電廠脫硫廢水處理工藝、運行問題和解決對策探討

摘 要 石灰石-石膏濕法脫硫所產(chǎn)生的廢水，由于水質(zhì)較為特殊，不能直接排入電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，需設(shè)置單獨的處理裝置。文章主要介紹了某電廠濕式石灰石-石膏煙氣脫硫廢水處理工藝的特點及處理原理，并對運行中出現(xiàn)的問題進行了探討。

關(guān)鍵詞 煙氣脫硫;脫硫廢水;處理工藝

引言

鍋爐煙氣濕法脫硫（石灰石/石膏法）過程產(chǎn)生的廢水來源于吸收塔排放水。為了維持脫硫裝置漿液循環(huán)系統(tǒng)物質(zhì)的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過規(guī)定值和保證石膏質(zhì)量，必須從系統(tǒng)中排放一定量的廢水，廢水主要來自石膏脫水和清洗系統(tǒng)。廢水中含有的雜質(zhì)主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其中很多是國家環(huán)保標準中要求嚴格控制的第一類污染物。石灰石—石膏法是目前使用中最廣泛的一種煙氣脫硫法，它能高效脫除煙氣中的硫。本文主要介紹了濟南北郊熱電廠脫硫廢水的處理工藝，并對系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)的問題進行了探討。

1 工藝流程及處理原理

濟南北郊熱電廠脫硫工藝采用傳統(tǒng)的濕式石灰石-石膏煙氣脫硫工藝，產(chǎn)生的廢水呈酸性，pH在5.5～6.5之間，并含有一定的固體懸浮物和重金屬。該廢水處理系統(tǒng)主要通過中和沉淀處理裝置去除重金屬離子和氟化物。經(jīng)過中和、混凝、澄清處理后，pH值和濁度達到外排標準后經(jīng)出水泵排出，沉積的污泥用泵送到板框式壓濾機 ，經(jīng)脫水處理后用外運出去。工藝流程見圖1。

本套脫硫廢水處理系統(tǒng)包括6個處理單元，即鼓風曝氣、中和、反應(yīng)、絮凝、澄清濃縮以及污泥處理。

（1）鼓風曝氣單元。從FGD系統(tǒng)出來的脫硫廢水中含有未被氧化的SO32-，這是引起廢水COD高的主要原因。通過在廢水緩沖池進行預(yù)曝氣，將廢水中未完全氧化的SO32-氧化成SO42-，降低出水的COD值;再著，通過鼓風曝氣，可對廢水緩沖池內(nèi)的水進行充分攪拌，避免大量的懸浮物沉積在底部而減少緩沖池的有效容積，保證了系統(tǒng)的正常運行。

（2）中和單元。整個脫硫廢水處理主工藝是由3個箱體組成的三聯(lián)箱，前一個箱體充滿后溢流進入下一個箱體。廢水處理主工藝第一道工序就是中和，即在脫硫廢水進入中和箱的同時加入一定量的5%濃度的石灰乳溶液，將廢水的pH值提高到9.0左右，使得大多數(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）反應(yīng)單元。脫硫廢水加入石灰乳后當pH達到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。同時，石灰乳中的Ca2+還能與廢水中的F-反應(yīng)，生成CaF2，達到去除氟的作。通過加入有機硫TMT-15，使廢水中的Cd2+、Pb2+、Hg2+等金屬離子生成難溶的硫化物沉淀。再加入混凝劑硫酸氯化鐵，使廢水中的沉淀物質(zhì)混凝形成細小顆粒。

（4）絮凝單元。脫硫廢水中的懸浮物含量大，主要含有石膏顆粒、SiO2、鋁和鐵的氫氧化物。采用絮凝方法使膠體顆粒和懸浮物顆粒發(fā)生凝聚和聚集，是降低懸浮物的有效方法。所以在絮凝箱中加入PAM，使廢水中的細小顆粒凝聚成大顆粒而沉積下來。

（5）澄清濃縮單元。絮凝后的廢水從絮凝箱溢流進入裝有刮泥機的澄清濃縮器中，絮凝物沉積在底部濃縮成污泥，底部的大部分污泥經(jīng)污泥輸送泵送入板框壓濾機進行脫水處理，小部分污泥經(jīng)污泥循環(huán)泵返回中和箱，提供沉淀所需的晶核。水從上部溢流到出水箱，出水箱設(shè)置了pH計，若pH未達到設(shè)計出水標準，可通過加酸調(diào)節(jié)pH至出水達標排放。

（6）污泥處理單元。當澄清濃縮器底部污泥通過污泥界面儀顯示到一定高度時，啟動污泥輸送泵將污泥泵送至板框壓濾機進行脫水，壓出的濾餅通過外運處置。壓濾機的濾液經(jīng)接液板收集，流入廢水緩沖池，與新來的脫硫廢水一起進入下一個處理循環(huán)[1-3]。

