脫硫廢水水質(zhì)不達標解決對策

王俊玲,楊曉飛

(漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司,山西河津 043300)

脫硫廢水水質(zhì)不達標解決對策

王俊玲,楊曉飛

(漳澤電力股份有限公司河津發(fā)電分公司,山西河津 043300)

針對化學沉淀法處理煙氣脫硫廢水存在的問題,以山西某電廠為例,詳細介紹了脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝流程,結(jié)合實際從脫硫島來水流量、廢水含固率、加藥量以及系統(tǒng)設備等方面分析了其出水水質(zhì)不達標的原因,并從運行調(diào)整、設備系統(tǒng)改進等方面提出了相應的解決對策。

脫硫廢水;水質(zhì);含固率;懸浮物

0 引言

隨著國家對環(huán)保要求越來越嚴格,一些政策法規(guī)相繼出臺,要求嚴格控制二氧化硫的排放量,因此,新建電廠必須同步設計、安裝煙氣脫硫系統(tǒng),原先投運的電廠也相繼增加了煙氣脫硫系統(tǒng),其中以技術(shù)成熟、脫硫效率高的石灰石-濕法煙氣脫硫工藝運用較為廣泛。但采用該法會在煙氣脫硫過程中產(chǎn)生一定量的脫硫廢水,因此機組煙氣脫硫工程必須同時設計廢水處理系統(tǒng),使出水水質(zhì)達到國家環(huán)保局制定的 《污水綜合排放標準》。化學沉淀法處理脫硫廢水因具有運行穩(wěn)定、操作簡單等優(yōu)點已得到廣泛應用,但該法會產(chǎn)生大量的污泥。

1 脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝介紹

1.1 脫硫廢水處理系統(tǒng)流程

脫硫廢水處理系統(tǒng)流程見圖1。

圖1 脫硫廢水系統(tǒng)流程

1.2 工藝介紹

連續(xù)不斷的脫硫廢水首先流入氧化箱,在氧化箱中通入氧化空氣,以降解廢水中的可氧化物、吹脫S2-離子,出水自流至中和箱,與5%的石灰乳混合攪拌,對廢水進行中和,同時除去F-離子之后,廢水溢流至沉淀箱,通過加藥設備向沉淀箱中投加有機硫化物藥液,以去除存在的重金屬離子。沉淀箱出水流入絮凝箱,同加入的聚合硫酸鐵混合,形成大量小顆粒礬花,絮凝箱出水同助凝劑溶液混合后,礬花變大,在重力的作用下沉降于澄清池池底。澄清池上層清水自流至出水箱,通過向出水箱中投加鹽酸并攪拌,調(diào)節(jié)廢水pH值至6～9,達標后的廢水由出水泵排放至指定地點。

2 脫硫廢水處理系統(tǒng)水質(zhì)不達標原因分析

脫硫廢水處理系統(tǒng)投運后出水水質(zhì)不符合工藝標準,主要存在懸浮物含量超標較為嚴重,主要監(jiān)測水質(zhì)詳見表1,因此,還需要將系統(tǒng)出水重新經(jīng)過工業(yè)廢水處理系統(tǒng)進行澄清處理,達到標準后再外排或回收使用。

表1 出水水質(zhì)監(jiān)測

2.1 脫硫島排水流量不穩(wěn)定

脫硫島來水流量極不穩(wěn)定,存在間歇性排水、瞬時流量偏大現(xiàn)象 (高于設計值),但每天的廢水累計排放量并不大。這是由于脫硫島產(chǎn)生的廢水積攢到一定程度后才集中大流量排放,具體由廢水箱液位進行控制。一般平均每天產(chǎn)生200 t廢水,排放流量在20 t/h以上。當大流量脫硫廢水進入到處理系統(tǒng)后,首先,設計的加藥量、排泥量均不能滿足大流量廢水的要求,導致出水水質(zhì)變差;其次,排放流量偏大縮短了廢水在系統(tǒng)停留反應的時間,使重金屬和懸浮物不能較好地沉淀、絮凝下來[1]。

2.2 脫硫島來廢水含固率高

通過現(xiàn)場采樣監(jiān)測脫硫島來廢水的含固率不穩(wěn)定,忽大忽小,遠遠超過設計進水的5%,達到10%以上,這主要是由于脫硫島漩流器運行效果較差。系統(tǒng)原先設計的加藥量是根據(jù)廢水中的含固率大小計算的,而實際進水中的含固率偏高,因此影響系統(tǒng)的處理效果,導致出水水質(zhì)變差、澄清池中積泥增多。表2為同時采取的系統(tǒng)來水、出水水質(zhì)分析結(jié)果。

