Сравнение вариантов соответствия требованиям ELG для сточных вод скрубберов дымохода

Jun 01, 2023

Выполнение требований Руководства по ограничению выбросов (ELG) означает тщательное рассмотрение различных вариантов. Подходы как биологической очистки, так и подхода с нулевым сбросом жидкости (ZLD) имеют свое место, но ZLD может предложить большую гибкость в будущем.

30 сентября 2015 года Агентство по охране окружающей среды (EPA) опубликовало окончательные правила ограничения выбросов (ELG) для точечных источников паровой электроэнергии. Эти правила оказывают серьезное влияние на энергетические объекты на всей территории Соединенных Штатов. ELG представляют собой нормативные акты, основанные на технологиях, что означает, что ограничения, установленные Агентством по охране окружающей среды в соответствии с этим правилом, устанавливаются на основе наилучшей доступной экономически достижимой технологии (BAT).

В результате действия этого правила одной из основных задач для угольных электростанций является соблюдение новых требований к сбросу продувочных потоков десульфурации дымовых газов (ДДГ). Таким образом, на рынке велись серьезные дискуссии, исследования и планирование относительно внедрения ELG. Влияние ELG и плана обеспечения соответствия специфично для каждого объекта. Не существует универсального решения, подходящего всем.

НДТ, установленная для существующих угольных электростанций мощностью более 50 МВт и оснащенных мокрыми скрубберами десульфурации дымовых газов, представляет собой физическую/химическую очистку с последующей биологической очисткой. НДТ, установленная для новых угольных электростанций, – это очистка испарением. Ограничения на сбросы для каждой категории источников перечислены в Таблице 1. Электростанции должны соответствовать ограничениям на сбросы к дате, определенной разрешительным органом каждого объекта, в течение периода соблюдения требований, начинающегося с 1 ноября 2018 года и не позднее 31 декабря 2023 года.

Существует ряд технологических решений по очистке сточных вод ДДГ, доступных для существующих объектов. Помимо физической/химической и биологической очистки, ELG обеспечивают стимулы посредством отсроченного соблюдения (31 декабря 2023 г.) внедрения технологии нулевого сброса жидкости (ZLD) с использованием систем термического испарения. Для определения наилучшего решения необходимо оценить конкретные факторы проектирования электростанции, такие как мощность электростанции, конструкция скруббера ДДГ, тип угля, качество воды, а также другие факторы, такие как возраст станции, экономика и другие факторы. Успешный проект по обеспечению соответствия ELG зависит от оценки доступных технологических решений и выбора решения, которое соответствует целям заинтересованных сторон (таким как капитальные затраты, эксплуатационные расходы и риски).

Основные решения по обеспечению соответствия требованиям биологического оборудования и испарителей ELG описаны на рисунке 1.

Биологическое решение — это схема, которая, по-видимому, устраивает большинство операторов электростанций, поскольку она состоит из нескольких традиционных операций по очистке воды, за которыми следует биологическая система, включающая также оборудование, с которым знакомы инженеры и операторы установок. Кроме того, некоторые представители отрасли могут счесть, что соблюдение требований ELG посредством биологической очистки проще в эксплуатации, имеет более высокую надежность, требует меньше предварительной обработки и менее затратно в установке и обслуживании. Эти представления являются предметом обсуждения ниже.

Эксплуатационный успех биологической системы зависит от способности оператора управлять системой физической/химической предварительной очистки для удаления общего количества взвешенных твердых частиц (TSS), ртути и мышьяка, а также подготовки сточных вод ДДГ в соответствии с входными спецификациями этапа биологической очистки. для удаления селена и нитратов. Оператору необходимо уделять пристальное внимание, чтобы обеспечить достижение пределов ELG.

Напротив, испарительные системы сравнительно проще в эксплуатации и более устойчивы к изменениям расхода и химического состава, а также более устойчивы к циклическому режиму работы. Изменить скорость подачи, а также запустить и остановить систему испарителя относительно легко, тогда как биологические системы менее терпимы к этим изменениям, и для обеспечения здоровья биомассы требуется тщательная эксплуатация.