發(fā)電機(jī)組濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造

馬曉輝

摘 要：現(xiàn)階段，石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)在火力發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，效果較好。我國的脫硫技術(shù)由國外引進(jìn)，由于在濕法脫硫廢水處理方面欠缺經(jīng)驗，加之技術(shù)的引進(jìn)時間不長，導(dǎo)致我國的發(fā)電機(jī)組濕法脫硫廢水處理工作落后于發(fā)達(dá)國家。就目前而言，國內(nèi)煙氣脫硫行業(yè)的主要目標(biāo)是最大程度地縮減脫硫系統(tǒng)的運行成本并提升脫硫的效率。作者結(jié)合工作經(jīng)驗與相關(guān)理論知識，在文章中探討了發(fā)電機(jī)組濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造，供讀者參考借鑒。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電；濕法脫硫；廢水處理

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0054-02

引言

我國目前廣泛應(yīng)用的濕法煙氣脫硫技術(shù)較為成熟，脫硫效率相對較高，但也存在不少弊端，例如濕法煙氣脫硫漿液中存在著較多的懸浮雜質(zhì)與鹽分，這些物質(zhì)的濃度隨脫硫系統(tǒng)運行時間的增長而提升。除此之外，煙氣中含有極少量的氟離子，這些氟離子源自原煤，最終會進(jìn)入漿液并與漿液中的鋁聯(lián)合作用，從而減弱石灰石的溶解性，導(dǎo)致脫硫效率顯著下降。同時隨著系統(tǒng)連續(xù)運行時間的增加，漿液內(nèi)會富集大量的氯離子，對設(shè)備有較強(qiáng)的腐蝕性。現(xiàn)階段，應(yīng)當(dāng)要對部分發(fā)電機(jī)組煙氣濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，最大程度地強(qiáng)化該系統(tǒng)的運行質(zhì)量及處理效率，盡可能降低脫硫廢水外排對環(huán)境的影響。

1 脫硫廢水處理系統(tǒng)的工藝流程

某火力發(fā)電廠的煙氣脫硫廢水處理工藝系統(tǒng)主要包含廢水處理、污泥脫水以及化學(xué)加藥三大部分。三聯(lián)箱、廢水調(diào)節(jié)曝氣池、清水箱以及澄清池是廢水處理系統(tǒng)的主要設(shè)備，而污泥脫水系統(tǒng)則由污泥螺桿泵、污泥中轉(zhuǎn)池以及板框壓濾機(jī)等設(shè)備構(gòu)成?；瘜W(xué)加藥系統(tǒng)是非常重要的廢水處理系統(tǒng)組成部分，其主要由助凝劑儲存和加藥系統(tǒng)、堿加藥系統(tǒng)、絮凝劑儲存和加藥系統(tǒng)與有機(jī)硫加藥系統(tǒng)構(gòu)成。圖1為廢水調(diào)節(jié)曝氣池示意圖：

在處理廢水的過程中，脫硫廢水首先流進(jìn)廢水調(diào)節(jié)曝氣池，曝氣池的底部設(shè)置了曝氣裝置，脫硫廢水經(jīng)過充分曝氣后COD值顯著下降，此后，廢水提升泵將廢水輸送到三聯(lián)箱的中和箱之中，技術(shù)人員向中和箱中加入適量的石灰乳，此舉的主要目的是調(diào)整脫硫廢水的PH值。通常情況下，脫硫廢水的PH值在8.5之9.5之間最為合適，在此PH環(huán)境下，各類重金屬離子將轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氫氧化物沉淀[1]。

在脫硫廢水進(jìn)入沉降箱后會與箱中的有機(jī)硫發(fā)生混合，此后，銅離子與銀離子等等重金屬通過相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為極難溶的硫化物，隨后進(jìn)入絮凝箱，此時需要向絮凝箱中摻入適量的絮凝劑，以此得到大量的絮凝物。

