火電廠濕法脫硫廢水處理系統優化改造

馬連洪

【摘要】針對國華臺山電廠二期（2*1000MW）脫硫廢水處理系統投運后出現的問題進行優化改造：調整污泥循環泵出口母管走向;在離心脫水機入口管道上增加流量計和濃度計，并增設再循環管路;增加脫硫廢水事故處理旁路;調整離心脫水機出口清水流向;調整系統控制流程。改造完成后，系統可以一鍵啟動，并穩定運行，出水達到國家排放一級標準。

【關鍵詞】濕法脫硫;廢水處理;優化改造;離心脫水機

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行中發生化學反應，達到脫硫的目的。為了維持脫硫設施中的物料平衡，需要定期從脫硫設施中排除一定量的廢水。脫硫廢水含有的雜質主要為固體懸浮物、過飽和亞硫酸鹽、硫酸鹽 氟化物以及重金屬。這些雜質主要來自燃燒的煤和溶解的石灰石。這些雜質進入脫硫裝置吸收塔，溶解于吸收漿液中，并且在吸收漿液循環系統中不斷濃縮，最終匯集到脫硫廢水。

2.脫硫廢水處理系統工藝流程

廣東臺山發電廠二期2×1000MW機組的脫硫廢水處理系統工藝流程見圖1，處理能力為20m3/h，每天24小時連續運行，并能耐短時間25m3/h的沖擊負荷。脫硫廢水處理系統包括廢水處理、加藥、污泥處理等三個分系統。來自廢水緩沖箱的脫硫廢水經由廢水泵輸送至三聯箱（中和箱、沉淀箱、絮凝箱合稱為三聯箱）。廢水在中和箱中，加入石灰漿液，廢水中氟離子與Ca（OH）2反應生成CaF2;在沉降箱中加入有機硫化物，與廢水中重金屬反應形成難溶于水的絡和物;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，進行回收利用;污泥通過污泥再循環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進行脫水。

3.運行中存在問題及解決方案

3.1 存在問題

澄清池中污泥原設計主要是靠重力自流到污泥緩沖箱中，因為澄清池和污泥緩沖箱的液位差較小，遇到長時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：污泥循環泵出口母管在設計初期是通向中和箱，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的絮凝效果。現在將污泥循環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象。

3.2 存在問題

本系統使用的離心脫水機品牌是的德國韋斯特伐尼亞的，對來料的濃度要求在1%-8%，來料濃度對離心脫水機壽命和使用故障率有較大影響，但原來設計沒有在離心脫水機入口管道安裝流量計和濃度計，只能憑手動化驗測量濃度，費時長，影響運行調節。

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和濃度計，并設置表計檢修旁路。同時并增加一路再循環管路回污泥緩沖箱，啟動污泥給料泵后先進行再循環，等污泥流量、濃度達到標準后再關閉再循環管路，進入離心脫水機進行脫水作業。這樣可以有效保護離心脫水機，減少故障率，延長使用壽命。

3.3 存在問題

脫硫廢水處理系統屬于公用系統，幾乎沒有機會長時間整體停運進行檢查處理，但系統中的離心脫水機和箱式設備：包括廢水緩沖箱、三聯箱、污泥緩沖箱、石灰乳溶藥箱以及對應的攪拌器都是單機，無備用設備，且設備都容易出現故障，影響整個系統運行，進而影響到脫硫系統，影響脫硫效率。

解決方案：設置脫硫廢水處理系統事故處理旁路。在脫硫廢水處理系統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。脫硫廢水中的重金屬或酸性物質與堿性的渣水反應生成固體去除，國內已經有嘉興電廠等電廠將脫硫廢水排入渣水處理系統的先例[1-2]。當脫硫廢水處理系統廢水緩沖箱、三聯箱、石灰乳溶藥箱出現缺陷，必須停運時，通過來水管上旁路將廢水暫時輸送到渣水處理系統處理;當污泥緩沖箱、離心脫水機出現缺陷，必須停運時，通過絮凝箱出口到澄清池入口上的旁路將廢水暫時輸送到渣水處理系統處理。

3.4 存在問題

離心脫水機每天啟動運行三次，每次運行時間約1.5小時，每小時產生廢水約6噸，每天可產生清水28噸，這部分清水原設計是直接回到廢水緩沖箱，進行二次處理。

表1 離心脫水機清水與出水箱出水對比分析

檢測項目 出水箱出口取樣（mg/L） 離心脫水機清水（mg/L） 排放一級標準（mg/L） 備注

懸浮物 15.6-55.75 15.9-56.85 ≤70 本周測定一次

COD 66 66 ≤100 每月測定一次

氟化物 26 26 ≤30 每月測定一次

Zn 0.164 0.164 ≤5.0 每月測定一次

Cd <0.03 <0.03 ≤0.1 每月測定一次

Ni 0.177 0.177 ≤1.0 每月測定一次

Pb <0.45 <0.45 ≤1.0 每月測定一次

As <0.00002 <0.00002 ≤0.5 每月測定一次

結果中有“<”的表示未檢出，數值為該項目的檢出限，對于PH值，由于出水箱內加了鹽酸，不做對比

解決方案：經過對這部分清水進行化驗，其水質與出水箱出水一樣都符合排放標準[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。這樣不僅能節約藥品和能源，也能減輕系統負荷。

3.5 存在問題

脫硫廢水處理系統脫硫廢水為一個大順控。順控啟動條件及其它綜合原因造成順控無法進行，也不符合實際運行情況;

解決方案：根據整體運行的要求對各個子系統間可能導致順控啟動失敗的故障點和邏輯中的不足及錯誤的地方進行了有計劃的修改，并對石灰乳制備順控、加藥順控、加藥沖洗順控等重新進行調試安裝，同時針對問題要因，使自動融入程控，再由幾個小程控的串聯完成脫硫廢水系統全自動的一鍵啟動。其中程控步序均使用統一模板（如圖2）。

步序模板如左圖所示，通過點擊啟動按鈕實現程控的啟動，復位可隨時終止程控，每一步均有進行中和已完成兩種狀態，全部步序完成時，程控完成變成紅色，復位按鈕可以進行所有狀態的復位，如目前狀態。三個綠色圓圈分別代表允許程控（紅色禁止＼綠色允許），程控自動啟動（紅色），程控自動停止（紅色）。

圖2 程控步序模版

4.結束語

臺山電廠二期（2*1000MW）脫硫廢水處理系統經過優化改造后，系統實現一鍵啟動，一年多來能穩定運行，出水達到國家排放一級標準。在國家對環保的日益重視的大環境下，火力發電廠石灰石—石膏濕法脫硫系統的運行維護水平都有了較大的提高，但脫硫廢水處理系統仍是很多電廠的薄弱環節，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所借鑒。

參考文獻

[1]張國鑫.脫硫廢水引入渣溢水系統的處理效果分析[J].電力科技與環保，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的試驗研究[J].浙江電力，2010（2）：33-36.

[3]GB 8978-1996綜合污水排放標準[S].