητήματα στα παραδοσιακά συστήματα αποχέτευσης FGD, όπως ο κακός σχεδιασμός και τα υψηλά ποσοστά αστοχίας του εξοπλισμού. Μέσω πολλαπλών βελτιστοποιήσεων και τεχνικών τροποποιήσεων, μειώθηκε η περιεκτικότητα σε στερεά στα λύματα, διασφαλίζοντας την κανονική λειτουργία του συστήματος και μειώνοντας το κόστος λειτουργίας και συντήρησης. Προτάθηκαν πρακτικές λύσεις και συστάσεις, παρέχοντας μια σταθερή βάση για την επίτευξη μηδενικής απόρριψης λυμάτων στο μέλλον.
1. Επισκόπηση συστήματος
Οι σταθμοί παραγωγής ενέργειας με καύση άνθρακα χρησιμοποιούν συνήθως την υγρή μέθοδο αποθείωσης απανθρακωμένων λυμάτων από ασβεστόλιθο-γύψο, η οποία χρησιμοποιεί ασβεστόλιθο (CaCO₃) ως απορροφητικό. Αυτή η διαδικασία αναπόφευκτα παράγει λύματα αποθείωσης απανθρακωμένων λυμάτων. Σε αυτήν την περίπτωση, δύο συστήματα υγρής αποθείωσης λυμάτων μοιράζονται μία μονάδα επεξεργασίας λυμάτων. Η πηγή των λυμάτων είναι η υπερχείλιση κυκλώνα γύψου, η οποία υποβάλλεται σε επεξεργασία με παραδοσιακές μεθόδους (σύστημα τριπλής δεξαμενής) με σχεδιασμένη χωρητικότητα 22,8 t/h. Τα επεξεργασμένα λύματα αντλούνται 6 km σε χώρο διάθεσης για την καταστολή της σκόνης.
2. Σημαντικά ζητήματα στο αρχικό σύστημα
Το διάφραγμα των δοσομετρικών αντλιών συχνά παρουσίαζε διαρροές ή βλάβη, εμποδίζοντας τη συνεχή δοσολογία χημικών. Τα υψηλά ποσοστά βλάβης στις πρέσες φίλτρου με πλάκα και πλαίσιο και στις αντλίες λάσπης αύξησαν τις απαιτήσεις εργασίας και εμπόδισαν την απομάκρυνση της λάσπης, επιβραδύνοντας την καθίζηση στους διαυγαστήρες.
Τα λύματα, που προέρχονταν από την υπερχείλιση του κυκλώνα γύψου, είχαν πυκνότητα περίπου 1.040 kg/m³ με περιεκτικότητα σε στερεά 3,7%. Αυτό μείωνε την ικανότητα του συστήματος να απορρίπτει συνεχώς το επεξεργασμένο νερό και να ελέγχει τις συγκεντρώσεις επιβλαβών ιόντων στον απορροφητή.
3. Προκαταρκτικές Τροποποιήσεις
Βελτίωση της δοσολογίας χημικών:
Επιπλέον δεξαμενές χημικών εγκαταστάθηκαν πάνω από το σύστημα τριπλής δεξαμενής για να διασφαλιστεί η συνεπής δοσολογία μέσω της βαρύτητας, η οποία ελέγχεται από έναηλεκτρονικό μετρητή συγκέντρωσης.
Αποτέλεσμα: Βελτιωμένη ποιότητα νερού, αν και εξακολουθούσε να απαιτείται καθίζηση. Η ημερήσια απόρριψη μειώθηκε στα 200 m³, η οποία δεν επαρκούσε για τη σταθερή λειτουργία των δύο συστημάτων FGD. Το κόστος δοσολογίας ήταν υψηλό, με μέσο όρο 12 CNY/τόνο.
Επαναχρησιμοποίηση λυμάτων για την καταστολή της σκόνης:
Στο κάτω μέρος του διαχωριστή εγκαταστάθηκαν αντλίες για να ανακατευθύνουν μέρος των λυμάτων σε σιλό τέφρας επί τόπου για ανάμειξη και υγρανση.
