Lấy hệ thống khử lưu huỳnh khí thải (FGD) của nhà máy điện đốt than làm ví dụ, phân tích này xem xét các vấn đề trong hệ thống 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 sửa đổi kỹ thuật, hàm lượng chất rắn trong nước thải đã được giảm, đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường và giảm chi phí vận hành và bảo trì. Các giải pháp và khuyến nghị thực tế đã được đề xuất, tạo nền tảng vững chắc để đạt được mục tiêu không xả nước thải trong tương lai.

1. Tổng quan về hệ thống
Các nhà máy điện đốt than thường sử dụng quy trình FGD ướt đá vôi-thạch cao, sử dụng đá vôi (CaCO₃) làm chất hấp thụ. Quy trình này chắc chắn tạo ra nước thải FGD. Trong trường hợp này, hai hệ thống FGD ướt chia sẻ một đơn vị xử lý nước thải. Nguồn nước thải là tràn cyclone 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 xử lý được bơm 6 km đến một bãi thải để khử bụi.
2. Các 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 trong máy ép lọc dạng tấm và khung 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 có nguồn gốc từ dòng tràn của xyclon thạch cao có mật độ khoảng 1.040 kg/m³ với hàm lượng chất rắn là 3,7%. Điều này làm 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. Sửa đổi sơ bộ
Cải thiện liều lượng hóa chất:
Các thùng chứa hóa chất bổ sung được lắp đặt trên hệ thống ba thùng chứa để đảm bảo liều lượng đồng đều thông qua trọng lực, được kiểm soát bởi mộtmáy đo nồng độ trực tuyến.
Kết quả: Chất lượng nước được cải thiện, mặc dù vẫn cần phải lắng. Lượng xả hàng ngày giảm xuống còn 200 m³, không đủ để vận hành ổn định hai hệ thống FGD. Chi phí định lượng cao, trung bình 12 CNY/tấn.
Tái sử dụng nước thải để ngăn bụi:
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 tạo ẩm.
Kết quả: Giảm áp lực tại bãi thải nhưng vẫn dẫn đến độ đục cao và không đạt tiêu chuẩn xả thải.
4. Các biện pháp tối ưu hóa hiện tại
Với các quy định chặt chẽ hơn về môi trường, việc tối ưu hóa hệ thống hơn nữa là cần thiết.
4.1 Điều chỉnh hóa học và hoạt động liên tục
Duy trì độ pH từ 9–10 thông qua việc tăng liều lượng hóa chất:
Sử dụng hàng ngày: vôi (45 kg), chất keo tụ (75 kg) và chất tạo bông.
Đảm bảo xả 240 m³/ngày nước sạch sau khi hệ thống vận hành không liên tục.
4.2 Tái sử dụng bể chứa bùn khẩn cấp
Công dụng kép của bình chứa khẩn cấp:
Trong thời gian ngừng hoạt động: Lưu trữ bùn.
Trong quá trình hoạt động: Lắng tự nhiên để lấy nước sạch.
Tối ưu hóa:
Thêm van và đường ống ở nhiều mức bồn chứa khác nhau để có thể vận hành linh hoạt.
Thạch cao lắng được đưa trở lại hệ thống để tách nước hoặc tái sử dụng.
4.3 Sửa đổi toàn hệ thống
Giảm nồng độ chất rắn trong nước thải đầu vào bằng cách chuyển hướng dịch lọc từ hệ thống tách nước chân không sang bể đệm nước thải.
Nâng cao hiệu quả lắng đọng bằng cách rút ngắn thời gian lắng tự nhiên thông qua việc bổ sung hóa chất vào bể chứa khẩn cấp.
5. Lợi ích của việc tối ưu hóa
Nâng cao năng lực:
Hoạt động liên tục với lượng nước thải đạt tiêu chuẩn thải ra mỗi ngày trên 400 m³.
Kiểm soát nồng độ ion hiệu quả trong bộ hấp thụ.
Các thao tác đơn giản:
Loại bỏ nhu cầu sử dụng máy lọc ép dạng tấm và khung.
Giảm bớt nhân công xử lý bùn.
Độ tin cậy của hệ thống được nâng cao:
Linh hoạt hơn trong lịch trình xử lý nước thải.
Độ tin cậy của thiết bị cao hơn.
Tiết kiệm chi phí:
Giảm lượng hóa chất sử dụng 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 được khoảng 948.000 CNY chi phí hóa chất hàng năm.
Phần kết luận
Việc tối ưu hóa hệ thống xử lý nước thải FGD đã cải thiện đáng kể hiệu quả, giảm chi phí và tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường nghiêm ngặt hơn. Các biện pháp này đóng vai trò là tài liệu tham khảo cho các hệ thống tương tự đang tìm cách đạt được mục tiêu không xả nước thải và phát triển bền vững lâu dài.
Thời gian đăng: 21-01-2025