陳嘉倫

摘 要：結(jié)合大唐潮州電廠的實(shí)際情況，將脫硫廢水引入渣水系統(tǒng)綜合處理，對(duì)渣水系統(tǒng)處理后的水質(zhì)指標(biāo)、影響因素經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤分析

關(guān)鍵詞：脫硫廢水處理；渣水系統(tǒng)；化驗(yàn)

前言

廣東大唐國(guó)際潮州發(fā)電有限公司現(xiàn)有裝機(jī)容量3200MW，一期兩臺(tái)600MW機(jī)組，二期兩臺(tái)1000MW機(jī)組。四臺(tái)機(jī)組均采用美國(guó)常凈公司的脫硫設(shè)備，采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝技術(shù)。濕式除渣系統(tǒng)設(shè)備由青島四洲公司提供。

1 脫硫廢水處理系統(tǒng)和渣水系統(tǒng)概述

1.1 脫硫廢水處理系統(tǒng)概述

脫硫廢水處理系統(tǒng)包括：廢水處理系統(tǒng)；化學(xué)加藥系統(tǒng)；污泥壓縮系統(tǒng)及排污系統(tǒng)。

1.1.1 廢水處理系統(tǒng)

脫硫裝置產(chǎn)生的廢水經(jīng)由廢水旋流器送至廢水處理系統(tǒng)，進(jìn)入三聯(lián)箱：中和箱、沉降箱、絮凝箱，廢水在經(jīng)過(guò)三聯(lián)箱期間采用化學(xué)加藥和接觸泥漿連續(xù)處理廢水，沉淀出來(lái)的固形物在澄清/濃縮器中分離出來(lái)，清水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放。經(jīng)澄清/濃縮器沉降濃縮的泥漿送至廂式壓濾機(jī)脫水外運(yùn)，設(shè)備處理出力27m3/h，如圖1所示。

1.1.2 化學(xué)加藥系統(tǒng)物理化學(xué)過(guò)程

（1）采用石灰漿[Ca（OH）2]進(jìn)行堿化處理，以沉淀部分重金屬。PH值范圍在9.0～9.5之間較合適。加藥位置中和箱進(jìn)口管道。（2）采用有機(jī)硫化物沉淀重金屬，有機(jī)硫化物TMT15可與鎘和汞形成微溶的化合物，以固體形式沉淀出來(lái)。加藥位置在于沉降箱進(jìn)口管道。（3）固體沉淀物的絮凝。為使固體沉淀物形成較大的更易沉降的絮凝物，應(yīng)向廢水中加入絮凝劑（FeClSO4），形成氫氧化鐵Fe（OH）3絮凝物。加藥位置沉降箱進(jìn)口管道；為了降低粒子的表面張力，使其形成易于沉降的大粒子絮凝物，廢水中應(yīng)加入助凝劑。絮凝劑和助凝劑的加入量使出水濁度<100NTU。（4）沉降-固形物從廢水中分離在沉降階段，固體物質(zhì)在澄清/濃縮器中在重力作用下從液相中分離出來(lái)。分離出來(lái)的固體物質(zhì)污泥經(jīng)污泥輸送泵送至壓濾機(jī)脫水，脫水后形成泥餅掉入集料斗中。此時(shí)泥餅含水率約為40%～60%，并最終由外包環(huán)保公司運(yùn)走繼續(xù)處理。分離出來(lái)的水改造前作為煤場(chǎng)噴淋的補(bǔ)充水源。

1.2 渣水系統(tǒng)

鍋爐除渣系統(tǒng)采用固態(tài)連續(xù)排渣和封閉循環(huán)供水方式，渣水處理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾最后斜板分離處理過(guò)程，將渣塊從渣水中分離，渣塊由外包環(huán)保公司運(yùn)走進(jìn)行后續(xù)處理。處理后的澄清渣水回?fù)圃鼨C(jī)循環(huán)使用。

2 脫硫廢水處理系統(tǒng)和渣水系統(tǒng)的不足之處

脫硫廢水處理系統(tǒng)處理量為27m3/h，改造前為輸煤煤場(chǎng)、輸煤皮帶做沖洗噴淋用水，雖解決了輸煤上煤卸煤期間現(xiàn)場(chǎng)粉塵超標(biāo)的現(xiàn)狀，但是因?yàn)橄到y(tǒng)的設(shè)計(jì)限制脫硫廢水處理最終出水的濁度是100NTU，用肉眼直觀就可判斷出水質(zhì)不澄清，在用于輸煤噴淋時(shí)長(zhǎng)期出現(xiàn)噴頭堵塞，造成輸煤車間粉塵超標(biāo)，嚴(yán)重影響到了輸煤系統(tǒng)的文明生產(chǎn)和員工的身體健康。

