火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术浅析

2017-06-05 15:01谢国庆
化工设计通讯 2017年3期
关键词:厌氧池氧池火电厂

谢国庆

(无锡华光新动力环保科技股份有限公司,江苏无锡 214112)

火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术浅析

谢国庆

(无锡华光新动力环保科技股份有限公司,江苏无锡 214112)

自火电行业出台相关标准后,火电厂大气污染治理工作开始面对极大的挑战。在这种情况下,须要新建或升级改造原有脱硫脱硝设施,以保证可与新标准要求相吻合。而火电厂排放烟气脱硫脱硝尾液处理逐渐成为亟待解决的问题。基于此,文章将某火电厂脱硫脱硝废水处理工程项目作为研究重点,对项目经验进行了总结与归纳,根据理论与实验研究分析,证明厌氧氨氧化工艺在脱硫脱硝尾液处理方面具有一定的可行性。

火电厂;烟气脱硫脱硝尾液;生物处理技术

1 污水数量与水质研究

某火电厂的发电能力是350万kW/d,而所生产的污水在300m3/d,主要由污水处理站负责进行集中处理[1]。该污水处理站的占地面积是860m2,其中进入到污水站的水质指标如表1所示。

表1 污水的进水水质

2 污水处理站的处理工艺流程

在此污水处理站当中,具体采用的就是物化和生化处理相互结合的处理工艺。实际运行的过程中,污水处理站的运行状态相对稳定。具体的工艺流程,见图1。

图1 废水处理的工艺流程图示

3 污水处理站处理工艺的相关说明

3.1 物理处理工艺

在物理处理过程中所采用的方法主要有过滤、混凝沉淀与pH值的调节等。在该污水处理站中设置一座调节池,而水力停留的时间是12h,主要目的是为了对水质与水量进行合理地调节。另外沉淀池前面设置了调节pH值的装置。而沉淀则主要采用的是竖流式的沉淀池,与此同时,需要在沉淀之前添加混凝剂,确保可实现增强沉淀效果的目标。在滤料过滤的过程中需使用石英砂,在定期反冲洗的作用下,可确保滤料自身的截污能力。对于物理处理的部分,经实践结果表明去除悬浮物的效果理想可满足预期目标要求。

3.2 生物处理工艺

在生物处理部分,主要采用的是传统工艺,厌氧池、兼氧池与好氧池是重要的组成部分。其中,各单元的设计参数表现为:①厌氧池工艺:采用封闭钢制圆形反应器,并在池顶设置硫化氢收集装置。②厌氧池工艺:采用封闭钢制圆形反应器,并在池顶设置搅拌器,实际功率是7.5kW[2]。③好氧池工艺:采用是封闭钢制圆形反应器,并在池底设置微孔曝气器,利用鼓风机进行供气。

在对上述各单元进行设计的过程中,三者体积的比例是1∶1∶1。其中厌氧池和兼氧池反应器的体积相对较大,与好氧池体积的比例处于失调状态。而兼氧池的反硝化时间通常控制在1~2h。另外厌氧池的SRT过长,导致聚磷菌长期处于内源呼吸,使其最终将胞内糖原全部被消耗。在这种情况下,VFA吸收与pHB储存的效率不断降低,影响了系统除磷的效率。

4 污水处理站的运行结果及讨论

4.1 实际运行结果

在经过物理处理以后,污水当中的大部分重金属及TSS都被去除,但其中所包含的COD与NH3-N浓度并未发生明显的变化。污水在经过物理处理后,生化处理部分的进水指标如表2所示。

表2 经物化处理的进水水质

而污水处理站在采用生化处理之后的水质指标如表3所示。

表3 经生化处理的污水水质

TSS和COD出水的指标满足设计与排放的具体要求。然而,在去除污水中NH3-N与T-N方面,实际的效率仅是70%~80%,导致出水的水质超标程度严重。

究其原因,第一,使用工艺不合理。对常规生物处理工艺进行运用,因为污水NH3-N与T-N的浓度相对较高,特别是FA浓度极高,直接抑制了易氧菌与硝化细菌,难以有效地开展好氧池的硝化过程。另外,污泥消化液在返回至缺氧池的时候,其硝态氮浓度相对较低,对反硝化效果产生直接的影响。第二,缺氧池、好氧池和厌氧池的反应池体积比重严重失衡。由于好氧池的SRT不长,所以,硝化过程并不彻底。第三,需要投入更多的碳源量。因为污水当中的B/C数值不高,所以在展开各处理环节之前,应当向其中添加碳源。在这种情况下,碳源浪费量极大。

5 火电厂烟气脱硝液厌氧氨氧化实验

对于脱硫脱硝废水而言,其进水温度与初始氨氮浓度都相对较高,与此同时,有机物的浓度并不高。在这种情况下,为厌氧氨氧化自养菌生长提供了有利的环境。所以,在理论角度上分析,厌氧氨氧化工艺对废水进行处理具有一定的可行性。

而为了验证这一理论,厌氧氨氧化实验在某火电厂中开展,具体的时间为五个月。实验过程中,所使用的厌氧氨氧化反应器型号是ASBR反应器,而体积是8L,实际温度是30℃,而pH值是7.5。电厂生产污水采取了多种预处理手段,基本去除了污水当中的悬浮物与重金属。其中,实验用水采用的是经过预处理以后的污水,实际的水质如表4所示。

表4 实验进水的水质

在实验当中将厌氧消化污泥当作菌种,并在135d的培养与驯化以后,进入到厌氧氨氧化的实验过程中。其中,污水的出水水质指标如表5所示。

表5 实验出水的水质

在实验驯化与稳定运行过程中,氨氮与亚硝态氮以及氨氮的曲线变化情况由图2表示。

图2 活性提高与稳定阶段的反应器运行性能

根据实验结果可发现反应器的pH值的变化具有一定的规律性,且出水的pH值高出进水的pH值。其中,实际的变化数值是0.3。

6 结束语

综上所述,厌氧氨氧化工艺在对烟气脱硝尾液进行处理的过程中,其氨氮去除率相对较高。由此可见,对烟气脱硝尾液进行处理,厌氧氨氧化工艺的使用具有可行性。另外,脱硫脱硝尾液当中硫酸根的浓度相对较高,若处于厌氧状态,污水当中的有机物浓度如果很高,则很容易产生H2S,对厌氧氨氧化的过程产生了严重的制约。为此,还应当深入研究C/S比对于厌氧氨氧化产生的影响。

[1] 于德爽,李津,韩长民,等.火电厂烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术浅析[J].青岛理工大学学报,2014,(5):1-6.

[2] 邓劲扬.烟气脱硫脱硝尾液生物处理技术研究[J].低碳世界,2015,(8):7-8.

Analysis on Biological Treatment Technology of Flue Gas Desulfurization and Denitrification Tailings in Thermal Power Plant

Xie Guo-qing

Since the introduction of relevant standards in the thermal power industry,the work of air pollution control in thermal power plants has started to face great challenges.In this case,the need to build or upgrade the original desulfurization and denitrif i cation facilities to ensure that the requirements can be consistent with the new standards.And the fl ue gas desulfurization and deodorization of the thermal power plant is becoming an urgent problem to be solved.Based on this,this paper summarizes and summarizes the project experience.Based on the theoretical and experimental research,it is proved that the anaerobic ammonium oxidation process has a certain effect on the desulfurization and denitrif i cation tailing treatment.feasibility.

thermal power plant;f l ue gas desulfurization denitrif i cation tail;biological treatment technology

X773

A

1003–6490(2017)03–0200–02

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