Elektrinės nuotekų valymas
Elektrinės nuotekų valymo koncepcija
Elektrinės nuotekų valymas apima įvairių nuotekų, susidarančių energijos gamybos metu, tvarkymą ir valymą, visų pirma iš aušinimo procesų, išmetamųjų dujų desulfuravimo (FGD) įrenginių, katilų pūtimo ir cheminio valymo procesų. Šiose nuotekose yra teršalų, tokių kaip sunkieji metalai, skendinčios medžiagos, maistinės medžiagos ir organiniai junginiai, kurie turi būti valomi, kad atitiktų aplinkosaugos reikalavimus ir sumažintų ekologinį poveikį. Pagrindinis jėgainių nuotekų valymo tikslas – pašalinti teršalus, kur įmanoma perdirbti vandenį ir užtikrinti saugų išvalytų nuotekų išleidimą.
Elektrinės nuotekų valymo charakteristikos
1. Didelis suspenduotų kietųjų dalelių kiekis: jėgainių nuotekose, ypač aušinimo vandens išpūtimo ir FGD nuotekose, dažnai yra didelė skendinčių kietųjų dalelių koncentracija, įskaitant metalų oksidus, dumblą ir kietąsias daleles.
2. Sunkiųjų metalų buvimas: jėgainės nuotekose gali būti metalų pėdsakų, tokių kaip gyvsidabris, arsenas, selenas ir švinas, kurie kenkia aplinkai ir žmonių sveikatai. Tai dažnai atsiranda dėl anglies degimo procesų arba naudojant išmetamųjų dujų skruberius.
3. Druskingumas ir nuosėdų susidarymo junginiai: katilo pūtimo ir aušinimo bokšto pūtimo metu gali būti daug ištirpusių druskų, kalcio, magnio ir silicio dioksido, todėl gali kilti nuosėdų susidarymo problemų. Padidėjęs druskingumas gali apsunkinti biologinio valymo procesus.
4. Maža organinė apkrova: palyginti su kitomis pramoninėmis nuotekomis, elektrinių nuotekose dažnai būna mažesnė organinių medžiagų koncentracija, mažesnė cheminė deguonies paklausa (CDS) ir biocheminė deguonies paklausa (BOD). Tačiau valant mašinas ar įrangą vis dar gali būti alyvos ir tepalų pėdsakų.
5. Aukšta temperatūra: Aušinimo procesų ir katilo prapūtimo nuotekos gali būti aukštesnės temperatūros, o tai gali turėti įtakos biologinio valymo sistemų veikimui.
Elektrinės nuotekų valymo proceso charakteristikos
1. Pirminis apdorojimas: Šis etapas apima fizinius ir cheminius procesus, skirtus didesniems kietiesiems daleliams pašalinti ir pH sureguliuoti. Skendinčioms kietosioms medžiagoms pašalinti dažniausiai naudojami skaidrintuvai, sedimentacijos rezervuarai ir filtrai. Kai kuriais atvejais sunkiųjų metalų ir kitų nusodinamų junginių pašalinimui naudojamas kalkių minkštinimas arba koaguliacija-flokuliacija.
2. Antrinis apdorojimas (biologinis valymas): biologinio valymo procesai, tokie kaip judančio sluoksnio bioplėvelės reaktorius (MBBR) arba aktyviojo dumblo sistemos, naudojami organinėms medžiagoms skaidyti, nors elektrinės nuotekose organinės medžiagos paprastai yra mažos. Kai kuriais atvejais gali prireikti azoto pašalinimo nitrifikacijos ir denitrifikacijos būdu, jei maistinių medžiagų kiekis yra didelis.
3. Tretinis apdorojimas. Pažangūs procesai, tokie kaip jonų mainai, atvirkštinis osmosas (RO) ir pažangūs oksidacijos procesai (AOP), naudojami ištirpusioms druskoms, metalų pėdsakams ir bet kokiems likusiems teršalams, kurių nepavyko pašalinti ankstesniais etapais, pašalinti. Membraninis filtravimas taip pat gali būti naudojamas smulkioms dalelėms ir nepalankioms dalelėms apdoroti.