渣水系統(tǒng)有自身的閉路循環(huán)系統(tǒng)，渣水系統(tǒng)的水質(zhì)要求低且無(wú)對(duì)外排污口，渣水系統(tǒng)的水損失途徑有渣塊冷卻蒸發(fā)、渣塊帶水、濕灰攪拌用水；補(bǔ)充水源有灰?guī)鞗_洗回用水、脫水倉(cāng)沖洗回用水、化學(xué)中水補(bǔ)充水。其中化學(xué)中水因水質(zhì)PH波動(dòng)大長(zhǎng)期使用造成管路腐蝕破損，且脫硫吸收塔用水量大中水長(zhǎng)期供給于脫硫使用，現(xiàn)已不使用。另外灰?guī)鞗_洗水、脫水倉(cāng)沖洗水由公司工業(yè)水網(wǎng)供給，使用量由燃煤中灰分和易結(jié)焦性決定的，若燃煤灰分、渣塊少以上兩處沖洗水使用量將減少。一旦出現(xiàn)渣塊溫度高、氣候炎熱等情況渣水蒸發(fā)量高時(shí)只能使用工業(yè)水補(bǔ)充，不利于公司的節(jié)能降耗。

3 設(shè)想將脫硫廢水引入渣水系統(tǒng)的方案以及脫硫廢水、渣水的化驗(yàn)

經(jīng)過(guò)脫硫廢水處理后的水收集于出水箱，將出水泵由原供煤場(chǎng)噴淋管道改至渣水系統(tǒng)的初沉池入口作為渣水系統(tǒng)的補(bǔ)充水。渣水系統(tǒng)的沉淀過(guò)濾池作為脫硫廢水的二次過(guò)濾裝置。脫硫系統(tǒng)的出水水質(zhì)公司內(nèi)部規(guī)定需小于100NTU，但是當(dāng)排入渣水系統(tǒng)后將會(huì)造成廢水中的石膏顆粒進(jìn)入渣水系統(tǒng)容易堵塞管道。需化驗(yàn)脫硫廢水出水水質(zhì)進(jìn)行，公司需對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，以適合渣水系統(tǒng)的需要。

以表1、2分析得出渣水系統(tǒng)的PH較低且氯離子較多。脫硫廢水的PH較高，進(jìn)入渣水系統(tǒng)可以改善渣水的PH，防止PH低設(shè)備腐蝕；脫硫廢水的濁度高進(jìn)入渣水系統(tǒng)內(nèi)會(huì)增加清理沉淀池工作量和堵塞管道的危害；另外因?yàn)樵到y(tǒng)未對(duì)外排放，長(zhǎng)期進(jìn)行補(bǔ)水-蒸發(fā)-補(bǔ)水的循環(huán)使得渣水不斷得到濃縮，氯離子不斷增加。脫硫廢水進(jìn)入渣水，渣水氯離子含量將會(huì)增加必會(huì)腐蝕設(shè)備造成設(shè)備老化以及損壞。因此，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造，否則將會(huì)損害設(shè)備。

4 脫硫廢水系統(tǒng)、渣水系統(tǒng)改造以及運(yùn)行方式的改變

4.1 脫硫廢水系統(tǒng)改造內(nèi)容

（1）脫硫廢水三聯(lián)箱底部排污門由原來(lái)排至地坑改為排至污泥澄清池。（2）廢水區(qū)域地坑泵出口管道原來(lái)排至中和箱，現(xiàn)改為排至澄清濃縮池。（3）壓濾水箱的壓濾水泵出口由原來(lái)排至出水箱，改造至污泥澄清池。（4）二期廢水旋流器增加在線壓力監(jiān)視，防止旋流子堵塞，嚴(yán)格控制廢水旋流器的運(yùn)行旋流子數(shù)量，限制進(jìn)入廢水系統(tǒng)的流量。（5）一期、二期廢水旋流子溢流管道原共用一根管道，改造為兩根分別進(jìn)入中和箱。改造前后如圖1、2所示。

脫硫廢水三聯(lián)箱底部排污門由原來(lái)排至地坑改為排至污泥澄清池，是提高澄清濃縮池的利用率，將廢水中的顆粒、沉降物、絮凝物從水中分離出來(lái)，減少進(jìn)入渣水系統(tǒng)的固態(tài)廢棄物；廢水區(qū)域地坑泵出口管道原來(lái)排至中和箱，現(xiàn)改為排至澄清濃縮池，是為了減少三聯(lián)箱的負(fù)荷，防止三聯(lián)箱運(yùn)行過(guò)程中加藥量與進(jìn)水量不匹配造成廢水排放濁度高；壓濾水箱的壓濾水泵出口由原來(lái)排至出水箱，改造至污泥澄清池，是為了防止壓濾過(guò)程出現(xiàn)壓濾水含固量高，進(jìn)入澄清濃縮池繼續(xù)分離固態(tài)廢棄物。一期、二期廢水旋流子溢流管道原共用一根管道，改造為兩根分別進(jìn)入中和箱，防止脫硫廢水旋流器運(yùn)行效率低。

