Phân tích nguyên nhân gây ra khó khăn trong việc khử nước thạch cao

2. Ảnh hưởng của chất lượng vữa 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, điều này trực tiếp gây ra lãng phí CaCO3. Đồng thời, do các hạt CaCO3 nhỏ, dễ gây ra khó khăn trong việc khử nước thạch cao; nếu mật độ bùn quá lớn, điều đó có nghĩa là hàm lượng CaSO4 trong bùn cao. 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 với bùn thạch cao và cũng ảnh hưởng đến hiệu quả khử nước của thạch cao. Để phát huy hết ưu điểm của hệ thống tuần hoàn kép tháp đôi khử lưu huỳnh khí thải ướt, giá trị pH của tháp giai đoạn một phải được kiểm soát trong phạm vi 5,0 ± 0,2 và mật độ bùn phải được kiểm soát trong phạm vi 1100 ± 20kg/m3. Trong quá trình vận hành thực tế, mật độ bùn của tháp giai đoạn một của nhà máy là khoảng 1200kg/m3, thậm chí đạt 1300kg/m3 vào thời điểm cao điểm, 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 có xu hướng hoàn toàn và tốc độ oxy hóa cao hơn 95%, đảm bảo rằng có đủ các loại thạch cao trong bùn để tinh thể phát triển. Nếu quá trình oxy hóa không đủ, sẽ tạo ra các tinh thể hỗn hợp canxi sunfit và canxi sunfat, gây ra hiện tượng 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 ứng khuấy của bùn. Không khí oxy hóa không đủ, thời gian lưu của bùn quá ngắn, phân phối bùn không đều và hiệu ứng khuấy kém đều sẽ khiến 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 tách nước của thạch cao và hàm lượng nước cao hơn.

3. Hàm lượng tạp chất trong bùn Các 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 của thạch cao. Các 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 chất flo-nhôm AlFn sẽ được tạo ra, bao phủ bề mặt các hạt đá vôi, gây ngộ độc bùn, làm giảm hiệu quả khử lưu huỳnh và các hạt đá vôi mịn được trộn lẫn trong các tinh thể thạch cao phản ứng không hoàn toàn, làm cho việc tách nước thạch cao trở nên khó khăn. 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, vì vậy Cl- trong bùn chủ yếu đến từ khí thải. Khi có một lượng lớn Cl- trong bùn, Cl- sẽ được bao bọc bởi các tinh thể và kết hợp với một lượng nhất định Ca2+ trong bùn để tạo thành CaCl2 ổn định, để lại một lượng nước nhất định trong các tinh thể. Đồng thời, một lượng nhất định CaCl2 trong bùn sẽ vẫn còn giữa các tinh thể thạch cao, chặn đường dẫn nước tự do giữa các tinh thể, làm cho hàm lượng nước trong thạch cao tăng lên.

3. Ảnh hưởng của tình trạng hoạt động của thiết bị

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

Độ chân không quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng đến hiệu ứng khử nước thạch cao. Nếu độ chân không quá thấp, khả năng chiết xuất độ ẩm từ thạch cao sẽ giảm và hiệu ứng khử nước thạch cao sẽ kém hơn; nếu độ chân không quá cao, các khe hở trên vải lọc có thể bị chặn hoặc dây đai có thể bị lệch, điều này cũng sẽ dẫn đến hiệu ứng khử nước thạch cao kém hơn. Trong cùng một điều kiện làm việc, độ thấm khí của vải lọc càng tốt thì hiệu ứng khử nước thạch cao càng tốt; nếu độ thấm khí của vải lọc kém và kênh lọc bị chặn, hiệu ứng khử nước thạch cao sẽ kém hơn. Độ dày của bánh lọc cũng có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình khử nước thạch cao. Khi tốc độ băng tải giảm, độ dày của bánh lọc tăng lên và khả năng chiết xuất lớp trên cùng của bánh lọc của máy bơm chân không bị suy yếu, dẫn đến hàm lượng ẩm của thạch cao tăng lên; khi tốc độ băng tải tăng, độ dày của bánh lọc giảm, dễ gây rò rỉ bánh lọc cục bộ, phá hủy chân không và cũng gây ra sự gia tăng hàm lượng ẩm của thạch cao.

2. Vận hành hệ thống xử lý nước thải khử lưu huỳnh không bình thường hoặc khối lượng xử lý nước thải nhỏ sẽ ảnh hưởng đến việc xả 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 làm giàu, dẫn đến chất lượng bùn liên tục suy giảm, ảnh hưởng đến tiến trình bình thường của phản ứng khử lưu huỳnh, hình thành thạch cao và mất nước. 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 ứng mất nước của thạch cao tốt hơn. Khi hàm lượng ion clorua tăng lên, hiệu ứng mất nước của thạch cao dần xấu đi.