脫硫廢水流入絮凝箱，再由絮凝箱流入澄清池，需要將適量的助凝劑加到澄清池入口中心管部位，如此顆粒的長大過程將得到有效強(qiáng)化，促使絮凝物在較短時間內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)實粗大的絮凝體，從而便于分離及沉淀。廢水進(jìn)入澄清池后，其中的絮狀體會逐漸地沉積于澄清池的底層，一段時間后轉(zhuǎn)化為泥漿，啟動刮泥裝置對泥漿進(jìn)行清除。經(jīng)過深處理的廢水轉(zhuǎn)變?yōu)榍逅?，清水不斷上升直至抵達(dá)蜂窩斜管處，在蜂窩斜管處被進(jìn)一步過濾后納入環(huán)形三角溢流堰，最終匯入清水儲存箱。處理后的清水經(jīng)檢驗各項指標(biāo)合格后通過清水泵外排。

2 發(fā)電機(jī)組煙氣濕法脫硫處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造

傳統(tǒng)的火力發(fā)電機(jī)組濕法煙氣脫硫廢水處理系統(tǒng)固然能夠發(fā)揮巨大的作用，但從實際運行來看，其依然存在著不少的問題，包括外排廢水中固體物質(zhì)含量嚴(yán)重超標(biāo)、板框壓濾機(jī)故障率過高等，此外，舊系統(tǒng)的運行調(diào)整方式也不甚合理，主要表現(xiàn)為中和箱未設(shè)置PH計、實際廢水濃度與加藥量不匹配等[2]。

鑒于上述情況，需要對原發(fā)電機(jī)組煙氣濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，以下是具體的改造方案：

（1）鋁、硅等化合物是脫硫廢水中懸浮物的主要成分，其本身具有一定的濃縮性，沉降性也較強(qiáng)。經(jīng)驗表明，鋁、硅化合物只需靜淀2h左右便可去除，所以，可以將初沉池設(shè)置在廢水調(diào)節(jié)曝氣池之前，使廢水先進(jìn)入初沉池再進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)曝氣池，如此一來，廢水中顆粒較大的懸浮物將通過初沉池進(jìn)行有效的固液分離，以降低后續(xù)工序的含固量。設(shè)于初沉池中的自動刮泥裝置將對濃縮的泥漿進(jìn)行清除，經(jīng)處理的污泥由輸送管道送到板框式壓濾機(jī)，板框式壓濾機(jī)將污泥去除部分水分并壓制成餅狀物。

一般來講，一切正常的情況下，脫硫廢水順利進(jìn)入初沉池并經(jīng)初步分離后以一定速度匯入廢水調(diào)節(jié)曝氣池。如果初沉池發(fā)生故障，則脫硫廢水不進(jìn)入初沉池而是直接匯進(jìn)廢水調(diào)節(jié)曝氣池。大量事實證明，初沉池的增設(shè)能夠有效地降低系統(tǒng)后續(xù)工序的負(fù)荷，提升系統(tǒng)的運行效率與穩(wěn)定性。

（2）有必要對舊式的廢水旋流器進(jìn)行改造，最大程度地提升廢水旋流器的工作效率。應(yīng)當(dāng)定期檢查旋流子、沉砂嘴的質(zhì)量是否完好，及時更換受損的設(shè)備部件。需要進(jìn)一步提升旋流系統(tǒng)的旋流能力，大幅度降低廢水中固體的濃度。

（3）廢水調(diào)節(jié)曝氣池氣力攪拌器是一種非常重要的廢水

處理配套設(shè)施，攪拌器攪拌廢水的過程中令水與空氣充分混合，致使水中的亞硝酸鹽進(jìn)一步地氧化，如此，系統(tǒng)出水的COD值將顯著下降。在工作中，作者發(fā)現(xiàn)曝氣管道容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，所以，應(yīng)當(dāng)對廢水調(diào)節(jié)曝氣池進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造，主要舉措是在降低進(jìn)入曝氣池的廢水含固量的同時在池中設(shè)置適當(dāng)?shù)臋C(jī)械攪拌設(shè)備，如此能夠最大程度地降低曝氣管道堵塞的幾率。

