大数跨境

电镀建设项目环境影响评价要点/电镀项目污染防治对策浅议/燃煤电厂锅炉超净排放技术改造探讨

电镀建设项目环境影响评价要点/电镀项目污染防治对策浅议/燃煤电厂锅炉超净排放技术改造探讨 伊尔思环保
2015-03-19
2
导读:电镀建设项目环境影响评价要点电镀行业是现代制造业不可缺少的配套行业,随着近年来我国经济社会的快速发展,电镀行

电镀建设项目环境影响评价要点

电镀行业是现代制造业不可缺少的配套行业,随着近年来我国经济社会的快速发展,电镀行业也呈快速发展态势。从分布特点看,经济越发达、制造业越兴旺的地区,电镀企业越多;从分布地域看,电镀企业主要集中在全国各大中工业城市及其周边农村地区。总体而言,电镀企业具有数量众多、分布广、环境影响十分敏感等特点。


然而电镀作为重污染行业之一,其生产过程中产生的大量酸性废气、废水及固体废物等处理或处置不当,必将给周边环境及居民生产生活带来较大的影响。在环境影响评价过程中,如何根据电镀建设项目的特点,明确电镀建设项目环境影响评价应关注的重点,提出合理、可行的污染防治措施,更好地推进节能减排工作,是摆在环评工作者面前的一项艰巨任务。


1 选址及总图布置合理性

电镀项目生产过程中产生的废水、废气等污染物对环境危害较大,且存在一定的环境风险,因此选址及总图布置问题显得相当重要。科学合理的选址可在一定程度上减轻对周边环境的影响,有效避免环境事件的发生。规范的总图布置可减轻项目对环境敏感点的影响,提升项目对环境突发事件的应急能力。


1. 1 选址合理性

电镀项目选址应考虑规划的相符性、建设条件的适宜性、环境承载力、与周边环境的相容性、公众的支持率等方面。规划的相符性应从项目选址与城镇发展规划、工业园区规划、生态环境功能区规划等方面进行分析;建设条件的适宜性应从项目供排水、供电、供热、交通、地质条件、区域制造业配套需要等角度进行分析论证;与周边环境的相容性可从主导风向、大气环境防护距离及卫生防护距离、环境风险等角度分析项目建设与敏感点保护的相容性;环境承载力可从环境质量现状调查及环境影响预测结果,分析项目建设的环境可容纳性,同时根据项目主要污染物排放情况和地方总量控制的实际情况,分析项目总量控制指标的可达性;公众支持率应结合公众参与的实际情况,分析公众对项目的态度。


1. 2 总图布置合理性

电镀项目总图布置首先应根据气象、水文、地形等自然条件分析项目废水治理设施、初期雨水池、环境风险应急设施、危化品仓库及危废临时贮存间等布置的合理性,尽可能减少对环境的不利影响;其次应从总图布置方案与周边现状及规划环境敏感点的位置关系进行分析,厂区主要污染及危险单元应尽可能远离敏感点,并确保满足大气环境防护距离和卫生防护距离的要求;再者,应从工艺流水线布置、物料燃料流向、危险品储存位置、交通运输组织、给排水等角度加以分析,尽可能避免或减少二次运输、二次提升,一方面可减少因运输而导致的环境事故,另一方面可降低能耗。此外,厂内清洁区、污染区应合理分块,生活办公区与生产区分开,生活区一般位于主要污染源的上风向为宜。


2 废水、废气污染防治

目前常见的镀种主要有锌、铜、镍、铬、铅、锡、镉、金、银等,产生的废水大致可分为前处理废水、含氰废水、含锌废水、含铜废水、含镍废水、含铬废水、含镉废水、含铅废水、含锡废水及含金银废水等,其中含金银等贵金属的废水大多采用槽边回收处理,本文不作讨论。电镀产生的废气主要有硫酸雾、盐酸雾、铬酸雾、氮氧化物、氢氰酸雾、氟化物等。

2. 1 废水污染防治

电镀项目环评首先应遵循清洁生产原则,尽可能减少废水产生量;其次应根据《电镀污染物排放标准》(GB 21900–2008)中的相关规定及项目排污去向,确定废水排放执行标准。对于排入污水处理厂的,还应请示环保主管部门是否可执行污水处理厂的纳污浓度;再者,废水末端治理应分类收集、分质处理,第一类污染物应经单独处理达标后与其他废水混合处理;采用离子交换处理工艺的还应将离子交换树脂再生所产生的高浓度含重金属离子废水的处置去向纳入水量平衡计算中;最后应分析电镀废水中COD(化学需氧量)、氨氮、总磷等非持久性污染物的产生及排放浓度,并据此确定是否增设生化处理设施。


