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-石膏濕法脫硫所產生的廢水，由于水質較為特殊，不能直接排入電廠工業廢水處理系統，需設置單獨的處理裝置。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，并對運行中出現的問題進行了探討。

關鍵詞 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系統物質的平衡，防止煙氣中可溶部分即氯濃度超過規定值和保證石膏質量，必須從系統中排放一定量的廢水，廢水主要來自石膏脫水和清洗系統。廢水中含有的雜質主要包括懸浮物、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，并對系統在運行過程中出現的問題進行了探討。

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的濕式石灰石-石膏煙氣脫硫工藝，產生的廢水呈酸性，pH在5.5～6.5之間，并含有一定的固體懸浮物和重金屬。該廢水處理系統主要通過中和沉淀處理裝置去除重金屬離子和氟化物。經過中和、混凝、澄清處理后，pH值和濁度達到外排標準后經出水泵排出，沉積的污泥用泵送到板框式壓濾機 ，經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包括6個處理單元，即鼓風曝氣、中和、反應、絮凝、澄清濃縮以及污泥處理。

（1）鼓風曝氣單元。從FGD系統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，使得大多數重金屬離子在堿性環境中生成難溶的氫氧化物沉淀。

（3）反應單元。脫硫廢水加入石灰乳后當pH達到9.0～9.5時，大多數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，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污泥輸送泵送入板框壓濾機進行脫水處理，小部分污泥經污泥循環泵返回中和箱，提供沉淀所需的晶核。水從上部溢流到出水箱，出水箱設置了pH計，若pH未達到設計出水標準，可通過加酸調節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[1-3]。

2 系統運行中出現的問題以及相關對策

2.1 廢水固含量大易出現設備堵塞問題

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的處理效果，固含量如大于10%時，系統管道閥門極易容易出現堵塞現象，堵塞現象主要集中于中和箱、反應箱及絮凝箱，將直接堵塞廢水箱的溢流孔，導致出水不暢。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增加。所以，保持脫硫系統氧化風機系統的正常運行以及廢水系統廢水緩沖池曝氣風機的合理設計選型，可以降低管道堵塞、箱體結塊等情況的發生。

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，不同濾布的性能對廢水的pH，固含量大小等指標的適應程度不一，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濾布短時間內破損，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中板框壓濾機濾布的選型材質為滌綸材質，其強度高，透水性較好。再者，澄清濃縮器內的污泥中PAM含量過高將直接導致污泥的黏結性升高，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計選型和后期的運行清洗，是污泥系統正常運行的關鍵[4-6]。

2.3 污泥泵的設計選型問題

目前脫硫廢水處理系統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泵也都采用了螺桿泵，螺桿泵在運行中易出現螺桿腐蝕，由于脫硫廢水中的Cl-離子含量通常比較高，根據實際化驗監測脫硫廢水中的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，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，氣源壓力需穩定，含水率及雜質需有保障。所以，在有良好氣源的條件下，污泥泵設計選型還是優先采用氣動隔膜泵類型[7]。

3 結束語

某電廠煙氣脫硫工程廢水處理系統已順利投運。脫硫廢水經過處理后，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的一系列問題，進行優化調整，并總結廢水處理過程中的運行經驗，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致易結晶堵塞等問題仍不可忽視。

參考文獻

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

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

作者簡介

龍夏億（1990-），女，湖南湘鄉人;學歷：研究生，碩士學位，職稱：助理工程師，現就職單位：長沙環境保護職業技術學院，研究方向：環境工程教育。