（4）絮凝箱、沉降箱以及中和箱中攪拌器的主要作用是使箱中的物質(zhì)充分混合，以此來增強(qiáng)各物質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng)，設(shè)置的反應(yīng)時間分別為35min、35min、55min。因為未經(jīng)處理的脫硫廢水中懸浮物含量相對較高，此外，懸浮物的沉降能力頗佳，所以懸浮物極容易沉降于箱體之中。作者認(rèn)為，需要在破碎絮凝大顆粒的基礎(chǔ)上提升攪拌器的轉(zhuǎn)速，該手段能夠避免絮凝箱底部固體物質(zhì)發(fā)生沉積。主要的技術(shù)改造措施是大幅度提高配套攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)動速度，從而進(jìn)一步強(qiáng)化攪拌的強(qiáng)度[3]。

（5）一般而言，系統(tǒng)的板框壓濾機(jī)每日運行3至7次，每次運行時間在2h上下，每小時約產(chǎn)生8m3水，每日生成的清水的量在75m3左右，原系統(tǒng)將這部分水加入至廢液收集池中，廢液收集池會對這部分清水開展二次處理工作，這樣做不僅會浪費大量的藥品，同時不利于節(jié)能，將增加廢水處理的成本。原系統(tǒng)的板框壓濾機(jī)運行過程中，壓縮空氣對其進(jìn)行正吹掃，而發(fā)達(dá)國家則同時采用壓縮空氣正反吹掃的工作模式，如此一來，泥餅中的水分將迅速流失，泥餅在極短時間內(nèi)迅速干燥化，這能有效防止泥餅粘結(jié)濾布。如果板框壓濾機(jī)本身無法有效保持正常的工作壓力，則應(yīng)當(dāng)及時打開位于出口管路處的回流管路，從而大幅提升板框壓濾機(jī)的壓泥時間，進(jìn)而保證泥餅的厚度能夠滿足相關(guān)的技術(shù)要求[4]。

（6）應(yīng)當(dāng)將先進(jìn)的PH值在線調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)置在中和箱中，石灰乳投放量由石灰乳加藥裝置的啟動與停止來控制，并且與中和箱的PH值聯(lián)鎖，其能有效確保中和箱中脫硫廢水的PH值始終處于8.5至9.5之間。此外，有必要為清水箱設(shè)置PH在線調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為了使出水的PH值始終處于6至9之間，需要視情況向出水中摻入適量的鹽酸。如果出水的PH值不達(dá)標(biāo)，則將出水回流到出水箱后再次進(jìn)行調(diào)節(jié)，直到出水的PH值符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

需要在清水箱中設(shè)置COD在線監(jiān)控設(shè)備與濁度儀，如果出水的COD含量或濁度達(dá)不到要求，則回流至廢水調(diào)節(jié)曝氣池中再處理，直至達(dá)標(biāo)為止。應(yīng)當(dāng)在澄清池、初沉池中設(shè)置泥位計，在澄清池或者初沉池底部污泥積累到設(shè)定高度時開啟污泥輸送泵進(jìn)行排泥工作[5]。

3 結(jié)束語

現(xiàn)階段，做好發(fā)電機(jī)組煙氣濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)的改造工作具有重要的現(xiàn)實意義，有利于提升廢水處理質(zhì)量與效率、顯著降低廢水處理的成本，并大幅度延長相關(guān)設(shè)備的使用壽命，為此，廣大技術(shù)人員要不斷地汲取國內(nèi)外先進(jìn)的系統(tǒng)改造經(jīng)驗，在改造工作中善于發(fā)現(xiàn)問題、勇于創(chuàng)新，從而促進(jìn)脫硫廢水處理工作的長足進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1]王再翔，李永會，高忠義.脫硫廢水處理技術(shù)在烏海熱電廠的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，2011（07）.

[2]李新法，王祖濤.石灰石-石膏煙氣濕法脫硫廢水處理方式優(yōu)化[J].華電技術(shù)，2011（05）.

[3]邵明勇，於曉博.煙氣濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J].中國電力教育，2011（12）.

[4]呂新鋒.寧海電廠脫硫廢水處理探討[J].電力科技與環(huán)保，2011（03）.

[5]胡劍琛.火力發(fā)電機(jī)組海水煙氣脫硫效率優(yōu)化研究[J].熱力發(fā)電，2011（10）.