試論鍋爐除塵水循環(huán)利用

【摘要】我國工業(yè)鍋爐的數(shù)量眾多，鍋爐房產(chǎn)生的大量粉塵和有害氣體對大氣造成嚴重污染。我國當前采用的濕法除塵裝置往往會消耗大量的自來水，并且還會排出酸性物質(zhì)。本文從節(jié)水節(jié)能、除塵環(huán)保的角度，對濕法除塵廢水水質(zhì)的特點進行了深入分析，并利用循環(huán)回用工藝進行廢水治理，旨在提高廢水利用率，減輕環(huán)境污染問題。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鍋爐；濕法除塵技術(shù)；廢水循環(huán)

引言

現(xiàn)階段，我國工業(yè)鍋爐至少有50多萬臺，其中以中小型鍋爐（1t/h—35t/h）居多，大約占到總數(shù)的80%以上。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在這些鍋爐所配置的除塵設(shè)備中，采用濕法除塵設(shè)備（水膜、淋洗等）的占據(jù)25%-35%左右。由于我國南方地區(qū)水源較北方水源豐富，因而南方地區(qū)的鍋爐配置濕法除塵設(shè)備的比例遠遠大于比北方地區(qū)。

1、鍋爐除塵水循環(huán)利用現(xiàn)狀

濕法除塵器的鍋爐對自來水的消耗量可謂是尤為巨大，以一臺小型鍋爐（10t/h）為例，每年需要用到的自來水（含除塵、沖渣用水）在50000立方米到70000立方米。所以，這些配置濕法除塵設(shè)備每年消耗的自來水量不容小覷。因技術(shù)、場地、資金等多方面的原因，除部分中小型鍋爐濕法除塵廢水采用循環(huán)回用治理工藝外，絕大多數(shù)的中小型鍋爐濕法除塵廢水只是經(jīng)過簡單沉淀便可排出，這不僅容易造成水資源浪費，還會因使廢水中含有酸性物質(zhì)，致使廢水對環(huán)境造成二次污，因而很有必要采用循環(huán)回用技術(shù)治理中小型鍋爐濕法除塵所產(chǎn)生的廢水。研究并開發(fā)出適用于該廢水處理裝置的技術(shù)及工藝，增加廢水循環(huán)利用的周期，一方面有助于防治廢水對環(huán)境所帶來的二次污染，另一方面有助于減輕水資源的消耗，這是節(jié)能節(jié)水的一項重要舉措。

2、濕法除塵廢水的特點

濕法除塵技術(shù)的除塵器可以將排出的灰水排到灰水儲備池中，再通過灰水儲備池上的渣漿泵排至各單元的除渣機，除渣機的溢留槽將煤灰渣留下，然后將廢水排至室外。工業(yè)鍋爐在高溫燃燒的過程中，鍋爐中的煤炭會釋放出大量的灰粉、硫、氯、氟、氰等，經(jīng)過除塵水的淋洗，煤氣中的SO2、CO2、NO2和F等酸性氣體溶于水中，其中SO2融到水中形成HSO3，增加了廢水的PH值，煙塵中的CaO、SiO2等堿性物質(zhì)與尚未燃盡的細微塵粒就會進入廢水中，由此形成懸浮物。除塵廢水循環(huán)利用后，廢水中的Ca2+、HSO3-、F-等物質(zhì)的含量會逐漸增大，經(jīng)過大約30次的水循環(huán)，廢水的濃度達到平衡，比直接排出時的廢水濃度高。廢水的PH值經(jīng)過大約20次的循環(huán)可達到PH3-PH4。除塵廢水的廢水水質(zhì)極易受到多種因素的影響，例如鍋爐燃燒的方式會直接影響廢水的PH值和廢水中的懸浮物濃度，廢水的酸性物質(zhì)會影響廢水的PH值，而廢水中的懸浮物由于在水中的重力不同，因而其沉降速度也有所差異，進而影響廢水沉降效果和所需沉降池的容積大小。

3、鍋爐除塵廢水循環(huán)利用技術(shù)