4. Nulinės skysčio išleidimo (ZLD) sistemos: Daugelis jėgainių siekia ZLD, kai nuotekos yra valomos ir perdirbamos gamykloje, sumažinant išleidimą. Tai apima pažangias technologijas, tokias kaip garinimas ir kristalizacija, siekiant pašalinti visus likusius skysčius.
5. Dumblo tvarkymas. Apdorojimo procesų metu susidaręs dumblas (pvz., metalo nuosėdos, kalkių dumblas) turi būti stabilizuotas ir pašalintas, todėl dažnai reikia tirštinti, nusausinti ir saugiai šalinti dėl nuodingų metalų.
Specialūs reikalavimai MBBR terpėms, kai jos naudojamos biologinio aeravimo rezervuaruose, skirtuose jėgainės nuotekoms valyti
1. Didelis paviršiaus plotas mikrobų augimui: MBBR terpė turi turėti didelį paviršiaus plotą, kad būtų palaikomos mikrobų bioplėvelės, galinčios skaidyti organines medžiagas ir, jei reikia, paversti azoto junginius. Nors elektrinės nuotekos turi mažiau organinių medžiagų, terpė vis tiek turi skatinti veiksmingą mikrobų veiklą.
2. Šiluminis ir cheminis atsparumas: dėl aukštos temperatūros ir galimo cheminio užteršimo (pvz., dėl FGD nuotekų ar katilo pūtimo), MBBR terpė turi būti termiškai stabili ir atspari korozijai, kurią sukelia chemikalai, pvz., sulfatai ir chloridai. Paprastai naudojamas didelio tankio polietilenas (HDPE) arba panašios medžiagos.
3. Parama nitrifikacijai ir denitrifikacijai: Tais atvejais, kai nuotekose yra azoto junginių (pvz., amoniako iš FGD), MBBR terpė turėtų palaikyti specializuotų mikrobų bendruomenių augimą nitrifikacijos ir denitrifikacijos procesams. Norint užtikrinti veiksmingą azoto pašalinimą, būtinas tinkamas deguonies pasiskirstymas bioplėvelėje.
4. Mažas užsiteršimas ir ilgaamžiškumas: laikmena turi būti atspari užteršimui dėl suspenduotų kietųjų medžiagų, nuosėdų susidarymo junginių ir bet kokių nuotekose esančių kietųjų dalelių. Taip užtikrinama, kad laikmena išliks veiksminga laikui bėgant be dažnos priežiūros. Patvarios laikmenos, galinčios atlaikyti atšiaurias eksploatavimo sąlygas, yra labai svarbios.
5. Pritaikymas kintamiems srautams ir apkrovoms: jėgainės nuotekų valymo sistemose gali skirtis srautas ir teršalų koncentracija, ypač eksploatacijos piko metu. MBBR terpės turi būti pritaikytos prie šių svyravimų, išlaikant pastovų veikimą esant įvairioms hidraulinėms apkrovoms.
Išvada
Elektrinės nuotekų valymas yra būtinas norint valdyti įvairias elektros gamybos metu susidarančias nuotekas, įskaitant sunkiuosius metalus, skendinčias medžiagas ir druskingus junginius. Apdorojimo procesas paprastai apima fizinių, cheminių ir biologinių metodų derinį, o MBBR technologija atlieka antrinio apdorojimo vaidmenį organinių ir maistinių medžiagų pašalinimui. MBBR proceso sėkmė priklauso nuo terpės savybių, kurios turi turėti didelį paviršiaus plotą mikrobams daugintis, būti atsparios aukštai temperatūrai ir cheminiams teršalams bei užkirsti kelią užsiteršimui. Pasirinkus atitinkamą MBBR terpę, elektrinės nuotekos gali būti efektyviai valomos, kad atitiktų aplinkos išleidimo standartus, būtų palaikomas vandens perdirbimas ir sumažinamas gamyklos ekologinis pėdsakas.