廖國權(quán)，李 皎，張壽斌，王建華

(天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司，天津 300380)

楊柳青熱電廠脫硫廢水處理改造方案研究

廖國權(quán)，李 皎，張壽斌，王建華

(天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司，天津 300380)

為執(zhí)行華能國際電力股份公司任務(wù)及天津市有關(guān)的節(jié)能環(huán)保政策，楊柳青熱電廠擬進行脫硫廢水處理改造。根據(jù)現(xiàn)有的脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)施、工藝等情況，進行脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝技術(shù)及工程方案選擇。通過實施脫硫廢水處理改造工程，楊柳青熱電廠可大幅降低廢水產(chǎn)生量，少量難以回用的高含鹽廢水排往城市污水處理廠，同時不再向周邊水體排放廢水，具有良好的社會效益和環(huán)境效益。

脫硫廢水；改造方案；達標(biāo)排放

1 概述

天津華能楊柳青熱電有限責(zé)任公司現(xiàn)役機組為4×300MW 燃煤發(fā)電機組，其中三期2臺300MW 抽汽供熱燃煤機組分別于1998年12月和1999年9月投產(chǎn)發(fā)電，四期2臺300MW 燃煤機組分別于2006年和2007年投入商業(yè)運行。近年來，國家及地方環(huán)保政策要求越來越嚴(yán)格。2015年4月2日，史上最嚴(yán)的《水污染防治行動計劃》(“水十條”)已下發(fā)執(zhí)行；2015年是京津冀三地建立水污染突發(fā)事件聯(lián)防聯(lián)控機制的開局之年，更為嚴(yán)格的《天津市水污染防治條例》2016年3月1日正式施行，廢水治理壓力進一步加大。燃煤電廠是水資源消耗和廢水排放大戶[1]，目前楊柳青熱電廠有大量廢水直接外排，電廠環(huán)保壓力很大。

楊柳青熱電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)由于長期運行，設(shè)備老化，脫水機等設(shè)備無法正常運行。2016年6月，電廠4臺機組超凈排放改造全部完成，實際運行中存在系統(tǒng)出力不足問題，不能滿足超凈排放改造后的脫硫廢水處理需求。脫硫廢水中的懸浮物、重金屬離子、氟離子、COD等含量較高[2-3]，呈弱酸性、成分復(fù)雜、污染物質(zhì)多[4]，直接排放存在嚴(yán)重的環(huán)保風(fēng)險。因此，為保證脫硫廢水全部達標(biāo)排放，需要對現(xiàn)有的脫硫廢水處理系統(tǒng)立即整改。目前國內(nèi)主要采用三聯(lián)箱沉淀處理脫硫廢水[5-9]，具有操作簡單、運行費用低的優(yōu)點[10-11]，本文在原有脫硫廢水三聯(lián)箱沉淀處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上進行改造研究，充分利舊結(jié)合新工藝應(yīng)用，以降低投入。

2 脫硫用水系統(tǒng)

楊柳青熱電廠采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，按照一爐一塔方式建造脫硫設(shè)施，脫硫效率不小于95%。系統(tǒng)用水水源為綜合泵房工業(yè)水泵來中水，脫硫用水系統(tǒng)(見圖1)主要由工業(yè)設(shè)備冷卻水、工藝用水、脫硫廢水構(gòu)成。工藝用水包含石灰石漿液制備用水、除霧器沖洗用水及所有漿液輸送設(shè)備、輸送管路的沖洗水，其中除霧器沖洗水使用后直接補入吸收塔，其他沖洗水收集至吸收塔內(nèi)。

圖1 脫硫用水系統(tǒng)示意

目前楊柳青熱電廠的脫硫廢水排至廢水收集池后，通過排水泵排至地溝，然后由地溝自流至三泵站廢水池?，F(xiàn)有脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)計出力25m3/h，采用三聯(lián)箱處理工藝。但由于長期運行，設(shè)備老化，脫水機等設(shè)備無法正常運行。另外，2016年6月，楊柳青熱電廠4臺機組超凈排放改造全部完成，脫硫廢水量為30m3/h，實際運行中存在脫硫廢水處理系統(tǒng)出力不足的問題。而脫硫廢水中的重金屬離子、氟離子、COD等含量較高，不經(jīng)處理直接排放存在嚴(yán)重的環(huán)保風(fēng)險。因此，為保證脫硫廢水全部達標(biāo)排放，需對脫硫廢水處理系統(tǒng)進行升級改造。

