濕法煙氣脫硫廢水處理系統運行現狀及改進措施

時寶興

（天津市海岸帶工程有限公司天津300384）

濕法煙氣脫硫廢水處理系統運行現狀及改進措施

時寶興

（天津市海岸帶工程有限公司天津300384）

通過對王灘電廠濕法煙氣脫硫廢水處理系統工藝流程、運行現狀及改進措施的詳細介紹，使讀者了解目前國內脫硫廢水處理系統運行效果及存在的問題。

脫硫廢水；三聯箱；pH調節；混合；絮凝；澄清；沉淀；懸浮物濃度；廢水旋流器

1　引言

截至2015年底，全國已投運火電廠煙氣脫硫機組容量約8.2×108kW，占全國火電機組容量的82.8%，占全國煤電機組容量的92.8%。作為煙氣脫硫的主要方法，石灰石—石膏濕法脫硫在2015年全國新投運煙氣脫硫項目中占到市場份額的90%以上，該法已成為國內火電廠煙氣脫硫工藝的首選。

2　濕法煙氣脫硫廢水的產生、水質特點

在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中，隨著煙氣中氯化物的溶解，吸收液中氯離子的濃度會不斷提高，氯離子濃度過高會使脫硫產物石膏的品質降低，無法滿足商業出售的要求，故通常控制吸收液中氯離子含量低于20000mg/L。這就需要排放一定量的廢水，這就是脫硫廢水，脫硫廢水主要來自石膏水力旋流器、漿液分離系統以及清洗系統。

脫硫廢水的水量和水質與脫硫工藝、煙氣成分（受煤的成分影響）和吸收漿液（受石灰粉品質影響）有關。其主要污染特點為pH值較低、懸浮物和重金屬元素含量較高。

脫硫廢水的主要處理方法有以下3種：（1）灰場堆放；（2）蒸發；（3）通過中和、混凝、沉淀、澄清等一系列工藝對廢水進行處理后排放，該方法為目前國內電廠脫硫廢水普遍采取的處理方法。

3　脫硫廢水處理工藝流程介紹

河北大唐王灘發電廠一期工程建設4臺60×104kW燃煤汽輪發電機組,廢水產生量為25t/h，設計日處理能力600 m3/d，設計進水懸浮物濃度1%。該廢水是弱酸性的高鹽廢水，其主要的污染因子為較低的CODcr、酸堿度、SS、氟化物及一些標準限制的金屬離子。濕法脫硫廢水處理工藝應該說是比較成熟地，“pH調節+混合絮凝+澄清沉淀”是國內較為普遍采用的處理工藝，一般可以使之達標排放，工藝流程如圖1所示。

圖1　王灘電廠脫硫廢水工藝流程圖

3.1pH調節

從石膏脫水間送來的脫硫廢水先進入調節池，調節池底部設曝氣管，對廢水進行攪拌調節；然后經泵提升進入中和、混合、絮凝三聯箱，在中和箱向廢水添加NaOH溶液，調節pH值至8～9，廢水經PH調整后一方面將部分酸根、鹵族離子中和為相應的無機鹽，另一方面將使部分輕、重金屬離子反應生成氫氧化物以便沉淀析出。

3.2混合絮凝

在混合反應槽1內添加有機硫（TMT-15），有機硫是選擇性重金屬絡合物，對Cr3+/Hg2+/Cd2+等重金屬離子有很強的絡合能力，且絡合后生成的重金屬絡合物的溶度積大都在10～20以下，可以保證對廢水中重金屬離子的處理達標。在混合反應槽2中投加PFS（復合鐵，硫酸氯鐵）和PAM（聚丙烯酰胺），PFS和PAM的配合使用，可使已結晶析出的無機鹽、重金屬絡合物及SS的細小礬花積聚成為較大顆粒，以便于在廢水進入沉淀槽后更快的沉降。

3.3澄清沉淀

廢水經中和絮凝后溢流進入斜板沉淀槽，斜板沉淀槽依據淺層沉淀理論設計，由下部進水，經配水管配水后對廢水進行澄清，上清液自流入清水池，達標后排放。

3.4污泥處理

沉淀槽沉淀污泥靜壓排至污泥濃縮池，經濃縮后由泵提升至板框壓濾機脫水后外運。部分污泥回流至中和箱，為三聯箱的結晶反應提供晶種，回流量通過變頻調節。脫水機排出的濾液及脫水機清洗污水重力流入廢水調節池，廢水間沖洗水和設備放空水通過室內明溝匯入廢水調節池，設污水泵(一開一備)將濾液送入調節池處理。

