鍋爐水膜除塵器廢水處理工藝技術改造

王旭彪 肖永兵 饒玉師 余樹波

（江西中煙工業有限責任公司廣豐卷煙廠 江西上饒）

一、前言

鍋爐除塵器是減少或降低燃煤鍋爐排放污染物的主要裝置，分干式和濕式兩大類。傳統的干式除塵器存在除塵效率不穩定、不具備脫硫功能等弊端。而濕式除塵麻石水膜式除塵器處理煙氣量大、適用廣泛、性能穩定、除塵效率高。廣豐卷煙廠采用濕式除塵器處理3臺燃煤鍋爐排放的煙塵，因諸多原因，處理后廢水粉塵濃度及pH值超標，廢水利用率不足11%，年平均水消耗量大約5萬噸。造成對環境的二次污染，浪費大量的水資源。

二、問題分析

1.水循環系統碳素鋼管抗酸性腐蝕能力差

水膜除塵器的循環水輸送管采用碳素鋼管，正常運行情況下，一般短則2～3年，長則4～5年，輸送管就會因腐蝕、磨損等原因無法繼續使用，廣豐卷煙廠水膜除塵給水系統管線采用碳素鋼管，2010年安裝投入運行，2013年起給水管道陸續出現損壞現象。

2.沉淀池有效處理容積小

受場地限制，灰水沉清池整體較短，廢水通過時間偏短造成其中夾帶的顆粒物無法完全沉淀，導致水膜除塵循環水一般循環10次左右，粉塵濃度已達到700 mg/L以上，水中粉塵處于飽和狀態，如不更換清水，除塵效果將下降。圖1為2014年3月5日對沉淀池注入清水進行10 h測試結果。

從測試數據可知，經過3次循環（廢水完成一次循環需1 h左右）使用后，廢水粉塵含量已高于300 mg/L（國家工業廢水二級排放標準）。

圖1 廢水中所含粉塵濃度和循環次數關系圖

3.人工投加石灰量精確性難以控制

石灰是工業鍋爐污水處理過程中重要的水處理藥劑之一,對降低水中的pH值及懸浮物具有一定的作用。在人工投加過程中，因投加點位置和投加量多少等因素的影響，對后續設備的處理效果會產生不良影響。

三、改造措施

1.循環系統管道由碳素鋼管更換成不銹鋼管

碳素鋼管、不銹鋼管、HPVC管材料屬性對比見表1。

從表1中可看出不銹鋼管及HPVC管抗腐蝕性強，但由于鍋爐水膜除塵循環管道有外露，如選用HPVC管容易受外力擠壓損壞，增加更換機率。因此選用耐腐蝕不銹鋼管。

2.重新設計沉淀池

重建新沉淀，沉淀池有效容積由原來30 m3增加到98 m3（含備用沉淀池部分容積）。延長沉淀時間。按水膜除塵沉淀池處理量Q=20 m3/h進行重新設計，主要設計參數見表2、表3。

表1 管道材料選用對比表

表2 沉淀池設計計算表

表3 理論計算設計沉淀池與實際改造參數對照

為保證生產期間隨時對沉淀池進行清灰作業，新建系統采用2套沉淀池，1備1用。可保證對其中一套沉淀清灰而不影響另一套沉淀運行。

3.安裝pH值監測儀和自動加藥裝置

原廢水中和處理過程中，操作工憑經驗控制加藥量，改造時增加一套pH值自動加藥裝置，通過該裝置控制變頻器改變加藥泵電機的轉速，達到控制加藥量的目的，使被控對象的參數運行在最佳狀態。把鍋爐排污管接入循環池內，利用鍋爐排污水的堿性中和廢水部分酸性。鍋爐每天定期排污量約為0.24 t爐水。爐水pH值10～12，這部分爐水可以中和一定量pH值2～4廢水酸性。

四、改造效果

1.處理后廢水水質符合濕式除塵器用水標。懸浮物濃度低于300 mg/L（符合國家工業廢水二級排放標準），見圖2。

2.處理后pH值控制在6～9。為防止改造后循環水水質超標，規定每1 h記錄一次pH值，每天按10 h共抽取5天pH值數據，見圖3。

圖2 處理后廢水內粉塵濃度含量

圖3 pH值工序控制能力

3.改造實施后，年直接經濟效益103 280元。鍋爐煙塵的黑度及SO2濃度大幅度下降，達到了《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB 13271-2001），處理后廢水實現零外排放。