3 工藝技術(shù)方案

3.1脫硫廢水水質(zhì)

根據(jù)長期排放檢測，楊柳青熱電廠脫硫廢水主要水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 楊柳青熱電廠脫硫廢水主要水質(zhì)指標(biāo)

3.2技術(shù)路線

目前楊柳青熱電廠原有的脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)備運行不正常，且超凈排放改造后，系統(tǒng)設(shè)計出力不能滿足脫硫廢水處理需求。因此，需改擴建一套40m3/h處理規(guī)模的脫硫廢水處理系統(tǒng)，達標(biāo)處理后的脫硫廢水排往城市污水處理廠消化。

3.3脫硫廢水處理系統(tǒng)改造工藝技術(shù)方案

楊柳青熱電廠原有脫硫廢水處理系統(tǒng)，設(shè)計出力25m3/h，工藝流程見圖2。

圖2 原脫硫廢水處理系統(tǒng)流程

但由于該系統(tǒng)已投運多年，配套設(shè)備故障較多，系統(tǒng)無法正常運行，且系統(tǒng)出力不足。脫硫廢水中的重金屬離子、氟離子、COD等含量均較高，不能滿足環(huán)保排放要求。另外，按照相關(guān)要求，脫硫廢水必須處理達標(biāo)后才能排放處置。因此，電廠迫切需要新建一套脫硫廢水處理系統(tǒng)。

楊柳青熱電廠三、四期工程脫硫系統(tǒng)的總補水量為287m3/h，脫硫廢水總量為15m3/h。實施全廠節(jié)水與廢水減量改造工程后，濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的補充水將由中水改為循環(huán)水排污水，脫硫廢水排放量會有所增大，預(yù)計為30m3/h。根據(jù)全廠節(jié)水與廢水減量技術(shù)方案，考慮一定設(shè)計余量，電廠在充分利舊的基礎(chǔ)上，原址新建一套處理規(guī)模40m3/h的脫硫廢水處理系統(tǒng)，采用三聯(lián)箱式處理工藝。

脫硫裝置漿液內(nèi)的水在不斷循環(huán)的過程中，會富集重金屬元素和Cl-等離子，一方面加速脫硫設(shè)備的腐蝕，另一方面影響石膏的品質(zhì)，因此，脫硫裝置要排放一定量的廢水，進入脫硫廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)中和、反應(yīng)、絮凝、沉淀和過濾等處理過程。濃縮池底部污泥經(jīng)過脫水，形成泥餅外運專業(yè)處理。脫硫廢水處理系統(tǒng)接入脫硫島的DCS控制系統(tǒng)，設(shè)置廢水處理系統(tǒng)DCS控制遠程站。脫硫廢水處理的水質(zhì)應(yīng)達到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)和《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)》(DL/T997-2006)中的相關(guān)要求。處理達標(biāo)后的脫硫廢水排污城市污水處理廠消化。

4 脫硫廢水處理改造工程

4.1工程擬建設(shè)場地、規(guī)模

楊柳青熱電廠脫硫廢水處理系統(tǒng)在原脫硫島附近建設(shè)。建設(shè)場地范圍內(nèi)基本無建筑物，工程地質(zhì)條件良好。根據(jù)楊柳青熱電廠的實際情況，改擴建處理規(guī)模40m3/h的脫硫廢水處理系統(tǒng)，少量難以回用的高鹽廢水排往城市污水處理廠消化，預(yù)留末端高鹽廢水蒸發(fā)結(jié)晶固化處理接口。

4.2工藝流程

本工藝設(shè)計具體流程如圖3所示。

圖3 脫硫廢水處理工藝流程

(1)FGD旋流站來脫硫廢水在脫硫廢水池預(yù)沉，脫硫廢水在池內(nèi)進行折流前進緩沖，在前進過程中大部分懸浮物沉降下來，上清液通過廢水泵送至新建的脫硫廢水車間內(nèi)的三聯(lián)箱。廢水池為一座，廢水池內(nèi)污泥每年進行一次人工清理。清理后污泥由汽車進行外運至垃圾填埋廠進行填埋。