表2 來水和出水水質(zhì)

2.3 各藥劑加入量不足

2.3.1 石灰乳加藥量小

石灰乳螺桿加藥泵停運后,沖洗不及時致使加藥泵泵體內(nèi)容易積結(jié)石灰垢,另外,石灰乳泵出口管道內(nèi)壁也易積結(jié)石灰垢,導致石灰乳加藥泵運行時出力受阻,加藥量偏小僅為正常出力的50%,最終使反應箱出水的pH值達不到規(guī)定的范圍。這是由于當脫硫廢水入口管流量為零時,加藥系統(tǒng)停運,但石灰乳加藥泵沖洗水電動門不能自動開啟,只有通過人工操作對泵體以及出口管進行沖洗。

2.3.2 助凝劑加藥泵出力小

工業(yè)廢水處理過程中助凝劑的加藥量直接影響系統(tǒng)的出水水質(zhì),現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)在規(guī)定的助凝劑配制濃度下出水效果較差。設計要求廢水中的助凝劑加藥量要達到3 m g/L,通過換算單位時間助凝劑加入量為Q,見式 (1)。

式中:Q1——設計進水流量,20 t/h;

C1——廢水中的助凝劑加藥濃度,3mg/L。

則換算成單位時間助凝劑加入的體積流量為V。

式中:C2——助凝劑的配制濃度,取0.2%;

ρ——助凝劑藥液的密度,取1.00 kg/m3。

現(xiàn)場加藥泵的設計最大出力僅為30 L/h,而實際上達不到設計出力,因而加藥量達不到要求。

2.4 設備問題

2.4.1 中和箱和沉淀箱及絮凝箱攪拌器運行效果差

三箱的攪拌強度低,導致廢水不能與各種藥液充分混合均勻,起不到應有的效果,尤其是中和箱的攪拌效果極差,在加入石灰乳后不能充分攪拌均勻。在系統(tǒng)停運檢修清理時發(fā)現(xiàn),中和箱體底部的沉淀物約占到箱體的1/4,其余箱體底部亦有沉淀物,這主要與攪拌器轉(zhuǎn)速偏低、軸短有關(guān)。

2.4.2 中和箱和沉淀箱及絮凝箱上部溢流口通流面積小

中和箱、沉淀箱、絮凝箱箱上部溢流口由直徑為10 cm的管道法蘭連接,通流面積小,因此,在溢流口部位容易積結(jié)沉淀物,導致廢水向下一工藝箱流水不暢,進而影響廢水的處理效果。

2.4.3 中和箱內(nèi)廢水停留反應時間短

由于中和箱至沉淀箱的出水口設計不合理,使得剛進入中和箱的廢水在加入石灰乳后,尚未充分攪拌均勻便溢流至沉淀箱,造成中和箱出水pH值達不到要求、中和箱下部沉淀物增多、藥品浪費。

2.4.4 澄清濃縮池溢流堰不平整

澄清濃縮池上部的溢流堰不平整,北高南低,廢水僅從溢流堰的最低處溢流,使大部分廢水尚未在澄清池中充分澄清便溢流到出水箱,影響致出水水質(zhì)。

2.5 污泥排放問題

澄清濃縮池的污泥由污泥泵排至該廠的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)中污泥濃縮池,經(jīng)進一步濃縮后再通過脫水機脫水,然后將產(chǎn)生的干泥外運。由于脫硫系統(tǒng)每天產(chǎn)生的污泥較多,達到20 t以上,另外,工廢濃縮池存放容積不能滿足要求,脫水機出力偏小,便導致系統(tǒng)澄清濃縮池中污泥不能及時排放,澄清濃縮池泥位升高,影響出水水質(zhì)。

3 脫硫廢水處理系統(tǒng)水質(zhì)不達標解決對策

3.1 穩(wěn)定排廢水流量

調(diào)整脫硫廢水排放流量,小流量連續(xù)排放,流量穩(wěn)定在10 t/h左右。

3.2 控制廢水含固率

調(diào)整脫硫島漩流器運行效果或適當往廢水中加入少量生水以降低廢水含固率。

3.3 滿足處理所用藥量

將石灰乳加藥泵由螺桿泵改為渣漿泵,同時修改控制程序當系統(tǒng)無流量停運時,石灰乳加藥泵繼續(xù)運行3m in對泵體、管道進行自動水沖洗,防止通流部分積垢,影響出力,嚴格控制石灰乳的配制濃度。