电镀废水处理应遵照《电镀废水治理工程技术规范》(HJ 2002–2010)中的相关要求,其中含铬、含镍、含镉、含铅废水应经单独收集处理达标后再进入混合废水处理系统,含氰废水应经单独破氰处理后进入混合废水处理系统。前处理废水因含有油类污染物,经除油处理后方可进入混合废水处理系统。化学沉淀仍是电镀含重金属废水末端治理的常用方法;离子交换、反渗透也有用于电镀废水治理,但其主要目的为中水回用,离子交换柱再生产生的浓水、反渗透浓水较难回用到镀槽,仍需进行化学沉淀处理。由于每种重金属均有各自最佳沉淀pH 范围,将各类重金属废水分类收集、分类处理有利于重金属离子的稳定达标排放,环评中应鼓励企业尽可能将每类重金属废水分类收集预处理后再进行集中处理;对于不具备条件而确需将铜、锌等非一类污染物与预处理后的第一类污染物进行混合沉淀处理的,废水处理系统应根据废水成分确定采用二级或多级化学沉淀,每级沉淀有针对性地去除某一最佳沉淀pH 范围内的金属离子。废水处理站调节pH 时应采用pH 计连锁自动加药条件,涉及氧化还原反应系统的,应采用氧化还原电位(ORP)等装置控制加药量,以实现pH、氧化反应电位的准确控制,提高废水处理效果的稳定性。


2. 2 废气污染防治

电镀项目酸性废气污染防治应从3 个方面考虑──抑制、收集和净化。


酸雾抑制可实现从源头减污,减轻后续收集、净化的压力。目前市场上已有较成熟的硫酸、盐酸、硝酸、铬酸等雾的抑制剂,项目应根据生产工艺的情况选择合适的酸雾抑制剂;但也存在部分对电镀产品质量要求较高的电镀线或因其他因素而无法使用酸雾抑制剂的情况。


酸雾收集是电镀项目酸性废气污染防治工作的难点,也是重点。大多数电镀项目环评文件存在重净化、轻收集的问题。酸性废气收集效果差直接导致废气污染物无组织排放量大,容易对周边大气环境造成污染,甚至引发环境纠纷。由于受行车行进的限制,电镀废气的收集大多采用槽边侧吸罩,具体有单边侧吸、双边侧吸、一侧送风一侧抽风等方式,侧吸罩设计应有合理的高度、风量以确保废气捕集率。对于侧吸罩收集效果不理想或周边环境较敏感的电镀项目,可考虑采取侧吸罩 + 电镀线全线封闭整体抽吸的收集方式。电镀废气的收集还应遵循分类收集的原则,其中含氰废气不可与其他酸性废气混合收集,铬酸雾、氮氧化物(来自硝酸槽)应单独收集。


电镀废气的净化应遵循分类收集、分类净化的原则。硫酸雾、盐酸雾可采用碱液喷淋洗涤;铬酸雾可采用丝网、填料等方式净化并回收铬酸,尾气可再通过碱液喷淋洗涤;氮氧化物宜采用亚硫酸铵、尿素等还原剂作为喷淋液并适当加入碱液进行喷淋洗涤;含氰废气应进行破氰处理,可采用碱液 + 氧化剂喷淋液洗涤。洗涤净化塔建议采用气液接触好、净化效果好的填料塔、湍流塔等,一般不建议采用简易的喷淋塔净化。


3 土壤及地下水污染防治

电镀项目生产过程中使用大量的酸碱、重金属、氰化物等化合物,由于跑冒滴漏、小泄漏时有发生,尤其以手工电镀线更为严重,泄漏液所含污染物可通过下渗、迁移的方式造成土壤及地下水污染。


泄漏液通过下渗途径污染土壤及地下水,主要发生在电镀车间、废水收集管线、污水处理厂、危废临时贮存间、危化品库及储酸罐等位置。上述位置应落实好地坪的防腐防渗措施,防止污染物通过下渗方式进入土壤和地下水。防腐防渗标准可参照相关地区的电镀企业防渗要求,地坪自下而上至少设垫层、隔离层和面层3 层。垫层采用厚度150mm 以上,强度C28标号以上,并双向直径8~ 12 mm、间距150 mm 配筋的钢筋混凝土;隔离层采用高分子材料;面层采用高分子材料或厚度30 mm 以上的花岗岩敷设。


泄漏液还可通过迁移的方式进入环境,其主要是车间内的泄漏液经由员工、运输设备进出而转移至车间外。该方式一次转移量少但转移次数多,日积月累亦容易造成污染。对此,车间地坪在设计时应有一定的倾度,并配有导流沟;车间内应干湿分区,干区应确保干净、无滞留液,湿区应敷设网格板并设有较好的废水收集系统。


与手工电镀线相比,全自动线运行时人为操作因素少,可大幅降低跑冒滴漏,进而降低污染土壤及地下水的风险,因此具备条件的电镀项目应尽可能建设全自动电镀线。目前国内大部分电镀企业的电镀线均设在一楼,车间地坪出现防腐防渗层破损或开裂等情况亦较为常见。为尽可能降低土壤及地下水污染的风险,具备条件的电镀项目可考虑将电镀线置于二层及以上,一层作为仓库。电镀企业废水收集管线亦是容易发生泄漏而导致土壤及地下水污染的一个重要方面;废水收集管线布设应优先考虑架空敷设,并配有较好的防折断及防沉降措施;其次可考虑明管套明沟的敷设方式,即明管置于明沟内,明沟做防渗处理且末端与废水处理系统连通。架空敷设的优势在于一旦出现跑冒滴漏或泄漏,能立即发现并予以处理,其不足之处是应有完善可行的应急措施应对较大的泄漏情况。明管套明沟的敷设方式可有效避免污染土壤及地下水,但容易出现沟、管废水混排的情况。暗管为不建议采用的废水收集方式,其原因主要是管道发生破损、泄漏时难以被发现,容易导致土壤及地下水污染。


