火電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用

陳國權(quán)　徐鋒軍　韓東浩

（1浙江浙能溫州發(fā)電有限責(zé)任公司浙江溫州325602 2浙江東發(fā)環(huán)保工程有限公司浙江杭州310000）

火電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用

陳國權(quán)1徐鋒軍2韓東浩2

（1浙江浙能溫州發(fā)電有限責(zé)任公司浙江溫州325602 2浙江東發(fā)環(huán)保工程有限公司浙江杭州310000）

介紹火電廠脫硫廢水的特點及處理工藝。針對已投運其他火電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)存在的問題，本工程針對原有脫硫廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，極大的提升系統(tǒng)的可靠性及出水水質(zhì)。運行實踐表明，該脫硫廢水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)完全能滿足設(shè)計要求，系統(tǒng)能長期穩(wěn)定運行。

火電廠；脫硫廢水；設(shè)計優(yōu)化

1前言

我國火電廠廣泛采用濕式石灰石洗滌煙氣脫硫工藝，以降低SO2的排放。在煙氣脫硫過程中，脫硫裝置漿液在不斷循環(huán)的過程中，由于一部分水被煙氣加熱蒸發(fā)而需要不斷地補(bǔ)水，裝置內(nèi)的漿液必然會富集重金屬元素、懸浮物和Cl-等，脫硫裝置要排放一定量的脫硫廢水。脫硫廢水特征為呈弱酸性，pH值4~6，懸浮物高，含鹽量高，主要含石膏顆粒、SiO2、可溶氯化物、氟化物及各種重金屬元素，同時脫硫廢水鈣鎂離子含量極高，廢水中CODcr含量主要以還原性物質(zhì)為主，主要超標(biāo)項目有pH值、懸浮物、重金屬離子，F(xiàn)-超標(biāo)。這些污染物必須經(jīng)處理后才能達(dá)標(biāo)排放。

2工程概況

某發(fā)電廠位于甌江入海口處，目前總裝機(jī)容量4X300MW，在建2X1000MW。機(jī)組設(shè)置脫硫脫硝設(shè)施，并設(shè)置脫硫廢水處理系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)運行時間較長，運行不穩(wěn)定，同時部分設(shè)備已嚴(yán)重腐蝕及老化，急需對其進(jìn)行改造。

脫硫廢水經(jīng)處理后達(dá)到《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》（DL/T 997-2006）及《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）中第一類污染物最高允許排放濃度及第二類污染物最高允許排放濃度的一級標(biāo)準(zhǔn)的要求。脫硫廢水進(jìn)水水質(zhì)及排放水質(zhì)見表1。

表1脫硫廢水水質(zhì)及設(shè)計出水水質(zhì)

從表中可以看出，該項目脫硫廢水懸浮物含量極高，水質(zhì)不穩(wěn)定，COD含量一般，pH值較低，同時氟化物含量較高。若直接排放，將嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，因此必須單獨處理。

3工藝流程

3.1工藝選擇

脫硫廢水含有的污染物種類多，是電廠各種排水中處理最多的廢水，水質(zhì)與脫硫工藝、煙氣成分、灰及吸附劑等多種因素有關(guān)。不同組分的去除原理分別是：重金屬離子——化學(xué)沉淀；懸浮物——絮凝沉淀；還原性無機(jī)物——曝氣氧化、絮凝體吸附和沉淀；氟化物——生成氟化鈣沉淀。

脫硫廢水傳統(tǒng)處理工藝一般經(jīng)絮凝、澄清、沉淀、中和處理后，最終排放。傳統(tǒng)的處理工藝由于廢水中懸浮物物含量高，導(dǎo)致整個系統(tǒng)運行污泥沉積在三聯(lián)箱、澄清器等位置，長此以往，系統(tǒng)不能正常穩(wěn)定運行，系統(tǒng)無法使出水水質(zhì)完全達(dá)標(biāo)。

通過設(shè)置預(yù)沉池，將脫硫廢水中的懸浮物及石膏殘渣粘泥通過物理沉降去除，降低后續(xù)混凝澄清系統(tǒng)的污泥負(fù)荷。在澄清池出水后設(shè)置過濾系統(tǒng)，去除部分進(jìn)一步去除出水中的懸浮物，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。在預(yù)沉池及清水池中設(shè)置曝氣系統(tǒng)，并投加次氯酸鈉，以氧化還原性物質(zhì)，可滿足排放要求。工藝流程如圖1。

圖1脫硫廢水工藝流程圖

3.2工藝流程簡介

3.2.1預(yù)沉調(diào)節(jié)：為使脫硫廢水處理系統(tǒng)均衡運行以及水質(zhì)的相對穩(wěn)定，并去除大部分的懸浮物，在廢水系統(tǒng)前設(shè)置廢水預(yù)沉池，降低后續(xù)設(shè)施污泥負(fù)荷，也可用作臨時儲存池，以應(yīng)對系統(tǒng)設(shè)備檢修等狀況。

3.2.2混合氧化：在脫硫廢水進(jìn)入混合反應(yīng)器，同時加入次氯酸鈉溶液進(jìn)行充分混合，并在中間水池進(jìn)行曝氣氧化，去除脫硫廢水中部分還原性物質(zhì)。