2 系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題以及相關(guān)對策

2.1 廢水固含量大易出現(xiàn)設(shè)備堵塞問題

如果脫硫塔排出漿液被氧化不充分，排出漿液中的CaSO3成分較高，固含量將超過15%。固含量的增高將直接影響脫硫廢水系統(tǒng)的處理效果，固含量如大于10%時，系統(tǒng)管道閥門極易容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，堵塞現(xiàn)象主要集中于中和箱、反應(yīng)箱及絮凝箱，將直接堵塞廢水箱的溢流孔，導(dǎo)致出水不暢。同時，固含量的增加將直接使澄清濃縮器的運行壓力增加，板框壓濾機工作壓力也相應(yīng)增加。所以，保持脫硫系統(tǒng)氧化風機系統(tǒng)的正常運行以及廢水系統(tǒng)廢水緩沖池曝氣風機的合理設(shè)計選型，可以降低管道堵塞、箱體結(jié)塊等情況的發(fā)生。

2.2 板框壓濾機濾布的問題

板框壓濾機的濾布通常分為滌綸、棉綸、錦綸等材質(zhì)，不同濾布的性能對廢水的pH，固含量大小等指標的適應(yīng)程度不一，而壓濾機運行效果的好壞最主要選取合適的濾布，如選取不合適的濾布將出現(xiàn)濾布短時間內(nèi)破損，過濾通道堵塞，粘板等問題。在濟南熱電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)中板框壓濾機濾布的選型材質(zhì)為滌綸材質(zhì)，其強度高，透水性較好。再者，澄清濃縮器內(nèi)的污泥中PAM含量過高將直接導(dǎo)致污泥的黏結(jié)性升高，進入板框壓濾機將使污泥壓成泥餅后的黏性也大幅提升，從而使泥餅粘在濾布上而無法正常卸出，同時PAM極易使濾布的過濾通道堵塞，使過濾能力大幅下降。所以，合理地調(diào)整加藥量的大小、對板框壓濾機的正常維護使用以及對濾布的前期設(shè)計選型和后期的運行清洗，是污泥系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵[4-6]。

2.3 污泥泵的設(shè)計選型問題

目前脫硫廢水處理系統(tǒng)污泥輸送泵較常用的是螺桿泵，其抗腐蝕能力差、易磨損、維修和維護難度及成本高是目前公認的缺點。濟南北郊熱電廠脫硫廢水污泥輸送泵和污泥循環(huán)泵也都采用了螺桿泵，螺桿泵在運行中易出現(xiàn)螺桿腐蝕，由于脫硫廢水中的Cl-離子含量通常比較高，根據(jù)實際化驗監(jiān)測脫硫廢水中的Cl-離子含量通常都在20000mg/L左右，同時污泥中結(jié)晶物含量較多，螺桿泵的磨損同樣是不能忽視的。而氣動隔膜泵相對于螺桿泵主要有以下幾方面的優(yōu)點，氣動隔膜泵采用壓縮空氣為動力源，隔膜組件采用進口PTFE、橡膠等材質(zhì)，抗腐蝕性能大幅提升，同時磨損程度較小，更換隔膜簡便。但氣動隔膜泵的價格較高，流量略低于螺桿泵，且對氣源的要求較高，氣源壓力需穩(wěn)定，含水率及雜質(zhì)需有保障。所以，在有良好氣源的條件下，污泥泵設(shè)計選型還是優(yōu)先采用氣動隔膜泵類型[7]。

3 結(jié)束語

某電廠煙氣脫硫工程廢水處理系統(tǒng)已順利投運。脫硫廢水經(jīng)過處理后，其pH值、懸浮物、氟化物、重金屬等重要指標都有明顯的降低 ，各項化驗指標都符合《污水綜合排放標準》的要求;但針對電廠脫硫廢水處理工藝流程中出現(xiàn)的一系列問題，進行優(yōu)化調(diào)整，并總結(jié)廢水處理過程中的運行經(jīng)驗，不斷改善運行方法，脫硫廢水處理的效果可得到明顯提升，但廢水處理工藝流程中固含量高導(dǎo)致易結(jié)晶堵塞等問題仍不可忽視。

參考文獻

[1] 馬新靈，鄧行兵，向軍.燃煤電廠煙氣脫硫研究進展[J].華中電力，2002，15（6）：69-72.

[2] 許濤，張崗，高翔.大型燃煤發(fā)電廠鍋爐煙氣脫硫技術(shù)[J].湖北電力，2003，27（1）：23-25.

[3] 湯蘊蕾. 濕式煙氣脫硫廢水處理[J].華東電力，1997（12）：48-49.

[4] 火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計技術(shù)規(guī)程：DL/T 5046-2006[S].北京：中國標準出版社，2006.

[5] 脫硫廢水處理設(shè)備：JB/T 11392-2013[S].北京：中國標準出版社，2013.

[6] 管一明.燃煤電廠煙氣脫硫廢水處理[J].電力環(huán)境保護，1998，14 （1）：38-44.

[7] 羅濤.煙氣脫硫廢水處理[J].四川電力技術(shù)，1999（2）：46-47.

作者簡介

龍夏億（1990-），女，湖南湘鄉(xiāng)人;學歷：研究生，碩士學位，職稱：助理工程師，現(xiàn)就職單位：長沙環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學院，研究方向：環(huán)境工程教育。