4 清洁生产

电镀项目环评过程中应注重推行清洁生产,主张从源头减污,提高资源、能源利用率,实现节能、减排、增效。


电镀项目清洁生产应从工艺设计、生产线布局着手,将清洁生产理念融入到电镀工艺设计选择中,尽可能减少污染物产生,回收流失资源,降低能耗。如应优先采用全自动电镀线;采用多级逆流清洗或喷射清洗等节水技术;采用分质分流、清污分流、分质处理、分质回用等措施以降低废水处理成本,提高废水回用量;尽可能采用槽边离子交换、反渗透等中水回用措施;尽可能采用三价铬代替传统六价铬电镀、钝化。


电镀项目还应注重中水回用,提高水的利用率。我国电镀企业平均用水量约为国外同行10 倍多,达0.83t/m2,行业用水的清洁生产水平普遍较低。中水回用应优先考虑槽边在线反渗透、离子交换处理等方法,其次可考虑分质收集、分质处理、分质回用,或将处理达标的综合废水作为回用水水源。中水回用系统一般包括多介质过滤、超滤、反渗透或离子交换等,回用水质要求应根据电镀工艺情况而定,通常达到自来水水质要求时即可回用至一般清洗工序。中水回用工序产生的浓水一般需进行处理后达标排放。


“三分设备、七分管理”充分说明了环境管理在电镀项目节能、减排中的作用;环评应建议企业成立专门的环境与清洁生产管理部门,加强对用水、用电、废水处理、中水回用等方面的管理与台账记录,完善环保教育与培训,以提高员工环保及清洁生产意识,并建立相应的激励机制,鼓励员工在实践中探索节水节电措施及工艺优化方案。


5 环境风险防范

电镀生产过程中的环境风险源主要有各种镀槽(包括前处理槽、退镀槽、钝化槽等)、化学品和危险废物贮存仓库、储罐(包括储酸罐、燃料罐等)以及废水、废气处理设施等。其主要的环境污染事故有以下几种情况:


(1) 因火灾、腐蚀等原因导致各种镀槽遭受损坏,重金属液发生泄漏,导致地下水和地表水污染。


(2) 氰化电镀过程中,氰化物不慎遇酸、浓度过高或加热过度,导致氰化氢中毒事故。


(3) 储罐泄漏或含氰及重金属等污染物的废水处理设施发生故障,导致地下水和地表水污染。


(4) 储存化学品和危险废物的仓库因管理不善而发生火灾、爆炸或泄漏,导致大气污染或地下水和地表水污染。

(5) 废气处理设施发生故障和泄漏,导致含酸、碱、铬、氮氧化物、氰化物等有毒有害物质的气体事故排放,造成大气环境污染。


(6) 进入废气和废水治理设施作业的工作人员因操作不当、安全防护工作不到位、设施故障等原因而引发安全事故。


针对电镀生产过程中存在的环境风险,企业应制定完善的环境风险应急预案,同时应加强员工的培训并定期进行环境风险应急演练。电镀车间内应设有导流沟并与事故应急池连通,储罐区应设有围堰并与事故应急池连通,各类危化品应根据其物化特性分类分区储存,各类危险废物亦应分类分区贮存并落实防雨、防流失、防渗等要求。还应结合厂区地形地势及总图布置,合理确定事故应急池位置,事故应急池一般不应小于12 h 废水产生量。此外,环评宜要求企业在废水排放口及雨水排放口安装在线监控,防止废水处理系统事故排污及雨水受污染而超标排污。


6 结语

电镀建设项目作为“高污染”项目,环评工作过程中应在工程分析的基础上,重点关注项目选址及总图布置合理性,废水废气污染防治,土壤及地下水污染防治,清洁生产和环境风险防范,以便为项目环保设计、环境管理提供科学依据,更好地推进节能减排工作,争取做到环保、经济、社会等效益的有机统一。


电镀项目污染防治对策浅议

改革开放以来,我国的金属表面处理产业取得了迅猛发展。随着基础工业及高新技术产品的发展,对优质、高效表面处理产品需求越来越高。表面处理产品的品种也由汽车行业拓展到自行车、摩托车、家电以及轻工饰品等行业。近年来国外优良电镀添加剂和电镀设备的引进,进一步促进了我国电镀行业的发展。

随着国内电镀产业的快速发展,电镀行业也面临着一定的问题。由于电镀行业是高污染行业,对环境影响较大,传统电镀工艺的生存和发展空间越来越受到制约。为解决上述问题,目前各地多建设集中式的金属表面处理厂或电镀产业园区,淘汰落后电镀工艺,采用新型节能环保电镀工艺及设备,并对电镀污水进行集中处理,从根本上解决电镀对环境的影响。本文从电镀行业的污染共性方面提出一些防治对策。