我國大型工業(yè)鍋爐廢水處理通常需要大型的貯灰場，利用強大的水沖擊力將灰水沖擊到貯灰場沉淀，沉淀后的廢水可以回用。因此，大型工業(yè)鍋爐的除塵廢水循環(huán)利用主要的問題就在于消除廢水中的鈣、鎂離子和高氟離子。中小型工業(yè)鍋爐除塵廢水循環(huán)周期短，沉淀池容積小，廢水沉降不完全，廢水的PH值小，懸浮物濃度高，會導(dǎo)致循環(huán)水設(shè)備的腐蝕。因此，中小型工業(yè)鍋爐廢水循環(huán)利用的關(guān)鍵是中和廢水的酸度，減少廢水中的懸浮物濃度。中小型工業(yè)鍋爐采用濕法除塵法進行除塵和廢水循環(huán)。多數(shù)情況下，濕法除塵法采用投放石灰的方法進行廢水中和處理。石灰的價格低廉，能夠廣泛使用于酸性的廢水，適應(yīng)性強，因而受到中小型工業(yè)鍋爐廢水處理的廣泛利用。但是石灰在水中分散性差，形成漿液后流動性不好，水中的SO42-離子與石灰進行中和反應(yīng)，由此生成無法繼續(xù)反應(yīng)的CaSO4。中和反應(yīng)中會產(chǎn)生大量的CO2，使得中和反應(yīng)速度減緩，降低石灰對中和反應(yīng)的效率。另外，由于石灰進行中和反應(yīng)后會形成大量泥渣，廢渣的清理過程會異常復(fù)雜，并且管體的保護也難以持續(xù)，因此，石灰對中和反應(yīng)會帶來一定的制約。目前，一項較為理想的處理技術(shù)是利用工業(yè)堿。工業(yè)堿的價格高，但是利用堿性的工業(yè)廢水作為中小型鍋爐濕法除塵廢水的中和劑是極為有效的方法。我國印染產(chǎn)業(yè)和造紙產(chǎn)業(yè)會產(chǎn)生諸多堿性工業(yè)廢水，每年堿性廢水的排放量可達到數(shù)十億立方，廢水中含有許多NaOH，利用堿性工業(yè)和酸性除塵廢水進行中和不僅來源廣泛，而且廢水分散性好，除塵效率高。利用堿性爐渣過濾酸性除塵廢水也有助于提高廢水的PH值。鍋爐中燃燒的爐渣含有部分氧化鐵和氧化硅等堿性物質(zhì)。爐渣在水中浸泡時，堿性物質(zhì)融入水中，使水的PH值增高。在實際操作中可采用兩種方式進行爐渣除酸。其一是將酸性除塵廢水直接經(jīng)過熾熱的爐渣過濾；其二是將爐渣浸出水用泵抽入鍋爐除塵系統(tǒng)中進行煙氣脫硫除塵。

4、濕法除塵水循環(huán)設(shè)計

4.1方案介紹。筆者以降低生產(chǎn)成本和滿足連續(xù)生產(chǎn)為原則，并參考其他科學合理的鍋爐除塵水回用技術(shù)改造方案，得出一個合理可行的方案。內(nèi)容如下：將除塵水直供改為循環(huán)利用，并補充適量的淡水的辦法，獲得了較好的效果。具體措施如下：首先對沉灰池加以改造，將原來的雙排雙池直線流水改變?yōu)殡p排四池曲徑流水，之后在順水流方向的第三池設(shè)置加藥池并在原來排沉灰池抽水泵另置出口，該出口跟原麻石除塵器的淡水供應(yīng)口用塑料管相連接，以方便切換。如圖1所示：

工序過程為，麻石除塵器排出的廢水經(jīng)過沉灰池進行水處理，之后經(jīng)過水泵將處理過的水再返回麻石除塵器中。

4.2技術(shù)點評。4.2.1廢水處理，淡水經(jīng)過麻石除塵器處理后，可溶解煙氣里的部分成分，使得酸性降低。在沉灰池中增設(shè)一個加藥池，其中添加生石灰等原料，其目的是滿足麻石除塵器和引風機對水質(zhì)的要求，使水質(zhì)PH達到工藝要求的水平。4.2.2由于生石灰等材料具有快速溶解的性質(zhì)，可以迅速中和廢水，可滿足生產(chǎn)時間的需要，通過試驗及實際生產(chǎn)均能夠充分證明這一點。4.2.3若出現(xiàn)沉灰池里的水懸浮粉塵過多時，可以通過備用池進行生產(chǎn)或者排凈沉灰池中原有的水，由淡水予以切換。通過上述簡單介紹可發(fā)現(xiàn)，該方案并非會對原有設(shè)備造成腐蝕，并能達到較為理想的除塵效果，所以，該方案在技術(shù)上具有可操作性。

4.3方案實施后應(yīng)注意的諸多問題。應(yīng)對除塵水的PH值實施跟班檢測，盡可能減少對設(shè)備的腐蝕；對于沉灰池，應(yīng)當每隔一段時間采取一次清理措施，對加藥池與其它池的爐灰分開堆放，以此保證煤灰質(zhì)量不受影響；該方案在使用時，連接管要用PVC管，依據(jù)我們的經(jīng)驗，因循環(huán)水中存在少量顆粒，這些顆粒對管道磨損腐蝕較大尤其在管道彎頭處，在使用碳鋼管時一周內(nèi)常會磨穿，之后改用PVC管才能予以根治。

5、結(jié)束語

總之，我國中小型工業(yè)鍋爐的數(shù)量大，采用濕法除塵技術(shù)的比例高。要實現(xiàn)鍋爐除塵廢水的循環(huán)利用，則需要采用先進的工藝進行水循環(huán)回用工藝，適當提高廢水PH值，選用合適的脫硫劑，并且對工業(yè)廢水和有害物質(zhì)實施煙氣脫硫除塵，只有這樣才能提高廢水的利用效率，大幅度減少環(huán)境污染。

參考文獻

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