發電機組濕法脫硫廢水處理系統的優化改造

馬曉輝

摘 要：現階段，石灰石-石膏濕法脫硫技術在火力發電領域應用廣泛，效果較好。我國的脫硫技術由國外引進，由于在濕法脫硫廢水處理方面欠缺經驗，加之技術的引進時間不長，導致我國的發電機組濕法脫硫廢水處理工作落后于發達國家。就目前而言，國內煙氣脫硫行業的主要目標是最大程度地縮減脫硫系統的運行成本并提升脫硫的效率。作者結合工作經驗與相關理論知識，在文章中探討了發電機組濕法脫硫廢水處理系統的優化改造，供讀者參考借鑒。

關鍵詞：火力發電；濕法脫硫；廢水處理

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）19-0054-02

引言

我國目前廣泛應用的濕法煙氣脫硫技術較為成熟，脫硫效率相對較高，但也存在不少弊端，例如濕法煙氣脫硫漿液中存在著較多的懸浮雜質與鹽分，這些物質的濃度隨脫硫系統運行時間的增長而提升。除此之外，煙氣中含有極少量的氟離子，這些氟離子源自原煤，最終會進入漿液并與漿液中的鋁聯合作用，從而減弱石灰石的溶解性，導致脫硫效率顯著下降。同時隨著系統連續運行時間的增加，漿液內會富集大量的氯離子，對設備有較強的腐蝕性。現階段，應當要對部分發電機組煙氣濕法脫硫廢水處理系統進行優化改造，最大程度地強化該系統的運行質量及處理效率，盡可能降低脫硫廢水外排對環境的影響。

1 脫硫廢水處理系統的工藝流程

某火力發電廠的煙氣脫硫廢水處理工藝系統主要包含廢水處理、污泥脫水以及化學加藥三大部分。三聯箱、廢水調節曝氣池、清水箱以及澄清池是廢水處理系統的主要設備，而污泥脫水系統則由污泥螺桿泵、污泥中轉池以及板框壓濾機等設備構成。化學加藥系統是非常重要的廢水處理系統組成部分，其主要由助凝劑儲存和加藥系統、堿加藥系統、絮凝劑儲存和加藥系統與有機硫加藥系統構成。圖1為廢水調節曝氣池示意圖：

在處理廢水的過程中，脫硫廢水首先流進廢水調節曝氣池，曝氣池的底部設置了曝氣裝置，脫硫廢水經過充分曝氣后COD值顯著下降，此后，廢水提升泵將廢水輸送到三聯箱的中和箱之中，技術人員向中和箱中加入適量的石灰乳，此舉的主要目的是調整脫硫廢水的PH值。通常情況下，脫硫廢水的PH值在8.5之9.5之間最為合適，在此PH環境下，各類重金屬離子將轉化為相應的氫氧化物沉淀[1]。

在脫硫廢水進入沉降箱后會與箱中的有機硫發生混合，此后，銅離子與銀離子等等重金屬通過相應的化學反應而轉化為極難溶的硫化物，隨后進入絮凝箱，此時需要向絮凝箱中摻入適量的絮凝劑，以此得到大量的絮凝物。

脫硫廢水流入絮凝箱，再由絮凝箱流入澄清池，需要將適量的助凝劑加到澄清池入口中心管部位，如此顆粒的長大過程將得到有效強化，促使絮凝物在較短時間內轉變為結實粗大的絮凝體，從而便于分離及沉淀。廢水進入澄清池后，其中的絮狀體會逐漸地沉積于澄清池的底層，一段時間后轉化為泥漿，啟動刮泥裝置對泥漿進行清除。經過深處理的廢水轉變為清水，清水不斷上升直至抵達蜂窩斜管處，在蜂窩斜管處被進一步過濾后納入環形三角溢流堰，最終匯入清水儲存箱。處理后的清水經檢驗各項指標合格后通過清水泵外排。

2 發電機組煙氣濕法脫硫處理系統的優化改造

傳統的火力發電機組濕法煙氣脫硫廢水處理系統固然能夠發揮巨大的作用，但從實際運行來看，其依然存在著不少的問題，包括外排廢水中固體物質含量嚴重超標、板框壓濾機故障率過高等，此外，舊系統的運行調整方式也不甚合理，主要表現為中和箱未設置PH計、實際廢水濃度與加藥量不匹配等[2]。

鑒于上述情況，需要對原發電機組煙氣濕法脫硫廢水處理系統進行優化改造，以下是具體的改造方案：

（1）鋁、硅等化合物是脫硫廢水中懸浮物的主要成分，其本身具有一定的濃縮性，沉降性也較強。經驗表明，鋁、硅化合物只需靜淀2h左右便可去除，所以，可以將初沉池設置在廢水調節曝氣池之前，使廢水先進入初沉池再進入廢水調節曝氣池，如此一來，廢水中顆粒較大的懸浮物將通過初沉池進行有效的固液分離，以降低后續工序的含固量。設于初沉池中的自動刮泥裝置將對濃縮的泥漿進行清除，經處理的污泥由輸送管道送到板框式壓濾機，板框式壓濾機將污泥去除部分水分并壓制成餅狀物。