1电镀大气污染防治对策

电镀产生的废气主要为工艺废气。主要包括:电镀过程中产生的盐酸雾、铬酸雾、烃类等,各类废气的污染防治措施如下。


1.1 盐酸雾、铬酸雾

在电镀车间设置有活化槽和电镀槽,在电镀过程中会产生一定量的酸雾。为了减少污染物的产生在生产过程中加入酸雾抑制剂,减少盐酸的挥发量。同时在活化槽、电镀槽上方加装集气罩和槽两侧加装吸风装置,将挥发出的酸雾收集后送至废气处理设施。拟建项目实施后采用“L型铬酸雾净化回收+碱吸收处理设施进行处理。


L型铬酸雾净化回收器系国家定型式产品,其回收处理效率能达到99%以上,该净化回收器具有体积小、材料省、占地面积小、回收效率高等优点。其主要原理见图1
镀铬槽中的铬酸雾、盐酸雾由风机引入L式酸雾回流器,自下而上穿过填料层,铬酸废气的微粒在通过多层塑料网板制成的填料时,由于填料层的阻挡而凝聚成液体,铬酸液即顺着网板壁流入下导槽,通过导管流入电镀槽,净化后的气体,经由塑料风机引出至碱液吸收装置进行二级处理。


L型酸雾净化回收器处理后的废气由风机引入碱液吸收塔进行二级处理,酸雾与吸收液30%的氢氧化钠溶液反应以达到去除铬雾、盐酸雾的目的。


槽边抽风系统可将电镀过程中产生的酸雾收集,送至碱液吸收塔内进行处理,目前槽边抽风系统在国内电镀行业普遍使用,具有较好的收集和处理效果。


1.2 碱吸收装置介绍

吸收塔采用全玻璃钢结构,具有重量轻、强度高和耐腐蚀的特点,采用二级玻璃丝填料及二级挡水板结构,以提高废气与吸收液的接触时间和接触面积。吸收液箱内设有挡风板,进风段设有网状匀风分配器。吸收液为30%的氢氧化纳溶液。该吸收塔对铬酸雾的吸收效率高(设计处理效率达99.5%以上)、运行稳定。


L型酸雾净化回收+碱吸收两级处理后本项目的铬酸雾的排放浓度约为5.88×10-3mg/m3,小于《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)5中新建企业大气污染物排放限值的要求。可以做到稳定达标排放。该处理工艺成熟、处理效率高、运行成本低、运行可靠,目前广泛应用于铬酸雾、盐酸雾的处理。因此本项目采用该处理工艺进行处理,可以做到达标排放,在经济、技术上可行。


1.3 活性碳吸附

烃类:采用活性碳吸附可吸收80%以上气体。


2 废水污染防治措施

电镀废水设施建设遵循雨污分流、清污分流、分质处理、一水多用的原则。全厂废水主要为镀件预处理工段的废水、镀锌工段的含锌废水、综合镀工段的含镍、含铬废水、含氰铜废水,厂区生活污水等综合废水。工艺废水中含有一定量的重金属污染物,如铜、锌、铬和镍,而且铬、镍属于第一类污染物,需要在车间处理达标。因此对于含镍、含铬废水需要单独处理。


污水处理工艺的总体思路为:将生活用水和生产用水分开处理,将预处理水与电镀漂洗水分开,按照镀种分别进行处理。将毒性较大的镀镍生产线实行封闭运行,对镀镍生产废水实行零排放。对含铬废水采用还原+膜过滤浓缩方法进行处理,透过水回用于生产,浓缩液经过减压薄膜蒸发器烘干,以实现含铬废水的零排放。


含锌废水采用絮凝、化学沉淀、重金属捕集及终端吸附等处理,确保达标排放。含氰铜废水采用微电解、二级破氰及絮凝沉淀金属捕集工艺处理达标排放。


2.1 含镍废水处理工艺

该处理系统由电镀废水重金属回收和电镀综合废水膜法循环回用两部分组成。电镀废水重金属回收部分采用膜法在线回处理,将废水进行分离回收重金属和纯水。含镍废水从生产线进入由活性炭滤、精密过滤(MF)、超滤组成的预处理系统中,先经碳滤以吸附和过滤其中可能会损伤聚酰胺膜的氧化物、颗粒悬浮物;由于碳滤出水中还含有一定量的碳粉末和粒径在20um的颗粒,所以碳滤出水经孔径为0.05um20um的精密过滤系统过滤,以去除从碳滤出水中大于20um的颗粒;精密过滤系统出水经孔径为1nm0.05umUF超滤系统,进一步截留不符合膜回收系统进水条件的污物。膜分离系统由YNRO膜、 NSRO抗污染膜、 TYRO反透膜组成;YNRO膜对二价金属离子的截留率大于99%,重金属废水在此进行循环浓缩使其被截留;当循环浓缩倍数达15倍后,浓水再进入二段NSRO反渗特定膜,再将其再浓缩6倍左右;二段膜产出浓水的总浓缩倍数90100倍,纯水再进入后段TYRO渗透膜进一步脱盐,以去除其中一价离子,使YNRO膜、NSRO膜出水符合回用纯水之要求,这样整个系统就不会造成盐份的累积而影响电镀生产。浓缩液返回电镀槽中重复使用,分离出的纯水回用于生产过程中作为预处理工段冲洗水。采用上述污水处理工艺镀镍废水能够做到零排放,同时废水中的重金属得到了重复利用。反渗透冲洗水返回收集槽内进一步处理。


