火力發(fā)電廠的排放煙氣主要采用石灰石-石膏濕法實(shí)施脫硫處置,在脫硫過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水。其廢水水質(zhì)成分復(fù)雜,污染物品種多,其中含有多種《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978-1996)中嚴(yán)厲控制的第一類污染物,必需實(shí)施單獨(dú)處置。某項(xiàng)目配套(5×330MW)電力設(shè)備工程的脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝系統(tǒng),脫硫效率請(qǐng)求不小于95%,采用一爐一塔,共五爐五塔,脫硫系統(tǒng)不設(shè)GGH、不設(shè)旁路煙道,設(shè)增風(fēng)壓機(jī)。五套脫硫設(shè)備公用一套石灰石制備采用濕磨系統(tǒng),石膏脫水采用真空皮帶脫水系統(tǒng)。設(shè)置一套公用脫硫廢水處置系統(tǒng),脫硫廢水引自廢水旋流器溢流水,廢水處置量為15t/h,處置工藝流程為“三聯(lián)箱處置+廓清濃縮+最終中和”,處置水質(zhì)請(qǐng)求到達(dá)《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978-1996)第二時(shí)段一級(jí)規(guī)范。針對(duì)該項(xiàng)目中廢水處置系統(tǒng)在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中存在的問題實(shí)施剖析,并給出優(yōu)化倡議與措施。
1、脫硫廢水產(chǎn)生的緣由
1.1 FGD系統(tǒng)需求排放Cl-
煤、石灰石和工藝水是氯離子的主要來源。通常煤中氯含量為0.1%~0.01%,通常石灰石中含氯量約為0.01%,工藝水中含氯量為20~200mg/L,脫硫系統(tǒng)石灰石漿液不時(shí)循環(huán)運(yùn)用,造成氯離子在漿液中逐步富集,但同離子效應(yīng)造成石灰石耗量增加、脫硫效率降落,需求排放廢水,降低濾液中Cl-的含量,提升脫硫效率。
1.2 系統(tǒng)需求排放灰分
脫硫系統(tǒng)的煙氣會(huì)產(chǎn)生灰分,長時(shí)間不外排,灰塵含量會(huì)不時(shí)累積,造成石膏純度降落,并使脫硫效率降低,因而必需排放一定量的廢水,提升石膏純度。
1.3 系統(tǒng)需求排放惰性物質(zhì)
石膏的純度和系統(tǒng)漿液的正常物化性能受惰性物質(zhì)的影響,脫硫劑(石灰石)中的惰性物質(zhì)隨著漿液的循環(huán)運(yùn)用也會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)積聚,惰性物質(zhì)積聚過多,會(huì)造成脫硫劑失效,經(jīng)過排放一定量的廢水,可提升石膏的純度和系統(tǒng)漿液的正常物化性能。
2、脫硫廢水水質(zhì)水量
脫硫廢水的水質(zhì)水量受煤種、工藝補(bǔ)水、脫硫系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制參數(shù)等因數(shù)影響。脫硫廢水的水量具有動(dòng)搖性大、不連續(xù)的特性。不同火力發(fā)電廠的水質(zhì)狀況會(huì)有所不同。通常狀況下,脫硫廢水具有高鹽量、偏酸性、高濁度、高硬度及污染物品種多等特性,脫硫廢水所含的污染物主要為懸浮物,含有氟化物、重金屬、過飽和亞硫酸鹽及硫酸鹽等,其中廢水中Cl含量在8000~18,800mg/L,脫硫廢水腐蝕性強(qiáng)。
3、脫硫工業(yè)廢水處理工藝
該項(xiàng)目采用常規(guī)FGD脫硫廢水處置工藝流程為:“三聯(lián)箱處置+廓清濃縮+最終中和”,三聯(lián)箱為一體式箱體,分紅3個(gè)隔槽,分別包括中和箱、反響箱和絮凝箱,工藝流程如下圖。
