ניתוח זה, תוך שימוש במערכת הסרת גזי פליטה (FGD) של תחנת כוח פחמית כדוגמה, בוחן בעיות במערכות שפכים מסורתיות מסוג FGD, כגון תכנון לקוי ושיעורי כשל גבוהים בציוד. באמצעות אופטימיזציה מרובים ושינויים טכניים, הופחתה תכולת המוצקים בשפכים, מה שהבטיח פעולה תקינה של המערכת והפחית את עלויות התפעול והתחזוקה. הוצעו פתרונות והמלצות מעשיות, המספקות בסיס איתן להשגת אפס פליטות שפכים בעתיד.
1. סקירת המערכת
תחנות כוח המופעלות על ידי פחם משתמשות בדרך כלל בתהליך טיהור שפכים רטוב מאבן גיר-גבס, המשתמש באבן גיר (CaCO₃) כחומר סופג. תהליך זה מייצר באופן בלתי נמנע שפכי FGD. במקרה זה, שתי מערכות FGD רטובות חולקות יחידת טיפול אחת בשפכים. מקור השפכים הוא ציקלון גבס, המעובד בשיטות מסורתיות (מערכת משולשת) עם קיבולת מתוכננת של 22.8 טון/שעה. שפכים מטוהרים נשאבים 6 ק"מ לאתר סילוק לצורך דיכוי אבק.
2. בעיות עיקריות במערכת המקורית
הדיאפרגמה של משאבות המינון דלפה או התקלקלה לעיתים קרובות, דבר שמנע מינון כימי רציף. שיעורי כשל גבוהים במכונות סינון מסוג "לוח ומסגרת" ובמשאבות בוצה הגבירו את דרישות העבודה והפריעו להסרת בוצה, מה שהאט את שקיעתם במנקזי הניקוז.
לשפכים, שמקורם בגלישה של ציקלון הגבס, היה צפיפות של כ-1,040 ק"ג/מ"ק עם תכולת מוצקים של 3.7%. דבר זה פגע ביכולת המערכת לפלוט באופן רציף מים מטופלים ולשלוט בריכוזי יונים מזיקים בבולם.
3. שינויים ראשוניים
שיפור מינון כימי:
מיכלי כימיקלים נוספים הותקנו על גבי מערכת המיכלים המשולשים כדי להבטיח מינון עקבי באמצעות כוח הכבידה, הנשלט על ידימד ריכוז מקוון.
תוצאה: שיפור באיכות המים, אם כי עדיין נדרשה שקיעה. כמות הפליטה היומית ירדה ל-200 מ"ק, דבר שלא הספיק להפעלה יציבה של שתי מערכות ה-FGD. עלויות המינון היו גבוהות, בממוצע 12 יואן סיני/טון.
שימוש חוזר בשפכים לצורך דיכוי אבק:
משאבות הותקנו בתחתית המטהר כדי להפנות חלק מהשפכים לממגורות אפר באתר לצורך ערבוב והרטבה.
תוצאה: לחץ מופחת באתר הסילוק אך עדיין הביא לעכירות גבוהה ואי עמידה בתקני הפליטה.
4. אמצעי אופטימיזציה נוכחיים
עם תקנות סביבתיות מחמירות יותר, היה צורך באופטימיזציה נוספת של המערכת.
4.1 כוונון כימי ותפעול רציף
שמירה על רמת pH בין 9-10 באמצעות מינון מוגבר של כימיקלים:
שימוש יומיומי: סיד (45 ק"ג), חומרי קרישה (75 ק"ג) וחומרי הקשחה.
הבטיחה פליטה של 240 מ"ק/יום של מים צלולים לאחר פעולה לסירוגין של המערכת.
4.2 שימוש מחדש במיכל הדליפה לחירום
שימוש כפול במיכל החירום:
במהלך זמן השבתה: אחסון תרחיף.
במהלך הפעולה: שקיעה טבעית להפקת מים צלולים.
אופטימיזציה:
נוספו שסתומים וצנרת ברמות מיכל שונות כדי לאפשר פעולות גמישות.
גבס שקוע הוחזר למערכת לצורך סחיטה או שימוש חוזר.
4.3 שינויים כלל-מערכתיים
הפחתת ריכוז המוצקים בשפכים הנכנסים על ידי הפניית תסנין ממערכות סחיטת ואקום למיכל הבופר של שפכים.
יעילות שיקוע משופרת על ידי קיצור זמני שיקוע טבעיים באמצעות מינון כימי במיכלי חירום.
5. יתרונות האופטימיזציה
קיבולת משופרת:
פעולה רציפה עם פריקה יומית של מעל 400 מ"ק של שפכים תואמים.
בקרת ריכוז יונים יעילה בסופג.
פעולות פשוטות:
ביטל את הצורך במכבש סינון עם צלחת ומסגרת.
עבודה מופחתת לטיפול בבוצה.
אמינות מערכת משופרת:
גמישות רבה יותר בלוחות הזמנים של טיפול בשפכים.
אמינות גבוהה יותר של ציוד.
חיסכון בעלויות:
השימוש בכימיקלים מופחת לסיד (1.4 ק"ג/טון), חומרי קרישה (0.1 ק"ג/טון) וחומרי הקשחה (0.23 ק"ג/טון).
עלות הטיפול ירדה ל-5.4 יואן סיני/טון.
חיסכון שנתי של כ-948,000 יואן סיני בעלויות כימיקלים.
מַסְקָנָה
אופטימיזציה של מערכת השפכים של FGD הביאה לשיפור משמעותי ביעילות, הפחתת עלויות ועמידה בתקני סביבה מחמירים יותר. אמצעים אלה משמשים כנקודת ייחוס למערכות דומות השואפות להשיג אפס פליטת שפכים וקיימות לטווח ארוך.
זמן פרסום: 21 בינואר 2025