各类废水均采用分质处理原则,含镍废水与其余废水分开排入相应的污水处理设施进行处理,因此反渗透系统浓水中不含有其他金属离子。该部分废水稀释后可回用于镀镍电镀槽中。镀镍废水各类膜一般更换约23年更换一次(如图2)。


2.2 含铬废水处理工艺

镀铬工段的含六价铬废水浓度高,拟采用还原+膜过滤浓缩对含铬废水进行处理,透过水回用于生产,浓液经薄膜蒸发器烘干,以确保含铬废水的零排放。


先对含六价铬的废水加入还原剂还原六价铬成三价铬,调节pH值加入絮凝剂去除重金属铬。该工艺采用旋流动方法使废水与药液充分混合,瞬间完成化学反应,还原剂和沉淀可均匀的分散在废水中,此含铬废水处理工艺在哈尔滨市银光电镀厂、哈尔滨轴承集团公司、四川成发科技有限公司、天津市天德减震器厂有成功的工程实例,六价铬的去除效率可达99.9%以上。此处理废水工艺具有工艺简单,运行费用低,处理效果高,可以做到车间排放口稳定达标排放。


还原后的含铬废水与含镍废水相同采用膜过滤及浓缩方法进行处理,因为六价铬已还原为三价铬,因此含铬浓缩废液无法回用于电镀槽中,因此本项目将采用减压薄膜蒸发器,将浓缩后的含铬废液完全烘干蒸发,透过水回用于生产。该方法已应用于厦门市多家电镀企业,含铬废水能够做到零排放。含铬废水膜处理设施中各类膜一般更换周期约23(如图3)。
2.3含氰铜废水破氰处理

含氰铜废水先经微电解破络,然后加次氯酸钠二次破氰,处理氰效率可达99.5%以上。然后含铜废水进入综合废水处理站(如图4)。
2.4 预处理工序、地面冲洗废水、锌/ 酸碱综合废水、破氰后的含铜废水处理工艺处理工艺

预处理工序/地面冲洗废水中主要污染物为石油类、COD、磷酸盐及少量金属离子。废水经隔油池可除去大部分石油类物质。气浮隔油工艺是目前公认的处理含油废水的有效处理方法,处理效率可达到95%以上。


预处理工序、地面冲洗废水、锌/酸碱综合废水、破氰后的含铜废水再经pH调节池预处理后进入混凝池。混凝反应池中分别加入硫酸亚铁、PACPAM等各种沉淀剂、混凝剂、助凝剂作混凝处理,然后通过沉淀作用把水中的固体与水分离,污泥排到污泥浓缩池,清水自流进入重金属捕集池进行深度处理,重金属捕集池池内加入重金属离子捕集沉淀剂为核心的系列处理药剂(DTCR),该药剂能在常温下与废水中Zn2+Cu2+等各种重金属离子迅速反应,生成不溶于水的螯合盐,在加入少量的絮凝剂,形成絮状沉淀,从而达到捕集去除重金属的目的(如图5)。

采用上述废水治理工艺后COD排放浓度约为48mg/lZn2+浓度为0.035mg/lCu2+浓度为0.09mg/l,能够满足《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)3中水污染物特别排放限值标准的要求。


2.5 达标可行性分析

目前,国内大部分电镀企业的污水处理设置都是采用传统的末端治理方法,不仅浪费了资源,也造成了环境的二次污染,随着环保要求的日益提高,电镀废水处理正朝着资源循环利用的方向发展。本工艺采用目前国内最先进的膜处理工艺,可分离回用电镀废水中的金属离子及水。在废水的预处理过程中采用了活性炭+精密过滤+超滤技术,保障了出水的水质和膜组件的寿命,出水水质符合膜分离系统进水水质稳定的要求,浓缩倍率高。


该技术应用于废水的治理改变了传统单一的化学法处理电镀废水浪费水资源的情况,采用该技术能回收大量的水资源和金属资源。该污水处理工艺已在国内多个公司投入运行,如厦门谊瑞货架有限公司、路达(厦门)工业有限公司、优达(厦门)工业有限公司、龙海市华宇五金制造有限公司等多个工程。运行实践证明该系统能够做到稳定的达标排放,其尾水水质明显低于一般城市污水厂的接管控制标准。


考虑到项目敏感性,应增加备用事故池,一旦出现停电等事故时,由备用事故池接纳事故废水,事故废水可送回废水收集池,进行处理,以进一步确保做达标排放。


3 固体废物污染防治措施

该建设项目固体废物种类主要为污泥、电镀废渣、生活垃圾等。其中废水处理产生的污泥与电镀废液(),属于国家规定的危险废物,由于电镀渣中各种金属离子含量较高,具有一定综合利用价值,因此将作为原料外售给相应单位作为原料提取其中金属。