Αποτέλεσμα: Μειωμένη πίεση στον χώρο απόρριψης, αλλά παρόλα αυτά είχε ως αποτέλεσμα υψηλή θολότητα και μη συμμόρφωση με τα πρότυπα απόρριψης.
4. Τρέχοντα μέτρα βελτιστοποίησης
Με τους αυστηρότερους περιβαλλοντικούς κανονισμούς, ήταν απαραίτητη περαιτέρω βελτιστοποίηση του συστήματος.
4.1 Χημική Ρύθμιση και Συνεχής Λειτουργία
Διατηρημένο pH μεταξύ 9–10 μέσω αυξημένης δοσολογίας χημικών:
Ημερήσια χρήση: ασβέστης (45 kg), πηκτικά (75 kg) και κροκιδωτικά.
Εξασφαλίστηκε απόρριψη 240 m³/ημέρα καθαρού νερού μετά από διακοπτόμενη λειτουργία του συστήματος.
4.2 Επαναχρησιμοποίηση της δεξαμενής κοπριάς έκτακτης ανάγκης
Διπλή χρήση της δεξαμενής έκτακτης ανάγκης:
Κατά τη διάρκεια του χρόνου διακοπής λειτουργίας: Αποθήκευση κοπριάς.
Κατά τη λειτουργία: Φυσική καθίζηση για εξαγωγή καθαρού νερού.
Βελτιστοποίηση:
Προστέθηκαν βαλβίδες και σωληνώσεις σε διάφορα επίπεδα δεξαμενών για να επιτραπεί η ευέλικτη λειτουργία.
Ο ιζηματοποιημένος γύψος επέστρεφε στο σύστημα για αφυδάτωση ή επαναχρησιμοποίηση.
4.3 Τροποποιήσεις σε ολόκληρο το σύστημα
Μειωμένη συγκέντρωση στερεών στα εισερχόμενα λύματα μέσω ανακατεύθυνσης του διηθήματος από τα συστήματα αφυδάτωσης με ιμάντα κενού στη δεξαμενή προσωρινής αποθήκευσης λυμάτων.
Βελτιωμένη απόδοση καθίζησης με τη μείωση των χρόνων φυσικής καθίζησης μέσω της δοσολογίας χημικών σε δεξαμενές έκτακτης ανάγκης.
5. Οφέλη της Βελτιστοποίησης
Βελτιωμένη χωρητικότητα:
Συνεχής λειτουργία με ημερήσια απόρριψη άνω των 400 m³ συμβατών λυμάτων.
Αποτελεσματικός έλεγχος συγκέντρωσης ιόντων στον απορροφητή.
Απλουστευμένες λειτουργίες:
Εξαλείψτηκε η ανάγκη για την πρέσα φίλτρου με πλάκα και πλαίσιο.
Μειωμένη εργασία για τον χειρισμό της λάσπης.
Βελτιωμένη αξιοπιστία συστήματος:
Μεγαλύτερη ευελιξία στα χρονοδιαγράμματα επεξεργασίας λυμάτων.
Υψηλότερη αξιοπιστία εξοπλισμού.
Εξοικονόμηση κόστους:
Η χρήση χημικών ουσιών μειώνεται σε ασβέστη (1,4 kg/t), πηκτικά (0,1 kg/t) και κροκιδωτικά (0,23 kg/t).
Το κόστος επεξεργασίας μειώθηκε στα 5,4 CNY/τόνο.
Ετήσια εξοικονόμηση περίπου 948.000 CNY σε κόστος χημικών.
Σύναψη
Η βελτιστοποίηση του συστήματος αποχέτευσης αποθειωμένων λυμάτων είχε ως αποτέλεσμα σημαντικά βελτιωμένη απόδοση, μειωμένο κόστος και συμμόρφωση με αυστηρότερα περιβαλλοντικά πρότυπα. Αυτά τα μέτρα χρησιμεύουν ως σημείο αναφοράς για παρόμοια συστήματα που επιδιώκουν την επίτευξη μηδενικής απόρριψης λυμάτων και μακροπρόθεσμης βιωσιμότητας.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Ιανουαρίου 2025
