火電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)的改造及運行調整1、前言華潤鎮(zhèn)江電廠600MW機組煙氣脫硫系統(tǒng)均采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，該工藝中為了維持脫硫吸收塔漿液循環(huán)的物質平衡，防止?jié){液中氯離子等雜質高濃度聚集，同時也防止氯離子等對脫硫系統(tǒng)的管道、設備造成腐蝕損壞，必須嚴格保證漿液和石膏品質，從而必須要在脫硫系統(tǒng)中排放一定量的廢水。廢水中含有的雜質主要包括懸浮物、亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，且pH值偏酸性、氯離子含量超高、濁度大、腐蝕性強，因此處理難度大；隨著國家對環(huán)保要求的提高，脫硫廢水必須實現(xiàn)凈處理達標排放。鎮(zhèn)江電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)在自投產以來的運行中遇到了一系列的問題：達不到設計出力、出水水質不達標、設備故障率高、廢水含固量高等問題，在今年的恢復性技改大修后，現(xiàn)已正常運行，各項指標均符合國家標準。2、脫硫廢水處理系統(tǒng)的工藝流程2.1鎮(zhèn)江電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)的工藝流程如下：由廢水處理、污泥脫水以及化學加藥這3個部分組成。其中，廢水處理系統(tǒng)包括廢水調節(jié)前池、三聯(lián)箱（中和箱、沉降箱、絮凝箱）、濃縮澄清器、清水池組成；污泥脫水系統(tǒng)由污泥螺桿泵、板框式壓濾機等配套組成；化學加藥系統(tǒng)由酸、堿、次氯酸鈉、有機硫、絮凝劑、助凝劑以及石灰乳加藥系統(tǒng)組成。2.2脫硫廢水來自脫硫島廢水旋流站的溢流液，經(jīng)廢水箱收集后，由廢水泵輸送到廢水調節(jié)前池中，由布置在池底的曝氣裝置對其進行曝氣、攪拌，從而降低廢水中的COD值，后經(jīng)廢水提升水泵輸送至中和箱，在中和箱內添加來自石灰乳制備裝置的石灰乳，將脫硫廢水的pH值調整到9.5以上，使得一些重金屬離子，如Fe3+、Cu2+等生成氫氧化物的沉淀。脫硫廢水經(jīng)過溢流至沉降箱，與加入的有機硫（TMT15）充分混合，使得Hg2+、Cu2+和Pb2+等重金屬離子生成難溶的硫化物，并與加入的絮凝劑（PAC）生成大量的絮凝物，脫硫廢水經(jīng)過溢流至絮凝箱，以及在濃縮澄清器的入口管處加入助凝劑(PAM)進一步強化顆粒的形成，使得細小的絮凝物慢慢的變成粗大結實、更易沉積的絮凝體，以便于自由沉淀、分離。2.3脫硫廢水從絮凝箱自溢流進入濃縮澄清器，廢水中的絮狀體在重力的作用下沉積在澄清器的底部，濃縮池高濃度的泥漿，由布置在底部的刮泥裝置進行清除，清水則上升經(jīng)過蜂窩斜管進一步過濾后至頂部通過環(huán)形三角溢流堰自流至清水池。3、脫硫廢水運行中出現(xiàn)的問題3.1 廢水中含固量超標鎮(zhèn)江電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)設計來水的含固量為1%左右，但是在實際生產過程中，易受到鍋爐燃燒煤種、外購石灰石粉等因素的影響，再加上脫硫漿液自身品質不佳，以及脫硫島石膏旋流站、廢水旋流站旋流效果不佳，從而造成脫硫廢水實際來水的含固量在2%~5%波動，最大時達到了18%左右，導致脫硫廢水整個系統(tǒng)長期超負荷的運轉，且由于廢水調節(jié)前池內曝氣管道的不合理布置，容易造成池底積泥；三聯(lián)箱攪拌器速度和強度與脫硫廢水中的固體物質濃度不匹配，造成三聯(lián)箱底部積泥嚴重。3.2 運行調整方式不合理（1）加藥量與實際廢水濃度不匹配，脫硫廢水中的沉淀物沉降、絮凝沒有達到預期效果；（2）板框式壓濾機壓泥過程中產生的濾液通過地溝回流至廢水調節(jié)前池，增加了系統(tǒng)負荷；（3）沉降箱pH計缺少維護，表計測量有偏差，對石灰乳的加藥量不易控制。3.3 板框式壓濾機故障頻繁板框式壓濾機在運行中不穩(wěn)定，有時污泥含水率太高而導致泥餅不成形；有時污泥含水率太低而導致中孔完全堵塞，泥餅粘結濾布嚴重，造成不能自動卸泥，增加了人工干預的難度。