本项目对固体废物采取的主要处置措施为将固体废物分为危险废物和一般固体废物。再依据其可利用情况,分别采取与之相应的处理/处置措施。具体措施如下。


(1)危险废物:按照危险废物处置的有关规定,对属于国家规定危险废物之列的固体废物,如废水处理污泥及电镀底泥,必须委托有资质的处置单位进行妥善处理。

为了保证产生的危险废物不对周围环境产生二次污染,建设单位要严格执行固体废物处理的有关协议,同时要做到:含有铬、镍等重金属的污泥和电镀废液因属危险废物,建设单位应委托有资质的单位作无害化处理,同时要在试生产前应签订相关危废储运协议,并报当地环保部门备案;外运时需要严格按照国家环境保护总局令第5号文件《危险废物转移联单管理办法》的相关规定报批危险废物转移计划,应做到不沿途抛洒;此外,必须加强对固体废弃物的管理,确保各类固体废弃物的妥善处置,固体废弃物贮存场所应有明显的标志,并有防雨、防晒等设施。


(2)一般固体废物:对废包装材料等有一定再利用价值的废物,由相应的废品回收部门进行收购;对员工办公与生活中产生的生活垃圾,在厂内定点收集储存,按照当地环境保护和卫生管理部门的要求统一处置。


产生的各种工业固体废物将委托有资质的单位进行处置,生活垃圾委托环卫部门处理,固体废物的处置/ 处理率达到100%,不直接外排。


(3)危险固体废物贮存:依据GB18597-2001《危险废物贮存污染控制标准》、GB18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》、GB18599-2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》,对渣场分危险废物贮存和一般工业固体废物贮存采取不同的防护措施。


地面与裙脚要用坚固、防渗的材料建造,建筑材料必须与危险废物相容。②必须有泄漏液体收集装置、气体导出口及气体净化装置。③设施内要有安全照明设施和观察窗口。④应设计堵截泄漏的裙脚,地面与裙脚所围建的容积不低于堵截最大容器的最大储量或总储量的1/5。⑤不相容的危险废物必须分开存放,并设有隔离间隔断。⑥基础必须防渗,防渗层为2mm厚高密度聚乙烯,或至少2mm厚的其它人工材料,渗透系数≤10-250px/s。⑦堆放危险废物的高度应根据地面承载能力确定。⑧衬里放在一个基础或底座上,衬里要能够覆盖危险废物或其溶出物可能涉及到的范围。衬里材料与堆放危险废物相容,在衬里上设计、建造浸出液收集清除系统。⑨建造径流疏导系统,保证能防止25年一遇的暴雨不会留到危险废物堆里。⑩在渣库应设置明显标志,禁止无关人员及牲畜等进入渣库。


燃煤电厂锅炉超净排放技术改造探讨

中国未来经济的持续稳定发展,迫切要求安全可靠、清洁高效的能源供应。根据中国特有的“多煤、少油、贫气”资源禀赋条件,燃煤发电机组一直占有主导地位,发展高效节能、超低排放燃煤发电技术,对于经济与环境协调可持续发展具有重要的意义。


电力行业“十一五”期间的“上大压小、节能减排”取得显著成效,“十二五”期间,大力推进燃煤机组脱硫脱硝,控制烟尘、二氧化硫以及氮氧化物排放强度,污染物排放得到很大的改善。依据《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)2014 7 1 日起,京津冀、长三角、珠三角等重点区域火电厂大气污染物排放浓度执行新的标准。(见表1)


新的排放标准出台后,各火电厂在污染物治理上进行了较大的技改投入,取得了显著的效果。然而,面对严峻的环保形势,重点地区火电企业也在不断地通过科技创新、先行先试,积极地加大烟气污染物治理力度,国家能源局在积极推动东部八省市的燃煤电厂的燃机排放标准的改造试点工作,各发电企业也在研究制定相应的深度治理措施。如何通过最有效的技术措施,实现在役机组的技术改造,使得燃煤机组达燃机排放标准,是急需解决的课题。


1 烟尘治理

1.1 除尘增效改造方案

近年来,各电厂相继进行了低低温电除尘器、袋式除尘器、高频供电电源、旋转电极等一系列除尘提效措施,烟尘排放浓度达到了10 20 mg /Nm3的排放水平。原有设备系统的进一步提效,可在脱硫装置后加装湿式电除尘器,湿式除尘效率大于75%,湿式除尘出口排放完全能够达到5 mg /Nm3的燃机排放标准要求。通过加装无泄漏管式烟气换热器(GGH),提高净烟气的排放温度,减少烟气冷凝结露,提高烟气抬升力,促进烟气扩散,有效地消除“冒白烟”现象,解决“石膏雨”问题,有效地改善电厂周边环境质量。


1.2 湿式电除尘

湿式电除尘器通常布置在脱硫吸收塔后,可以有效去除烟气中的烟尘微粒、PM2.5SO3微液滴、汞及除雾器后烟气中携带的脱硫石膏雾滴等污染物,是一种高效的静电除尘器。其主要工作原理是:将水雾喷向集尘板,水雾在放电极形成的强大的电晕场内荷电后分裂,进一步雾化;电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附凝并,共同对烟尘粒子起捕集作用,最终烟尘粒子在电场力的驱动下到达集尘极而被捕集。将水喷至集尘极上形成连续的水膜,流动水将捕获的烟尘冲刷到灰斗中随水排出。


湿式电除尘器在结构上主要有两种基本型式:管式和板式。管式电除尘器只能用于处理垂直流动的烟气,板式电除尘器可用于处理水平或垂直流动的烟气。在化工和冶金行业应用的大型湿式电除尘器一般为垂直烟气流独立布置,北美主要采用脱硫吸收塔内管式电除尘器,用以除去烟气中的PM2.5SO3等污染物;日本的火力发电厂采用水平板式除尘器。


