火電廠濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化改造

馬連洪

【摘要】針對(duì)國(guó)華臺(tái)山電廠二期（2*1000MW）脫硫廢水處理系統(tǒng)投運(yùn)后出現(xiàn)的問題進(jìn)行優(yōu)化改造：調(diào)整污泥循環(huán)泵出口母管走向;在離心脫水機(jī)入口管道上增加流量計(jì)和濃度計(jì)，并增設(shè)再循環(huán)管路;增加脫硫廢水事故處理旁路;調(diào)整離心脫水機(jī)出口清水流向;調(diào)整系統(tǒng)控制流程。改造完成后，系統(tǒng)可以一鍵啟動(dòng)，并穩(wěn)定運(yùn)行，出水達(dá)到國(guó)家排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

【關(guān)鍵詞】濕法脫硫;廢水處理;優(yōu)化改造;離心脫水機(jī)

1.前言

石灰石—石膏濕法脫硫工藝，是用石灰石漿液與煙氣中的二氧化硫進(jìn)行中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到脫硫的目的。為了維持脫硫設(shè)施中的物料平衡，需要定期從脫硫設(shè)施中排除一定量的廢水。脫硫廢水含有的雜質(zhì)主要為固體懸浮物、過飽和亞硫酸鹽、硫酸鹽 氟化物以及重金屬。這些雜質(zhì)主要來自燃燒的煤和溶解的石灰石。這些雜質(zhì)進(jìn)入脫硫裝置吸收塔，溶解于吸收漿液中，并且在吸收漿液循環(huán)系統(tǒng)中不斷濃縮，最終匯集到脫硫廢水。

2.脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝流程

廣東臺(tái)山發(fā)電廠二期2×1000MW機(jī)組的脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝流程見圖1，處理能力為20m3/h，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，并能耐短時(shí)間25m3/h的沖擊負(fù)荷。脫硫廢水處理系統(tǒng)包括廢水處理、加藥、污泥處理等三個(gè)分系統(tǒng)。來自廢水緩沖箱的脫硫廢水經(jīng)由廢水泵輸送至三聯(lián)箱（中和箱、沉淀箱、絮凝箱合稱為三聯(lián)箱）。廢水在中和箱中，加入石灰漿液，廢水中氟離子與Ca（OH）2反應(yīng)生成CaF2;在沉降箱中加入有機(jī)硫化物，與廢水中重金屬反應(yīng)形成難溶于水的絡(luò)和物;在絮凝箱加入硫酸氯鐵和助凝劑，使廢水中CaF2和懸浮物進(jìn)行絮凝;絮凝箱中的廢水自流到澄清池，絮凝物在這里沉降分離，上層為清水，下層為污泥;清水從澄清池內(nèi)溢流至出水箱，在出水箱出水通過投加鹽酸控制PH在6-9之間，進(jìn)行回收利用;污泥通過污泥再循環(huán)泵輸送至污泥緩沖箱，再通過污泥給料泵輸送至離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水。

3.運(yùn)行中存在問題及解決方案

3.1 存在問題

澄清池中污泥原設(shè)計(jì)主要是靠重力自流到污泥緩沖箱中，因?yàn)槌吻宄睾臀勰嗑彌_箱的液位差較小，遇到長(zhǎng)時(shí)間不排泥造成污泥濃度高的情況，污泥就沉積在澄清池底部，需要人工抽取清理。

解決方案：污泥循環(huán)泵出口母管在設(shè)計(jì)初期是通向中和箱，將澄清池中的一部分污泥作為活性泥送回到中和箱以增加后續(xù)的絮凝效果?，F(xiàn)在將污泥循環(huán)泵的出口母管上增加一路通往污泥緩沖箱，改自流排泥為抽泥，這樣就可以解決澄清池底部積泥現(xiàn)象。

3.2 存在問題

本系統(tǒng)使用的離心脫水機(jī)品牌是的德國(guó)韋斯特伐尼亞的，對(duì)來料的濃度要求在1%-8%，來料濃度對(duì)離心脫水機(jī)壽命和使用故障率有較大影響，但原來設(shè)計(jì)沒有在離心脫水機(jī)入口管道安裝流量計(jì)和濃度計(jì)，只能憑手動(dòng)化驗(yàn)測(cè)量濃度，費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，影響運(yùn)行調(diào)節(jié)。

解決方案：在污泥緩沖箱出口到污泥給料泵之間管道上增加流量計(jì)和濃度計(jì)，并設(shè)置表計(jì)檢修旁路。同時(shí)并增加一路再循環(huán)管路回污泥緩沖箱，啟動(dòng)污泥給料泵后先進(jìn)行再循環(huán)，等污泥流量、濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后再關(guān)閉再循環(huán)管路，進(jìn)入離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水作業(yè)。這樣可以有效保護(hù)離心脫水機(jī)，減少故障率，延長(zhǎng)使用壽命。

3.3 存在問題

脫硫廢水處理系統(tǒng)屬于公用系統(tǒng)，幾乎沒有機(jī)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間整體停運(yùn)進(jìn)行檢查處理，但系統(tǒng)中的離心脫水機(jī)和箱式設(shè)備：包括廢水緩沖箱、三聯(lián)箱、污泥緩沖箱、石灰乳溶藥箱以及對(duì)應(yīng)的攪拌器都是單機(jī)，無備用設(shè)備，且設(shè)備都容易出現(xiàn)故障，影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，進(jìn)而影響到脫硫系統(tǒng)，影響脫硫效率。