4、運行方式的優(yōu)化及改進4.1對脫硫島廢水旋流器進行改造，定期清理或更換旋流器噴嘴，提高旋流水平，盡量降低脫硫廢水的含固量；4.2由于脫硫廢水中的懸浮物主要是由硅、鋁等化合物組成，其本身沉降、濃縮性較好，直接沉淀即可去除大量的懸浮物。因此在脫硫廢水進入廢水調節(jié)前池前設置預沉池，對廢水中的大顆粒懸浮物進行固液分離，池底的積泥可以直接輸送至板框式壓濾機進行壓泥，也可以將積泥再輸送回吸收塔中進行漿液循環(huán)；上清液則經(jīng)過水泵輸送至廢水調節(jié)前池；4.3三聯(lián)箱中的攪拌器主要起加強反應的作用，由于脫硫廢水來水的懸浮物含量較高，且懸浮物的沉降性能也很好，使得脫硫廢水中的懸浮物極易沉降在箱體中，特別是加入藥劑后很快形成較大的絮凝顆粒沉降下來。所以，在不將形成的絮凝大顆粒打碎的前提下，使攪拌器處于較高的轉速，以防止三聯(lián)箱箱底固體物質發(fā)生沉積。為此，將原設計的攪拌機轉速提高，加大攪拌強度，很好地解決了箱底積泥的現(xiàn)象，4.4對廢水調節(jié)前池內進行曝氣，促使廢水中亞硫酸鹽進一步氧化，有利于降低廢水中的COD，但是由于原設計中池底的曝氣裝置布置不合理，易發(fā)生固體沉淀，因此對脫硫廢水前池內的曝氣裝置進行優(yōu)化布局改造，從而防止固體沉淀。4.5 增加高效無機吸附劑加藥投加系統(tǒng)，與原有廢水處理系統(tǒng)并聯(lián)，可隨時切換原有的加藥系統(tǒng)。4.5.1高效無機吸附劑是利用高效無機吸附劑對水中氨氮、各種重金屬的吸附作用，有效去除廢水中的氨氮及各種重金屬離子，從而使排放的廢水達到國家規(guī)定的行業(yè)標準，在工藝條件恰當?shù)那疤嵯?，該型分子篩對大部分重金屬離子的吸附率達到80%以上，處理效果顯著，同時該分子篩由天然礦物組成，對人及環(huán)境沒有任何危害，吸附重金屬離子后其所吸附的重金屬離子的解吸率小于0.3%，不會對環(huán)境產生二次污染。4.5.2通過一個多月的調整及試驗，最終確定按脫硫廢水15T/h的處理能力來算，高效無機吸附劑的加藥量為300-400ppm時，脫硫廢水的出水水質達到了預期效果，詳見下圖3第三方的監(jiān)測報告。（1）對懸浮物去除效果明顯，懸浮物從3050ppm下降至29ppm（2）對重金屬處理去除吸附效果良好，鎮(zhèn)江電廠脫硫廢水重金屬主要以總鎘、總鎳、總鋅為主，處理前總鎘含量超標，處理后重金屬各項指標均達到標準處理要求。（3）對pH值有微調作用，處理前pH值為6.38，處理后為7.32，完全滿足處理要求。（4）對氟化物也有較好的吸附去除作用，處理前為15.9ppm，處理后為7.66ppm。（5）對COD去除效果也比較明顯，處理前為372ppm、處理后為209ppm（根據(jù)《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標》DL/T997-2006標準要求COD需要扣除隨工藝水帶入系統(tǒng)的部分，此報告中COD未扣除。）由于無機改性絮凝劑主要去除的是懸浮狀COD，從報告結果看若扣除工藝補給水帶入部分的COD含量，也達到了處理的預期要求。4.6新老加藥系統(tǒng)的經(jīng)濟性對比，以兩臺600MW機組每天的脫硫廢水排放量為100噸左右計算。（1）高效無機吸附劑：每月藥劑消耗900Kg（每天30Kg）,藥劑單價3.16萬元/噸，每月的藥劑費用為2.84萬元。全年藥劑費用：34.13萬元，其年度維護成本和電耗基本可忽略不計。（2）采用傳統(tǒng)藥劑的每月消耗：a、氫氧化鈣：15噸，單價0.08萬元/噸，每月氫氧化鈣費用1.2萬元；b、有機硫：1.5噸，單價1萬元/噸，每月有機硫費用1.5萬元；c、PAC及PAM：7.5噸，單價0.08萬元/噸，每月PAC及PAM費用0.6萬元；（3）采用傳統(tǒng)藥劑每月藥劑費用合計大約3.3萬元，全年藥劑費用大約39.6萬元；采用傳統(tǒng)藥劑加藥系統(tǒng)年度電耗約2.4萬元，年度設備維護成本約12萬元；采用傳統(tǒng)藥劑方案年度綜合費用大約為54萬元，而使用高效無機吸附劑全年綜合費用大約為34.13萬元；具有較高的運行經(jīng)濟性；且運行人員工作量減輕，安全性提高。