一般來講，一切正常的情況下，脫硫廢水順利進入初沉池并經初步分離后以一定速度匯入廢水調節曝氣池。如果初沉池發生故障，則脫硫廢水不進入初沉池而是直接匯進廢水調節曝氣池。大量事實證明，初沉池的增設能夠有效地降低系統后續工序的負荷，提升系統的運行效率與穩定性。

（2）有必要對舊式的廢水旋流器進行改造，最大程度地提升廢水旋流器的工作效率。應當定期檢查旋流子、沉砂嘴的質量是否完好，及時更換受損的設備部件。需要進一步提升旋流系統的旋流能力，大幅度降低廢水中固體的濃度。

（3）廢水調節曝氣池氣力攪拌器是一種非常重要的廢水

處理配套設施，攪拌器攪拌廢水的過程中令水與空氣充分混合，致使水中的亞硝酸鹽進一步地氧化，如此，系統出水的COD值將顯著下降。在工作中，作者發現曝氣管道容易發生堵塞現象，所以，應當對廢水調節曝氣池進行相應的技術改造，主要舉措是在降低進入曝氣池的廢水含固量的同時在池中設置適當的機械攪拌設備，如此能夠最大程度地降低曝氣管道堵塞的幾率。

（4）絮凝箱、沉降箱以及中和箱中攪拌器的主要作用是使箱中的物質充分混合，以此來增強各物質間的化學反應，設置的反應時間分別為35min、35min、55min。因為未經處理的脫硫廢水中懸浮物含量相對較高，此外，懸浮物的沉降能力頗佳，所以懸浮物極容易沉降于箱體之中。作者認為，需要在破碎絮凝大顆粒的基礎上提升攪拌器的轉速，該手段能夠避免絮凝箱底部固體物質發生沉積。主要的技術改造措施是大幅度提高配套攪拌機的轉動速度，從而進一步強化攪拌的強度[3]。

（5）一般而言，系統的板框壓濾機每日運行3至7次，每次運行時間在2h上下，每小時約產生8m3水，每日生成的清水的量在75m3左右，原系統將這部分水加入至廢液收集池中，廢液收集池會對這部分清水開展二次處理工作，這樣做不僅會浪費大量的藥品，同時不利于節能，將增加廢水處理的成本。原系統的板框壓濾機運行過程中，壓縮空氣對其進行正吹掃，而發達國家則同時采用壓縮空氣正反吹掃的工作模式，如此一來，泥餅中的水分將迅速流失，泥餅在極短時間內迅速干燥化，這能有效防止泥餅粘結濾布。如果板框壓濾機本身無法有效保持正常的工作壓力，則應當及時打開位于出口管路處的回流管路，從而大幅提升板框壓濾機的壓泥時間，進而保證泥餅的厚度能夠滿足相關的技術要求[4]。

（6）應當將先進的PH值在線調節系統設置在中和箱中，石灰乳投放量由石灰乳加藥裝置的啟動與停止來控制，并且與中和箱的PH值聯鎖，其能有效確保中和箱中脫硫廢水的PH值始終處于8.5至9.5之間。此外，有必要為清水箱設置PH在線調節系統，為了使出水的PH值始終處于6至9之間，需要視情況向出水中摻入適量的鹽酸。如果出水的PH值不達標，則將出水回流到出水箱后再次進行調節，直到出水的PH值符合相應的技術標準。

需要在清水箱中設置COD在線監控設備與濁度儀，如果出水的COD含量或濁度達不到要求，則回流至廢水調節曝氣池中再處理，直至達標為止。應當在澄清池、初沉池中設置泥位計，在澄清池或者初沉池底部污泥積累到設定高度時開啟污泥輸送泵進行排泥工作[5]。

3 結束語

現階段，做好發電機組煙氣濕法脫硫廢水處理系統的改造工作具有重要的現實意義，有利于提升廢水處理質量與效率、顯著降低廢水處理的成本，并大幅度延長相關設備的使用壽命，為此，廣大技術人員要不斷地汲取國內外先進的系統改造經驗，在改造工作中善于發現問題、勇于創新，從而促進脫硫廢水處理工作的長足進步。

參考文獻：

[1]王再翔，李永會，高忠義.脫硫廢水處理技術在烏海熱電廠的應用[J].內蒙古科技與經濟，2011（07）.

[2]李新法，王祖濤.石灰石-石膏煙氣濕法脫硫廢水處理方式優化[J].華電技術，2011（05）.

[3]邵明勇，於曉博.煙氣濕法脫硫廢水處理系統的優化設計[J].中國電力教育，2011（12）.

[4]呂新鋒.寧海電廠脫硫廢水處理探討[J].電力科技與環保，2011（03）.

[5]胡劍琛.火力發電機組海水煙氣脫硫效率優化研究[J].熱力發電，2011（10）.