(2)廢水進入三聯(lián)箱后，在三聯(lián)箱的中和箱中投加NaOH溶液，快速攪拌將pH調(diào)整為9～9.50，中和箱內(nèi)出水自流入反應(yīng)箱，在反應(yīng)箱投加有機硫?qū)⒉荒芤詺溲趸镄问匠恋淼臍堄嘀亟饘僖粤蚧锏男问匠恋沓鋈ィ磻?yīng)箱出水進入絮凝箱，在絮凝箱內(nèi)投加助凝劑，在低轉(zhuǎn)速攪拌下進行絮凝反應(yīng)，促進絮體進一步長大。

(3)絮凝箱出水自流進入澄清器，在澄清器內(nèi)絮體進一步長大，并通過上部斜板進行沉淀分離，上部清水經(jīng)加酸調(diào)節(jié)pH至中性后自流進入清水池。澄清池底部污泥部分通過污泥輸送泵送至壓濾機，經(jīng)壓濾機脫水后污泥送至填埋場進行安全填埋，濾液進入泵坑，由坑泵打入廢水預(yù)沉池。

(4) 清水池內(nèi)清水由清水泵輸送至高鹽廢水濃縮系統(tǒng)預(yù)處理入口。本方案中的加藥系統(tǒng)均為PLC控制的自動投加設(shè)備。NaOH自動加藥系統(tǒng)包括3m3NaOH溶液箱1臺。

4.3構(gòu)筑物及設(shè)備材料

脫硫廢水處理系統(tǒng)建筑工程包括分別脫硫廢水處理車間1座、廢水池1座、清水池1座、澄清器基礎(chǔ)和地基處理。主要設(shè)備包括廢水泵、中和箱、反應(yīng)箱、絮凝箱、澄清器、污泥輸送泵、清水泵、坑泵、雜用壓縮空氣罐、儀用壓縮空氣罐、板框壓濾機、積水盤、壓濾機沖洗水箱、高壓清洗水泵、污泥擋板、NaOH加藥裝置、鹽酸加藥裝置、酸霧吸收器、有機硫加藥裝置、凝聚劑加藥裝置、凝聚劑卸藥泵、助凝劑加藥裝置、氣動閥門及配件、手動閥門、管道系統(tǒng)、油漆保溫及其他、平臺支吊架和電動葫蘆。

5 結(jié)語

通過該項目的實施，楊柳青熱電廠不再向周圍水體排放脫硫廢水，環(huán)境和社會效益非常明顯。獲得良好的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。同時，為華能系統(tǒng)響應(yīng)國家政策，推廣火電廠節(jié)水與廢水減量技改工程提供技術(shù)依據(jù)和示范案例。因此，楊柳青熱電廠盡快實施脫硫廢水處理改造工程，具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實意義。

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Research on retrofit scheme for desulfurization wastewater treatment of Tianjin Huaneng Yangliuqing Power Plant

To fulfill the tasks of Huaneng Power International Inc. and Tianjin policy about energy conservation and environmental protection, Tianjin Huaneng Yangliuqing Power Co., Ltd. is going to execute desulphurization wastewater treatment. Based on the existing facilities, technology of desulfurization wastewater treatment system, the process technology and engineering plan of desulfurization wastewater treatment system are selected. Through the implementation of the desulfurization wastewater treatment project, we will reduce the discharge of waste water, a few high salt waste water difficult to reuse,will be discharged city sewage treatment plant, at the same time, no longer to discharge into the surrounding water-body , which has good social benefits and environmental benefits.

desulfurization wastewater; retrofit scheme; discharge up to standard

X703.1

：B

：1674-8069(2017)04-045-03

2016-12-20；

：2017-03-12

廖國權(quán)(1985-)，男，湖南隆回人，工程師，主要從事燃煤電廠污染治理研究。E-mail: lgq2005334055@163.com