针对在役机组改造工程,要适用于日常使用的煤种条件,摸清现有除尘设备的运行状况和除尘效率,要充分考虑现场的布置条件的局限性,减少改造装置的建设投资和后期运行费用,制定合理的设计和施工方案。


1.3 管式GGH

目前,火力发电厂中在运行的GGH中绝大多数是回转式,回转式GGH 虽然换热效率高,但也存在运行能耗高、漏风率高、低温腐蚀严重、易堵灰粘结等问题。管式GGH 具有无泄漏,不易堵,冲洗方便的优点,但存在低温腐蚀问题。


日本三菱公司为适应日本地方环保排放综合控制法规不断严格的要求,开发了无泄漏管式GGH。管式GGH 分为原烟气冷却器和净烟气加热器,其原理是利用原烟气的热量通过烟气冷却器的换热管加热热媒介质,再利用加热后的热媒介质循环至烟气加热器的换热管以加热净烟气,达到抬升净烟气温度的目的。整个烟气换热器设有一个旁路,其主要功能是系统启动初期或长期停机投运前,清洗管道用。低负荷运行时,烟气冷却器入口烟气温度降低,热媒吸收的热量不足以将后端烟气温度提升至75 80℃,需要添加辅助蒸汽,经过热媒辅助加热器的加热,再流入再加热器如图1 所示。

GGH 受热面材料需采用耐低温腐蚀材料。当烟温低于200℃时,烟气中的SO3与烟气中水蒸汽生成硫酸以蒸汽状态存在,其遇到换热面壁温低于酸露点时即凝结为酸溶液,造成对受热面的腐蚀。由于GGH 冷端的温度更低,烟气中的水蒸汽、酸蒸汽凝结的速度和量加大,且烟气中的SO2与稀硫酸水膜形成亚硫酸,同时,脱硫后的烟气一般还含有氟化氢和氯化物等强腐蚀性物质,易形成氟酸和盐酸。管式GGH 材料选择上需要充分考虑其防腐有效措施。


2 二氧化硫治理

2.1 高效脱硫技术应用

(1)单塔多喷淋工艺

通常采用增加喷淋层数和增大喷淋密度两种方式来增加吸收塔的液气比。采用增加喷淋层数方式,需抬高吸收塔的高度,或保持喷淋系统不变,只增加喷淋循环量。充足的氧化空气供给量是吸收塔内石膏浆液中的亚硫酸钙氧化成硫酸钙并结晶的必要措施,也是稳定吸收塔内PH 值、保证石膏品质、保证脱硫效率及整个FGD 良性循环的必要条件。因此,增大氧化空气供给量和提高氧化空气分布效率也是提高FGD 装置污染物脱除能力主要因素之一。


(2)双托盘技术

较高流速的烟气进入吸收塔后,首先通过塔内下层托盘,并与托盘上的液膜进行气、液项的均质调整。因此,在吸收区域的整个高度以上实现气体与浆液的最佳接触。由于托盘可保持一定高度液膜,增加了烟气在吸收塔中的停留时间,充分吸收气体中部分污染成分,有效降低液气比,提高吸收剂利用率。


(3)串联吸收塔工艺

采用分级进行脱硫,两个吸收塔中各自都设置喷淋层、氧化空气系统、氧化浆液池。烟气先进入预洗塔脱除部分SO2和其它污染物后,再进入后吸收塔脱除剩余的污染物。两塔串联运行,共同脱硫,满足排放标准。此技术适合于高硫煤系统,同样液气比条件下运行电耗小于多喷淋层方案,但系统复杂,占地面积大。


(4)单塔双循环工艺

单塔双循环工艺是将喷淋空塔中的SO2吸收氧化过程划分成两个阶段,每个阶段各自形成一个回路循环。第一阶段起预吸收作用,去除粉尘,HCl HF,部分去除SO2,主要发生CaSO3氧化成CaSO42H2O 的反应,最佳PH 控制在4.5 左右。第二阶段实现SO2吸收,效率高,石灰石相对过量,以应付负荷的变化,保证脱硫效率,主要发生CaCO3吸收SO2的反应,最佳PH 控制在6左右。石灰石浆液从上环循环泵打入吸收塔,吸收SO2后通过塔内收集槽又返回吸收段加料槽循环,吸收段加料槽中的浆液自流进入吸收塔反应塔,通过下环循环泵打入吸收塔对烟气进行预吸收,再进入反应槽循环。


(5)双循环U 形塔工艺

双循环U 形塔由一个顺流塔与一个逆流塔串联而成。前面的液柱塔顺流塔,空塔流速高,塔体较小;后面的逆流塔为方形喷淋塔。锅炉烟气首先进入顺流液柱塔,在此与液柱顺流接触,先去除70%SO2,然后通过连接通道进入逆流喷淋塔,在逆流喷淋塔里面烟气与浆液逆流接触,进一步脱除残余的SO2,整体脱除率达98% 以上。双循环U 形塔两个区域循环浆液浓度不一致,底部浆池采用隔板分开,喷淋塔浆池液位较液柱塔高,浆液从喷淋塔溢流至液柱塔。