3.2.3中和：在脫硫廢水進(jìn)入中和池的同時加入一定量的石灰乳溶液，將廢水的pH值提高至10.0以上，使大多數(shù)重金屬離子在堿性環(huán)境中生成難溶的氫氧化物沉淀。

3.2.4沉降：脫硫廢水中加入石灰乳后，當(dāng)pH值為9.0～9.5時，大多數(shù)重金屬離子均形成了難溶的氫氧化物；石灰乳中的Ca2+與廢水中的部分F-反應(yīng)，生成難溶的CaF2，達(dá)到除氟的作用；經(jīng)中和處理后的廢水中如鎘Cd2+、Hg2+含量仍超標(biāo)，可在沉降池中加入有機(jī)硫化物（TMT-15），形成難溶的硫化物沉積。

3.2.5絮凝：同時脫硫廢水中的懸浮物含量較大，其中主要含有石膏顆粒、SiO2、A l和Fe的氫氧化物。在沉降池中加入絮凝劑Fe-ClSO4，并在絮凝池中使廢水中的細(xì)小顆粒凝聚成大顆粒。在機(jī)械加速澄清池入口中心管處加入陰離子助凝劑PAM來進(jìn)一步強(qiáng)化顆粒的長大過程，使細(xì)小的絮凝物慢慢變成粗大結(jié)實、更易沉積的絮凝體。

3.2.6濃縮澄清：絮凝后的廢水從絮凝池溢流到的澄清池中，絮凝物在此進(jìn)行泥水分離。沉積在底部濃縮成污泥，排至污泥池。上部出水溢流到流通池，并設(shè)置pH計，檢測出水pH值，通過加酸調(diào)節(jié)pH值，直到合格為止。

3.2.7過濾：主要去除水中的懸浮或膠態(tài)雜質(zhì)，特別是能有效地去除沉淀技術(shù)不能去除的微小粒子和膠體等，對控制CODcr等也有一定的效果。保證出水的濁度，為后續(xù)深度處理提供條件。過濾出水流入清水池，最后通過清水泵外排或回用，并在清水泵出口設(shè)置在線濁度及電磁流量計。過濾器反洗用水采用清水池，排水自留到預(yù)沉池。

3.2.8污泥處理系統(tǒng)流程如下：當(dāng)污泥池中污泥通過污泥輸送泵（高壓和低壓）輸送至廂式壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。濾液自流入廢水預(yù)沉池。壓濾后泥餅（泥餅含水率70%以下）由汽車運出。

4結(jié)語

通過對本工程的設(shè)計優(yōu)化，實現(xiàn)了對脫硫廢水的達(dá)標(biāo)處理，并能實現(xiàn)自動化運行。長期保持出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，壓濾系統(tǒng)正常投運。通過實踐，本工程的優(yōu)化是可行的，主要結(jié)論如下：

4.1由于脫硫廢水懸浮物含量很高，脫硫廢水處理系統(tǒng)前必須設(shè)置足夠容積的預(yù)沉池或預(yù)澄清器，讓脫硫廢水中懸浮物通過自然沉淀，去除大部分懸浮物，以有利于后續(xù)系統(tǒng)的正常運行。

4.2在系統(tǒng)設(shè)計中必須考慮脫硫廢水高含鹽量的環(huán)境，必須選擇耐氯離子腐蝕的材料，才能保證設(shè)備能長期運行，而不被腐蝕。鹽酸、次氯酸鈉儲罐區(qū)域，由于鹽酸腐蝕性強(qiáng)，管道必須耐腐蝕，坑泵必須選擇耐鹽酸腐蝕的泵。

4.3澄清器底部污泥必須定期清理，同時刮泥機(jī)設(shè)置扭矩保護(hù)裝置，以防止扭矩過載，而損壞刮泥機(jī)減速機(jī)或軸。由于泥位計泥位的界面不準(zhǔn)確，澄清器污泥的液位不能按泥位計所顯示的高度，而應(yīng)該根據(jù)調(diào)試后經(jīng)驗判斷。以減少澄清器底部污泥量，保證正常運行。

4.4由于脫硫廢水中含有較高的懸浮物，無需設(shè)置澄清器底部的污泥循環(huán)泵回流至三聯(lián)箱加速反應(yīng)，取消污泥循環(huán)泵。

4.5石灰加藥管、脫硫廢水輸送管、污泥進(jìn)料管等管道需設(shè)置自動沖洗裝置，沖洗水可采用經(jīng)處理后的脫硫廢水，以減少工業(yè)水的消耗。

4.6由于脫硫廢水污泥屬于無機(jī)污泥，故廂式壓濾機(jī)進(jìn)泥管內(nèi)無需投加脫水劑，可達(dá)到污泥含固率70%的泥餅。

4.7為運行方便，必須設(shè)置必要的檢測儀表，如pH計、電磁流量計、濁度儀、液位計等。

[1]周衛(wèi)青,李進(jìn).火電廠石灰石濕法煙氣脫硫廢水處理方法[J].電力環(huán)境保護(hù),2006,22(1)：29-31．

[2]王正江,楊寶紅,王璟,等.國產(chǎn)濕法脫硫水處理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用[J].熱力發(fā)電,2005，34(5)：7-10．

[3]吳曉波.脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計[J].西北電力技術(shù),2004,6: 161-162.