4.2 渣水系統(tǒng)改造

脫硫廢水出水箱利用出水泵輸送經(jīng)過(guò)處理的合格脫硫廢水從初沉池進(jìn)入渣水系統(tǒng)。除渣系統(tǒng)的撈渣機(jī)鏈條螺栓由原普通碳素鋼更換為哈氏合金材料；撈渣機(jī)撈渣底面有碳素板更換為鑄石板。渣水管道由不銹鋼管道全部更換內(nèi)襯耐磨鑄鐵管道。脫硫廢水進(jìn)入渣水系統(tǒng)的沉淀過(guò)濾池處理后進(jìn)入回水池供除渣設(shè)備使用，渣水的沉淀過(guò)濾池作為二次處理減少來(lái)水的濁度，保證渣水輸送通暢。撈渣機(jī)鏈條螺栓和底板更換耐腐蝕新材質(zhì)是為了防止渣水氯離子增加腐蝕設(shè)備表面損害設(shè)備。

4.3 運(yùn)行方式改變

三聯(lián)箱每天定期排污、加藥箱每天定期溶藥并檢查加藥泵運(yùn)行情況加藥管是否泄漏。脫硫廢水旋流器旋流子一期采用二運(yùn)一備、二期采用四運(yùn)二備，運(yùn)行壓力嚴(yán)格控制在220-240kpa，廢水處理系統(tǒng)三聯(lián)箱入口流量控制在20-25t/h，防止廢水?dāng)y帶固態(tài)物質(zhì)增加，與加藥量不匹配。渣水系統(tǒng)提高回水泵、渣漿泵、沖洗水泵的運(yùn)行出來(lái)，保證渣水循環(huán)量不低，防止固態(tài)物質(zhì)在管道內(nèi)、設(shè)備中沉淀堵塞，從表X中看出中和箱、沉降箱、絮凝箱的體積分別25、25、37.5m3，取最高流量測(cè)得經(jīng)過(guò)三聯(lián)箱各箱體時(shí)間大于30min，符合《DL5046-2006-T火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》要求[1]。渣水系統(tǒng)沉淀過(guò)濾池是露天設(shè)備，在中雨以上氣象出現(xiàn)，應(yīng)適度減少脫硫廢水旋流器的進(jìn)水量以減少脫硫廢水排放量，避免渣水系統(tǒng)出現(xiàn)溢流進(jìn)入雨水井污染環(huán)境的事故發(fā)生。

5 改造后的檢驗(yàn)

改造后運(yùn)行1年時(shí)間，化驗(yàn)脫硫廢水和渣水的水質(zhì)情況。

脫硫廢水設(shè)備改造后，出水水質(zhì)濁度明顯下降。而且脫硫廢水的PH值高進(jìn)入渣水系統(tǒng)后明顯的提高了渣水的PH值，但是帶來(lái)了渣水系統(tǒng)中氯離子含量的增加，月平均上漲了27%。另外渣水的月平均濁度也增加，但是上漲的幅度只有7.2%。因?yàn)閾?jù)文獻(xiàn)記載，經(jīng)過(guò)常規(guī)處理具有高PH的脫硫廢水直接排入電廠水力排渣系統(tǒng)， 一方面渣水處理系統(tǒng)的過(guò)濾作用可以截留脫硫廢水中的雜質(zhì)以及渣水與脫硫廢水中和反應(yīng)生成的固體物質(zhì)，達(dá)到去除脫離廢水中雜質(zhì)的目的[2]。

渣水系統(tǒng)由于更換了具有耐氯腐蝕鋼材，設(shè)備運(yùn)行正常改造前與改造后維護(hù)檢修次數(shù)未出現(xiàn)變化，但是渣水系統(tǒng)污泥排放量逐漸增加，直接增加了清渣清泥的工作量。另外渣水系統(tǒng)補(bǔ)充工業(yè)水量大幅度下降；同時(shí)公司增加了兩套煤水處理系統(tǒng)，煤場(chǎng)雨水收集后重新作為煤場(chǎng)噴淋使用，使得公司整體工業(yè)水補(bǔ)充量明顯下降。如表5所示。

表5 改造前后的對(duì)比

脫硫廢水中的水作為渣水系統(tǒng)水源的補(bǔ)充，減少渣水系統(tǒng)的新鮮水用量，還起到一定的節(jié)能作用。以一頓工業(yè)水2.5元算，日平均節(jié)省697噸約費(fèi)用1743元，每年可節(jié)省63萬(wàn)元人民幣。另外，檢修費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用大幅度下降，為公司節(jié)約了運(yùn)行成本。

6 結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)進(jìn)步，國(guó)家對(duì)各種污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，企業(yè)為滿足SO2達(dá)標(biāo)排放，投入大量資金，但是對(duì)于脫硫廢水的利用一直沒有找到較為理想的提純工藝和技術(shù)導(dǎo)致脫硫廢水無(wú)法有效的利用。對(duì)脫硫廢水系統(tǒng)和渣水系統(tǒng)進(jìn)行改造，從設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，巧妙的避開了故障頻發(fā)點(diǎn)，減少了原來(lái)脫硫廢水下游用戶的檢修工作量，節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用，大幅降低了運(yùn)行維護(hù)成本，有效的提升了脫硫廢水系統(tǒng)和濕式除渣系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，具有行業(yè)內(nèi)推廣的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

[1]DL5046-2006-T.火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].

[2]李匯才.石灰石-石膏濕法脫硫廢水再處理方法探討[S].電力科技與環(huán)保，2014，2（30）：39.