3.5加藥系統

氫氧化鈉、有機硫、復合鐵、絮凝劑等加藥系統設4組配藥箱和4組計量泵（一用一備,變頻調速），完成向三聯箱自動在線調節計量加藥。污泥濃縮池投加絮凝劑。廢水處理系統的加藥管路和污泥管路設自動沖洗裝置以防止管路阻塞。

3.6控制邏輯

整個系統設置在線pH計、濁度儀、污泥界面儀、超聲波液位計、壓力傳感器等自動化儀器，保證系統實現自動化運行。同時系統設置出水旁路，當廢水出水達不到標準（pH、濁度儀），出水旁路上的電動門自動打開，同時自動關閉排放管線上的電動門，廢水回到廢水調節池；當出水達標，則系統排放管線上的電動門自動打開，旁路門自動關閉，正常向外排放。

4　運行中存在的問題及改進措施

脫硫廢水處理系統自投運以來，對出水水質進行了監測，事實證明處理效果能夠達到《火電廠石灰石—石濕法脫硫廢水水質控制指標》（DL-T997-2006）的規定要求，但經過長時間的運行后也存在著一些問題。

4.1主要問題

系統按4臺機組設計，運行初期投運的只有2臺機組，且進水量約為150 m3/d，僅為設計處理能力的1/4，廢水處理系統不能連續運轉處于開開停停的狀態，即使在4臺機組投運后也未能滿負荷運行；同時由于電廠本身降低成本的需要，外購的石灰粉和粉煤灰含雜質較多，造成脫硫漿液本身的品質不好，而且脫硫漿液一、二級旋流效果也非常不好，廢水中懸浮物濃度高達8%，與1%的設計濃度相差8倍，嚴重超出了各構筑物的設計處理能力，造成廢水調節池、pH調節槽、混合反應槽1.混合反應槽2.沉淀槽等構筑物底部污泥沉積、排污管堵塞；尤其由于懸浮物濃度過高超出沉淀槽的處理能力，造成沉淀槽下部斜板被壓塌變形，使沉淀槽基本喪失了沉淀澄清的功能，也就是說由于懸浮物濃度過高，嚴重影響澄清沉淀效果，出水無法達標，需重新進行處理，如此惡性循環造成廢水處理系統無法正常運轉。

4.2改進措施

2010年初，受業主委托，我們組織技術人員對脫硫廢水處理系統現場考察并進行了提升改造：（1）將原有廢水旋流器改造成高效廢水旋流器，并定期更換石膏旋流器噴嘴，提高漿液一、二級旋流系統的旋流水平，大幅度降低進水懸浮物濃度；（2）在脫硫廢水進入廢水調節池前設置初沉池，對廢水中的大顆粒懸浮物進行固液分離，減小了脫硫廢水后續工序的負荷；（3）將澄清沉淀槽的斜管支撐上移1m，擴大污泥區，延長水力停留時間，以適應進水濃度較高的水質變化，確保出水懸浮物達標；（4）增大加藥量，由于氫氧化鈉是根據pH在線自動調節加藥量的不需要改造，而有機硫、復合鐵、絮凝劑等是根據之前的設計負荷和進水量定時調節加藥量的，現在進水水質發生了較大變化，需加大有機硫、復合鐵、絮凝劑的加藥量以適應水質的變化；（5）縮短加藥管路和污泥管路反沖洗的時間間隔，由于進水懸浮物濃度增大使各構筑物更容易沉積污泥，為此，需重新進行調試，縮短反沖洗的時間間隔以適應水質的變化；（6）將板框壓濾機濾液排至清水池，由于廢水懸浮物濃度較大造成污泥產生量成倍增長，每天產生的濾液有60m3～70m3，經化驗其水質符合排放標準，為此可將這部分濾液直接排至清水池，以減輕系統負擔，節約能源。通過對系統進行的這些改造，并重新進行系統調試，系統運行良好，各項排放指標均符合標準。同時由于系統能夠正常連續運行，避免了間斷運行造成的污泥沉積，排泥管路堵塞的問題。

5　結語

“pH調節+混合絮凝+澄清沉淀”的處理工藝是非常成熟的脫硫廢水處理工藝，處理工藝簡單、工程投資少、運行維護費用低，處理效果良好，但由于脫硫廢水處理系統和脫硫系統必須同時投運，設計人員在設計時不能準確確定水質水量情況，脫硫廢水的水質和水量受脫硫系統工藝、燃煤品質、石灰粉品質影響，變化幅度較大，投運后極易造成系統超負荷運轉，故障率較高，維護工作量大，甚至無法正常投運。為此在進行脫硫廢水處理工藝設計時，加強對已投運項目進行現場調研，適度提高系統處理能力是保證脫硫廢水處理系統正常運行的必由之路。

[1]聶鵬飛.600MW機組濕法脫硫廢水處理系統的優化改造[J].熱力發電,2011,40(10):62-65.