2.2 脱硫增效技改方案

针对在役机组的技术改造,需对脱硫装置的运行状态、设备出力等进行综合评估,结合现场布置条件,通过方案设计类比、施工周期、投资和运行费用估算等方式对可能的脱硫技术改造方案进行论证与比较,提出技术可行、经济合理的脱硫改造方案。改造措施一般有:


(1)增加喷淋层或进行增容改造,提高液气比;

(2)吸收塔内增加托盘和壁流环,使得烟气和吸收浆液反应更充分;

(3)增加吸收塔液位高度,或者增加塔外浆液箱来增大浆池容积,以满足石灰石溶解、亚硫酸钙氧化和石膏结晶的要求;

(4)氧化风机系统进行增容改造,确保浆池中亚硫酸钙的氧化,并增加相应的搅拌器;

(5)对石膏脱水系统和制浆制备系统进行出力核算,确定是否进行增容改造。


3 氮氧化物治理

3.1 脱硝提效措施

目前机组的脱硝设施基本均采用低氮燃烧器和SC脱硝装置,提效的措施多数在原有的系统上挖掘潜力,优化低氮燃烧系统运行和催化剂加层基本能够达到燃机排放标准。随着运行时间的积累,脱硝设备系统长期运行带来的效率下降,是需要加强管理的要求。锅炉低负荷时,SC脱硝装置无法投运,更是污染物深度治理的一个重要课题。


(1)锅炉低氮燃烧

典型的煤粉炉低氮燃烧技术有两类措施:一是抑制生成,即在燃烧器区域通过各种技术手段降低NOx生成反应;二是在炉内还原已经生成的NOx。一般也是技术改造和运行中优化调整来实现目标。锅炉主燃烧器采用低NOx的煤粉燃烧器,燃烧区低氧运行,增强煤粉射流刚性,炉膛中部布置附加燃尽风喷嘴,实现分级燃烧,达到降低炉内温度水平,抑制NOx的生成。锅炉的容量不同和燃烧器结构差异,SC入口NOx排放浓度水平有较大的差别。在役机组的提效,需进行低氮燃烧器摸底测试,加强锅炉燃烧优化调整,通过调整锅炉一、二次风量、周界风风门开度、燃尽风风门开度及组合方式、二次风配风方式及煤粉细度等参数,以保证SCR入口NOx排放浓度控制在250 mg /Nm3以下。


(2)脱硝催化剂加层

SCR脱硝装置设计安装时,催化剂基本均留有预留层,可对原有催化剂进行性能分析,摸清SC脱硝效率,确定对催化剂加装预留层或者改良性能。考虑适度的裕量,为达到燃机排放标准,SCR装置的脱硝效率应提高至80%以上。


3.2 全负荷脱硝技术

SCR脱硝装置的投运通常要求进口烟温在310 420℃范围内,低负荷下省煤器出口烟温较低,不能满足SC投运要求,为解决这一问题,可根据锅炉实际情况采用相应措施。


(1)提高给水温度

减少省煤器的冷端换热温差,以减少省煤器对流换热量,使省煤器出口烟气温度提高。提高给水温度的方案可采用辅助蒸汽加热,类似于高压加热器作用;还可以通过设置省煤器出口到省煤器进口的水循环回路的方案提高省煤器入口给水温度。


(2)旁路烟道

引一路高温烟气通入SC进口烟道混合,提高SC烟气温度。本方案提高烟温效果较好,调节难度较大。一方面给原有的烟气流场增加扰动,烟气的混合不容易均匀,或者为达到均匀的目的,增大了烟气侧阻力。另一方面,高负荷下,抽烟气口关断挡板工作工况恶劣,设备易发生故障。


(3)省煤器水旁路

为降低通过省煤器换热面管内的水流量,从而降低省煤器的换热量,使省煤器出口烟气温度提高。未通过省煤器受热面的水量通过旁路管道直接进出省煤器出口集箱或管道。本方案同样是水侧的调节方法,具有安全可靠性高的特点,但同样由于水侧换热系数大的原因,需旁路掉比较大比例的流量才能达到比较高的烟温提升效果。而旁路过多流量,有可能导致省煤器内汽化,影响安全。但对于烟温提升需要较低的工程,则可以采用。


(4)分级省煤器

将部分省煤器受热面移至脱硝装置后的烟道中,脱硝装置前布置了比原设计相对较少的省煤器面积,进入脱硝装置的温度都有一定幅度的提高,通过合理的选择面积,可以使全负荷的温度都在310 400范围内。移至脱硝装置后的省煤器可以继续降低从脱硝装置排出的烟气温度,从而保证空预器出口烟温不抬高,锅炉效率不会降低。


4 结语

在役燃煤发电机组的环保技术改造,采用湿式电除尘器和管式GGH、脱硫提效、低氮燃烧和脱硝催化剂加层,最大限度地降低烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放,大气污染物排放指标达到燃机的排放标准是完全可行的。生产运营中,严格控制采购煤炭的灰分和含硫量,加强运行优化调整,提升环保设施的健康水平,以达到燃煤发电的超净排放。



【声明】内容源于网络
0
0
伊尔思环保
内容 0
粉丝 0
伊尔思环保
总阅读0
粉丝0
内容0