Deze analyse, met het rookgasontzwavelingssysteem (FGD) van een kolengestookte elektriciteitscentrale als voorbeeld, onderzoekt problemen in traditionele FGD-afvalwatersystemen, zoals een slecht ontwerp en een hoog uitvalpercentage van apparatuur. Door middel van diverse optimalisaties en technische aanpassingen werd het vastestofgehalte in het afvalwater verlaagd, waardoor een normale werking van het systeem werd gegarandeerd en de operationele en onderhoudskosten werden verlaagd. Er werden praktische oplossingen en aanbevelingen voorgesteld, die een solide basis vormen voor het bereiken van een nullozing van afvalwater in de toekomst.
1. Systeemoverzicht
Kolencentrales maken doorgaans gebruik van het natte kalksteen-gips FGD-proces, waarbij kalksteen (CaCO₃) als absorptiemiddel wordt gebruikt. Dit proces produceert onvermijdelijk FGD-afvalwater. In dit geval delen twee natte FGD-systemen één afvalwaterzuiveringsinstallatie. De bron van het afvalwater is de overloop van de gipscycloon, die op traditionele wijze wordt gezuiverd (drietanksysteem) met een ontworpen capaciteit van 22,8 ton/u. Het gezuiverde afvalwater wordt 6 km verpompt naar een stortplaats voor stofbestrijding.
2. Belangrijke problemen in het oorspronkelijke systeem
Het membraan van doseerpompen lekte vaak of ging kapot, waardoor continue chemische dosering onmogelijk was. Hoge uitvalpercentages in plaat-en-framefilterpersen en slibpompen verhoogden de arbeidsbehoefte en bemoeilijkten de slibafvoer, waardoor de bezinking in de nabezinktanks vertraagde.
Het afvalwater, afkomstig van de overloop van de gipscycloon, had een dichtheid van circa 1.040 kg/m³ en een vastestofgehalte van 3,7%. Dit belemmerde het vermogen van het systeem om continu gezuiverd water te lozen en de concentratie schadelijke ionen in de absorber te beheersen.
3. Voorlopige wijzigingen
Verbetering van chemische dosering:
Er werden extra chemische tanks geïnstalleerd bovenop het drievoudige tanksysteem om een consistente dosering via zwaartekracht te garanderen, aangestuurd door eenonline concentratiemeter.
Resultaat: Verbeterde waterkwaliteit, hoewel sedimentatie nog steeds nodig was. De dagelijkse lozing werd teruggebracht tot 200 m³, wat onvoldoende was voor een stabiele werking van de twee rookgasontzwavelingssystemen. De doseringskosten waren hoog, gemiddeld 12 CNY/ton.
Hergebruik van afvalwater voor stofbestrijding:
Op de bodem van de bezinktank werden pompen geïnstalleerd om een deel van het afvalwater om te leiden naar de as-silo's ter plaatse, waar het gemengd en bevochtigd werd.
Resultaat: De druk op de stortplaats was lager, maar er was nog steeds sprake van hoge troebelheid en niet-naleving van de lozingsnormen.
4. Huidige optimalisatiemaatregelen
Door de strengere milieuregels was verdere optimalisatie van het systeem noodzakelijk.
4.1 Chemische aanpassing en continue werking
Handhaving van de pH tussen 9 en 10 door verhoogde dosering van chemicaliën:
Dagelijks gebruik: kalk (45 kg), stollingsmiddelen (75 kg) en vlokmiddelen.
Zorgde voor een afvoer van 240 m³/dag helder water na intermitterende werking van het systeem.
4.2 Hergebruik van de noodslibtank
Dubbel gebruik van de noodtank:
Tijdens stilstand: Opslag van slib.
Tijdens de werking: Natuurlijke sedimentatie voor het onttrekken van helder water.
Optimalisatie:
Kleppen en leidingen toegevoegd op verschillende tankniveaus om flexibele bedrijfsvoering mogelijk te maken.
Het gesedimenteerde gips werd teruggevoerd in het systeem voor ontwatering of hergebruik.
4.3 Systeembrede wijzigingen
Verlaagde concentratie vaste stoffen in het inkomende afvalwater door het omleiden van filtraat van vacuümband-ontwateringssystemen naar de afvalwaterbuffertank.
Verbeterde sedimentatie-efficiëntie door het verkorten van de natuurlijke bezinkingstijden via chemische dosering in noodtanks.
5. Voordelen van optimalisatie
Verbeterde capaciteit:
Continue werking met een dagelijkse lozing van ruim 400 m³ conform afvalwater.
Effectieve controle van de ionenconcentratie in de absorber.
Vereenvoudigde bewerkingen:
De plaat-en-framefilterpers is niet meer nodig.
Minder arbeid voor het verwerken van slib.
Verbeterde systeembetrouwbaarheid:
Grotere flexibiliteit in de planning van afvalwaterverwerking.
Hogere betrouwbaarheid van de apparatuur.
Kostenbesparing:
Het chemicaliënverbruik is teruggebracht tot kalk (1,4 kg/t), coagulanten (0,1 kg/t) en flocculanten (0,23 kg/t).
Behandelingskosten verlaagd naar 5,4 CNY/ton.
Jaarlijkse besparing van ongeveer 948.000 CNY op chemische kosten.
Conclusie
De optimalisatie van het FGD-afvalwatersysteem resulteerde in een aanzienlijk verbeterde efficiëntie, lagere kosten en naleving van strengere milieunormen. Deze maatregelen dienen als referentie voor vergelijkbare systemen die streven naar nullozing van afvalwater en duurzaamheid op lange termijn.
Plaatsingstijd: 21-01-2025