更換大出力的助凝劑加藥泵,以滿足系統(tǒng)加藥的要求。

3.4 對相關(guān)設備進行改造

a)根據(jù)每個箱體中廢水的含固率調(diào)整中和箱、沉淀箱、絮凝箱攪拌器的轉(zhuǎn)速變比,增大廢水的攪拌強度,另外,增加中和箱攪拌器軸長,使廢水與藥液充分攪拌,防止箱體底部積結(jié)。

b)改造沉淀箱、絮凝箱上部溢流口,將連接方式由直徑10 cm的圓形管道改為40×40 cm方形通道,增大通流面積。

c)將中和箱至沉淀箱的出水口進行改造,使中和箱的廢水通過重力從底部溢流至沉淀箱,如圖2所示,保證加入的石灰乳與廢水充分攪拌均勻。

圖2 中和箱至沉淀箱出水口改造示意圖

d)重新對澄清濃縮池溢流堰進行找平,并改造為鋸齒形溢流口,使廢水均勻排出。

3.5 解決污泥排放問題

考慮到每天產(chǎn)生的污泥較多,工業(yè)廢水濃縮池、脫水機無法滿足要求,可以采用罐裝車連續(xù)從工業(yè)廢水濃縮池拉濕泥,增加污泥的排放容積,確保污泥能及時排放。

4 結(jié)束語

脫硫廢水處理系統(tǒng)經(jīng)過改進后,可以確保脫硫廢水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)符合工藝標準,滿足國家環(huán)保要求。另外,針對化學沉淀法脫硫廢水處理工藝在現(xiàn)場實際應用中出現(xiàn)的問題提出一些建議,在今后的設計與調(diào)試中加以避免。

a)脫硫廢水經(jīng)氧化、中和、沉淀工藝處理后,廢水中的含固率有所降低,滿足離心式脫水機入口含固率要求。為徹底解決出水水質(zhì)不達標的問題,建議改造廢水處理工藝流程,具體是廢水先經(jīng)過氧化、中和、沉淀處理,降低廢水中的懸浮物含量后,將廢水直接通過脫水機脫水,然后將脫水機出水再經(jīng)過澄清處理,可以達到良好的處理效果。

b)在脫硫廢水氟離子達標或偏低的情況下可以考慮減少石灰的用量,并通過加入堿性廢水或直接加入氫氧化鈉來提高系統(tǒng)pH值,降低每天1.5 t以上石灰的消耗以及污泥的產(chǎn)生。

c)脫硫廢水處理系統(tǒng)的運行調(diào)試應與脫硫島同步進行,根據(jù)處理水質(zhì)情況對脫硫島的運行方式進一步優(yōu)化調(diào)整,確保脫硫廢水處理系統(tǒng)在脫硫島啟動后能正常穩(wěn)定運行。

d)鑒于化學沉淀法存在污泥產(chǎn)生量偏大的缺點,可以在今后的設計中采用已在丹麥愛屋德電廠投運的流化床法,其處理效果和費用與傳統(tǒng)化學沉淀法基本相當,具有工藝設備緊湊、操作簡單,產(chǎn)生的污泥量少,易于處理,能減少二次污染等優(yōu)點[2]。

[1] 劉紹銀.火電廠濕法煙氣脫硫廢水處理若干問題的探討[J].熱力發(fā)電,2008,27(11):121-122.

[2] 周衛(wèi)青.濕法煙氣脫硫廢水的處理 [J].電力環(huán)境保護,2006,22(1):30-31.

The Reason Analysisand Solutions of the Non-standard Desulphurization Wastewater

WANG Jun-ling,YANG Xiao-fei
(Shanxi Zhangze Electric Power CO.,Ltd,Hejin,Shanxi 043300,China)

There are some problem s in current chem ical precipitation which is widely used in f lue gas desulfurization and wastew ater disposal,in view o fwhich,the article took one power p lant in Shanxi Province as an exam ple,introduced in detail the technologica l process of desu lphurization wastew ater disposal system.Besides,considering the ac tual conditions,the reasons w hy w astewater quality doesn't meet the standard are analysed from the aspects of water flow ing rate from Desu lfurization Island,solid rate in waste water,dose quantity and system equipment,and corresponding ly some solutions are put forward in terms of operation ad justment and the im provement of equipment system.

desu lfurization w astewater;water quality;solid rate;suspended so lids

X 773

B

1671-0320(2010)03-0051-03

2009-12-21,

2010-04-13

王俊玲 (1977-),女,山西翼城人,1999年畢業(yè)于華北電力大學環(huán)境工程系,工程師,從事電廠環(huán)境監(jiān)測工作;

楊曉飛 (1980-),男,山西永濟人,2005年畢業(yè)于太原理工大學熱能動力系,助理工程師,從事電廠化學水處理工作。