発電所の廃水処理

 

 

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発電所排水処理の概念

発電所の廃水処理には、主に冷却プロセス、排煙脱硫 (FGD) 装置、ボイラーのブローダウン、化学洗浄プロセスなど、発電中に発生するさまざまな廃水の管理と処理が含まれます。これらの排水には重金属、懸濁物質、栄養素、有機化合物などの汚染物質が含まれており、環境規制に従って環境への影響を最小限に抑えるために処理する必要があります。発電所の廃水処理の主な目的は、汚染物質を除去し、可能な場合には水をリサイクルし、処理された廃水を安全に排出することです。

 

 

発電所排水処理の特徴

1. 高浮遊物質: 発電所からの廃水、特に冷却水のブローダウンや FGD 排水には、金属酸化物、シルト、粒子状物質などの高濃度の浮遊物質が含まれることがよくあります。

2. 重金属の存在: 発電所の廃水には、環境や人間の健康に有害な水銀、ヒ素、セレン、鉛などの微量金属が含まれる可能性があります。これらは多くの場合、石炭の燃焼プロセスや排ガススクラバーの使用によって発生します。

3. 塩分とスケール化合物: ボイラーのブローダウンと冷却塔のブローダウンには、高レベルの溶解塩、カルシウム、マグネシウム、シリカが含まれており、スケールの問題を引き起こす可能性があります。塩分濃度が上昇すると、生物学的処理プロセスが複雑になる可能性があります。

4. 低い有機負荷: 他の産業廃水と比較して、発電所廃水は多くの場合、有機物濃度が低く、化学的酸素要求量 (COD) と生物化学的酸素要求量 (BOD) が低くなります。ただし、機械や装置の洗浄時に微量の油やグリースがまだ残っている場合があります。

5. 高温: 冷却プロセスやボイラーのブローダウンからの廃水は高温になる可能性があり、生物処理システムの性能に影響を与える可能性があります。

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発電所排水処理プロセスの特徴

1. 一次処理: この段階には、より大きな固体を除去し、pH を調整するための物理的および化学的プロセスが含まれます。浮遊物質を除去するには、清澄機、沈殿タンク、フィルターが一般的に使用されます。場合によっては、重金属やその他の沈殿性化合物を除去するために、石灰軟化または凝集凝集が使用されます。

2. 二次処理 (生物学的処理): 移動床バイオフィルム反応器 (MBBR) や活性汚泥システムなどの生物学的処理プロセスは、有機物を分解するために使用されますが、発電所の廃水では通常、有機負荷は低いです。場合によっては、栄養素レベルが高い場合には、硝化および脱窒による窒素除去が必要になることがあります。

3. 三次処理: イオン交換、逆浸透 (RO)、高度酸化プロセス (AOP) などの高度なプロセスを適用して、初期段階で除去できなかった溶解塩、微量金属、および残留汚染物質を除去します。膜濾過は、微粒子や難分解性化合物の処理にも使用できます。

4. ゼロ液体排出 (ZLD) システム: 多くの発電所は、排水をプラント内で処理してリサイクルし、排出を最小限に抑える ZLD を目指しています。これには、残留液体をすべて除去するための蒸発や結晶化などの高度な技術が必要です。

5. 汚泥の取り扱い: 処理プロセスから生成される汚泥 (金属沈殿物、石灰汚泥など) は安定化して処分する必要があり、多くの場合、有毒金属の存在により濃縮、脱水、および安全な処分方法が必要になります。

 

 

発電所廃水処理用の生物曝気タンクで使用する場合の MBBR 媒体の特別要件

1. 微生物の増殖のための高い表面積: MBBR 培地は、有機物を分解し、必要に応じて窒素化合物を変換できる微生物バイオフィルムをサポートするために大きな表面積を提供する必要があります。発電所の廃水は有機含有量が低いものの、培地は依然として効率的な微生物の活動を促進する必要があります。

2. 耐熱性および耐薬品性: 高温と化学汚染の可能性 (FGD 廃水やボイラーのブローダウンなど) のため、MBBR 媒体は熱的に安定であり、硫酸塩や塩化物などの化学薬品による腐食に耐性がなければなりません。通常、高密度ポリエチレン (HDPE) または同様の材料が使用されます。

3. 硝化および脱窒のサポート: 廃水に窒素化合物 (FGD からのアンモニアなど) が含まれる場合、MBBR 培地は硝化および脱窒プロセスに特化した微生物群集の成長をサポートする必要があります。効率的な窒素除去を確保するには、バイオフィルム内の適切な酸素分布が不可欠です。

4. 低汚損性と耐久性: 媒体は、廃水中に存在する懸濁物質、スケール化合物、およびあらゆる粒子状物質による汚損に耐えなければなりません。これにより、頻繁なメンテナンスを行わなくても、長期間にわたってメディアの効果が維持されます。過酷な動作条件に耐えられる耐久性のあるメディアが重要です。

5. 変動する流量と負荷への適応性: 発電所の廃水処理システムでは、特にピーク運転時に流量と汚染物質の濃度が変動する可能性があります。 MBBR 媒体は、さまざまな油圧負荷の下でも一貫した性能を維持し、これらの変動に適応できる必要があります。

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結論

 

 

発電所の廃水処理は、重金属、懸濁物質、塩分化合物など、発電中に生成されるさまざまな廃水を管理するために不可欠です。処理プロセスには通常、物理的、化学的、生物学的方法の組み合わせが含まれ、MBBR テクノロジーは有機物と栄養素を除去するための二次処理で役割を果たします。 MBBR プロセスの成功は、培地の特性にかかっています。培地は、微生物の増殖に適した高い表面積を提供し、高温や化学汚染物質に耐え、汚れを防ぐ必要があります。適切な MBBR 媒体を選択することで、発電所の廃水を効果的に処理して環境排出基準を満たし、水のリサイクルをサポートし、発電所の生態学的フットプリントを最小限に抑えることができます。