3.1 中和
在中和箱中投加石灰乳快速攪拌,使原來酸性的廢水呈堿性,中和箱內(nèi)設(shè)置在線儀表監(jiān)測(cè)pH值,控制pH值在8.8~9.5,在此條件下,大局部重金屬能構(gòu)成微溶的氫氧化物從廢水中沉淀出來。采用石灰乳作中和劑,還能與F-發(fā)作反響生成難溶的CaF2沉淀,具有脫氟的作用。同時(shí)石灰對(duì)廢水中的雜質(zhì)有絮凝作用。
3.2 反響沉降
工程理論標(biāo)明,在反響箱中參加有機(jī)硫化劑TMT-15,使不能以氫氧化物方式沉淀的重金屬離子構(gòu)成溶度積更小的硫化物沉淀下來。重金屬硫化物溶解度小,對(duì)廢水中的鎘、鋅、汞等有很好的處置效果,且沉淀體積小、化學(xué)穩(wěn)定性好、不易返溶。
3.3 絮凝
廢水中懸浮物含量較高,實(shí)施化學(xué)沉淀的同時(shí)必需實(shí)施絮凝處置。在絮凝箱中參加聚鐵,使微絮體逐步構(gòu)成較大的絮凝體,在絮凝箱的出水管上參加高分子聚電解質(zhì)(PAM)作為助凝劑,進(jìn)一步使絮凝物增大,使其更易沉降。
3.4 廓清濃縮
脫硫廢水從絮凝箱溢流進(jìn)入廓清濃縮池的中心導(dǎo)流筒內(nèi),在重力的作用下完成固液別離,上清液從堰板溢流進(jìn)入最終中和箱實(shí)施后結(jié)處置;下部堆積的污泥經(jīng)過污泥保送泵排出。
3.5 最終中和
脫硫廢水在沉淀別離反響完成后,由于pH值大于9,超越了排放規(guī)范,需在出水箱中參加30%左右的工業(yè)鹽酸實(shí)施中和反響,使水的pH值中和至6~9。出水箱設(shè)置了在線監(jiān)測(cè)pH值和懸浮物儀表,當(dāng)廢水中的懸浮物和pH值均滿足排放規(guī)范后,清水達(dá)標(biāo)排放。若廢水中的懸浮物或pH值未滿足排放規(guī)范,廢水返回中和箱重新處置,直抵達(dá)標(biāo)為止。
3.6 污泥脫水處置
設(shè)置在線監(jiān)測(cè)泥位計(jì),對(duì)廓清濃縮池底部的污泥高度實(shí)施監(jiān)測(cè),當(dāng)超越設(shè)定范圍時(shí),啟動(dòng)污泥保送泵,污泥經(jīng)泵送入板框壓濾機(jī)實(shí)施脫水,泥餅暫時(shí)儲(chǔ)存在泥斗,然后裝車外運(yùn)。
4、存在問題剖析
4.1 設(shè)計(jì)方面
(1)脫硫廢水處置系統(tǒng)未設(shè)置廢水緩沖池。脫硫廢水從廢水旋流器溢流直接進(jìn)入三聯(lián)箱實(shí)施處置。脫硫廢水采用連續(xù)排放方式,且流質(zhì)變化大,懸浮物含量高,廢水處置系統(tǒng)前端沒有設(shè)計(jì)廢水緩沖池,無法對(duì)水質(zhì)與水量實(shí)施調(diào)理,容易形成絮凝箱攪拌器負(fù)荷過大,形成斷裂;同時(shí),也會(huì)形成廓清濃縮池短時(shí)負(fù)荷過大,影響出水水質(zhì)。
(2)沖洗管路設(shè)計(jì)不完善。脫硫廢水系統(tǒng)易發(fā)作梗塞,該脫硫廢水系統(tǒng)未對(duì)中和、反響和絮凝箱設(shè)置沖洗管道,箱體排凈后,無法得到清洗。
(3)鹽酸加藥設(shè)備設(shè)計(jì)在獨(dú)立的圍堰內(nèi),但未設(shè)置平安洗眼器,存在一定的平安隱患。
4.2 運(yùn)轉(zhuǎn)方面
(1)設(shè)備及管路梗塞問題。廢水系統(tǒng)泵中止運(yùn)轉(zhuǎn)后,未及時(shí)沖洗污泥泵、石灰乳循環(huán)泵及污泥管路、石灰乳管道,形成污泥管路梗塞,系統(tǒng)無法重新啟動(dòng)。