解決方案：設(shè)置脫硫廢水處理系統(tǒng)事故處理旁路。在脫硫廢水處理系統(tǒng)來水管上和絮凝箱出口到澄清池入口這一段分別加一條旁路通往渣水處理系統(tǒng)。脫硫廢水中的重金屬或酸性物質(zhì)與堿性的渣水反應(yīng)生成固體去除，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有嘉興電廠等電廠將脫硫廢水排入渣水處理系統(tǒng)的先例[1-2]。當(dāng)脫硫廢水處理系統(tǒng)廢水緩沖箱、三聯(lián)箱、石灰乳溶藥箱出現(xiàn)缺陷，必須停運(yùn)時(shí)，通過來水管上旁路將廢水暫時(shí)輸送到渣水處理系統(tǒng)處理;當(dāng)污泥緩沖箱、離心脫水機(jī)出現(xiàn)缺陷，必須停運(yùn)時(shí)，通過絮凝箱出口到澄清池入口上的旁路將廢水暫時(shí)輸送到渣水處理系統(tǒng)處理。

3.4 存在問題

離心脫水機(jī)每天啟動(dòng)運(yùn)行三次，每次運(yùn)行時(shí)間約1.5小時(shí)，每小時(shí)產(chǎn)生廢水約6噸，每天可產(chǎn)生清水28噸，這部分清水原設(shè)計(jì)是直接回到廢水緩沖箱，進(jìn)行二次處理。

表1 離心脫水機(jī)清水與出水箱出水對(duì)比分析

檢測(cè)項(xiàng)目 出水箱出口取樣（mg/L） 離心脫水機(jī)清水（mg/L） 排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（mg/L） 備注

懸浮物 15.6-55.75 15.9-56.85 ≤70 本周測(cè)定一次

COD 66 66 ≤100 每月測(cè)定一次

氟化物 26 26 ≤30 每月測(cè)定一次

Zn 0.164 0.164 ≤5.0 每月測(cè)定一次

Cd <0.03 <0.03 ≤0.1 每月測(cè)定一次

Ni 0.177 0.177 ≤1.0 每月測(cè)定一次

Pb <0.45 <0.45 ≤1.0 每月測(cè)定一次

As <0.00002 <0.00002 ≤0.5 每月測(cè)定一次

結(jié)果中有“<”的表示未檢出，數(shù)值為該項(xiàng)目的檢出限，對(duì)于PH值，由于出水箱內(nèi)加了鹽酸，不做對(duì)比

解決方案：經(jīng)過對(duì)這部分清水進(jìn)行化驗(yàn)，其水質(zhì)與出水箱出水一樣都符合排放標(biāo)準(zhǔn)[3]（如表1），只是懸浮物含量偏高約2%左右，故直接將這部分水引入出水箱。這樣不僅能節(jié)約藥品和能源，也能減輕系統(tǒng)負(fù)荷。

3.5 存在問題

脫硫廢水處理系統(tǒng)脫硫廢水為一個(gè)大順控。順控啟動(dòng)條件及其它綜合原因造成順控?zé)o法進(jìn)行，也不符合實(shí)際運(yùn)行情況;

解決方案：根據(jù)整體運(yùn)行的要求對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)間可能導(dǎo)致順控啟動(dòng)失敗的故障點(diǎn)和邏輯中的不足及錯(cuò)誤的地方進(jìn)行了有計(jì)劃的修改，并對(duì)石灰乳制備順控、加藥順控、加藥沖洗順控等重新進(jìn)行調(diào)試安裝，同時(shí)針對(duì)問題要因，使自動(dòng)融入程控，再由幾個(gè)小程控的串聯(lián)完成脫硫廢水系統(tǒng)全自動(dòng)的一鍵啟動(dòng)。其中程控步序均使用統(tǒng)一模板（如圖2）。

步序模板如左圖所示，通過點(diǎn)擊啟動(dòng)按鈕實(shí)現(xiàn)程控的啟動(dòng)，復(fù)位可隨時(shí)終止程控，每一步均有進(jìn)行中和已完成兩種狀態(tài)，全部步序完成時(shí)，程控完成變成紅色，復(fù)位按鈕可以進(jìn)行所有狀態(tài)的復(fù)位，如目前狀態(tài)。三個(gè)綠色圓圈分別代表允許程控（紅色禁止＼綠色允許），程控自動(dòng)啟動(dòng)（紅色），程控自動(dòng)停止（紅色）。

圖2 程控步序模版

4.結(jié)束語

臺(tái)山電廠二期（2*1000MW）脫硫廢水處理系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化改造后，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一鍵啟動(dòng)，一年多來能穩(wěn)定運(yùn)行，出水達(dá)到國(guó)家排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在國(guó)家對(duì)環(huán)保的日益重視的大環(huán)境下，火力發(fā)電廠石灰石—石膏濕法脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)水平都有了較大的提高，但脫硫廢水處理系統(tǒng)仍是很多電廠的薄弱環(huán)節(jié)，本文所述問題及解決方案也可以為同類型火電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)所借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]張國(guó)鑫.脫硫廢水引入渣溢水系統(tǒng)的處理效果分析[J].電力科技與環(huán)保，2010，26（1）：39-41.

[2]陳彪，許超，趙琦等.煙氣脫硫廢水排人渣水處理系統(tǒng)的試驗(yàn)研究[J].浙江電力，2010（2）：33-36.

[3]GB 8978-1996綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)[S].