(2)壓濾機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)問題。壓濾機(jī)是污泥脫水系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,該工程脫硫污泥系統(tǒng)采用國產(chǎn)通常板框壓濾機(jī)。運(yùn)轉(zhuǎn)理論標(biāo)明,通常板框壓濾機(jī)毛病高,污泥脫水后含水率仍較高,泥餅易黏結(jié)在濾布上,形成不能自動(dòng)卸泥,增加了運(yùn)轉(zhuǎn)人員的工作量;同時(shí),在向板框壓濾機(jī)保送泥漿過程中,污泥螺桿泵經(jīng)常壓力過載,造成頻繁跳閘,泥餅厚度達(dá)不到請(qǐng)求,處置才能降低;通常板框壓濾機(jī)沒有設(shè)置自動(dòng)沖洗設(shè)備,濾布梗塞時(shí)需求人工清洗,增加了運(yùn)轉(zhuǎn)人員的工作量。
5、優(yōu)化倡議與措施
(1)增設(shè)預(yù)沉池。
脫硫廢水中懸浮物過高會(huì)增加三聯(lián)箱的處置壓力,形成三聯(lián)箱中攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,混凝效果差。設(shè)置預(yù)沉池,經(jīng)過重力沉淀,有效去除50%以上的懸浮物,預(yù)沉池停留時(shí)間至少為4h;廢水再進(jìn)入后續(xù)工藝實(shí)施處置。另外預(yù)沉池還能對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量實(shí)施調(diào)理,保證三聯(lián)箱系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),提升系統(tǒng)出水效果。
(2)完善沖洗管路。
在中和、反響和絮凝箱設(shè)置沖洗管道,定期對(duì)三聯(lián)箱實(shí)施沖洗。
(3)鹽酸加藥設(shè)備設(shè)計(jì)在獨(dú)立的圍堰內(nèi),并設(shè)置一套平安洗眼器,消弭平安隱患。
(4)與廢水接觸的設(shè)備及管道均需思索腐蝕問題,箱罐采用襯膠或襯鱗片樹脂,管道采用襯膠(塑)管道或其他防腐管道。同時(shí)在管道中設(shè)置沖洗水管和排凈水管,當(dāng)泵中止運(yùn)轉(zhuǎn)后,要及時(shí)沖洗泵與管道并排凈廢水。特別是污泥泵、石灰乳循環(huán)泵和污泥管路、石灰乳管道。
(5)選用全自動(dòng)隔閡壓濾機(jī)。
污泥螺桿泵采用低壓泵與高壓泵混合搭配,先低壓泵進(jìn)泥,到達(dá)一定壓力換成高壓泵保壓,合理應(yīng)用,處理壓濾機(jī)保送泥漿過程中泵壓經(jīng)常過載的問題。全自動(dòng)隔閡壓濾機(jī)配有自動(dòng)清洗濾布設(shè)備,可完成濾布自動(dòng)清洗,保證壓濾機(jī)的壓泥性能穩(wěn)定,減少人工干預(yù)的工作量。隔閡壓濾機(jī)對(duì)污泥實(shí)施二次壓榨,進(jìn)一步減少污泥含水率,隔閡壓濾機(jī)脫水后的污泥含水率可達(dá)50%~60%,大大減少了污泥的體積。
6、結(jié)語
該工程采用“三聯(lián)箱處置+廓清+最終中和”工藝對(duì)脫硫廢水實(shí)施處置,經(jīng)過中和、反響沉降、絮凝、廓清濃縮等處置可以到達(dá)《污水綜合排放規(guī)范》(GB8978-1996)第二時(shí)段一級(jí)規(guī)范,但在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)過程中還會(huì)存在影響運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。在后期改造過程中應(yīng)綜合思索,實(shí)在提升運(yùn)轉(zhuǎn)效果。隨著環(huán)境維護(hù)和水資源節(jié)約請(qǐng)求的不時(shí)提升,污水零排放是將來開展的方向,為了保證整個(gè)電廠污水零排放,脫硫廢水處置流程中應(yīng)預(yù)留后續(xù)終端處置接口,保證在未來完成電廠廢水零排放工藝時(shí)可以作為預(yù)處置系統(tǒng),不發(fā)作反復(fù)建立。