火電廠脫硫廢水處理系統設計優化及應用

陳國權　徐鋒軍　韓東浩

（1浙江浙能溫州發電有限責任公司浙江溫州325602 2浙江東發環保工程有限公司浙江杭州310000）

火電廠脫硫廢水處理系統設計優化及應用

陳國權1徐鋒軍2韓東浩2

（1浙江浙能溫州發電有限責任公司浙江溫州325602 2浙江東發環保工程有限公司浙江杭州310000）

介紹火電廠脫硫廢水的特點及處理工藝。針對已投運其他火電廠脫硫廢水處理系統存在的問題，本工程針對原有脫硫廢水處理系統進行改進和優化，極大的提升系統的可靠性及出水水質。運行實踐表明，該脫硫廢水處理系統出水水質完全能滿足設計要求，系統能長期穩定運行。

火電廠；脫硫廢水；設計優化

1前言

我國火電廠廣泛采用濕式石灰石洗滌煙氣脫硫工藝，以降低SO2的排放。在煙氣脫硫過程中，脫硫裝置漿液在不斷循環的過程中，由于一部分水被煙氣加熱蒸發而需要不斷地補水，裝置內的漿液必然會富集重金屬元素、懸浮物和Cl-等，脫硫裝置要排放一定量的脫硫廢水。脫硫廢水特征為呈弱酸性，pH值4~6，懸浮物高，含鹽量高，主要含石膏顆粒、SiO2、可溶氯化物、氟化物及各種重金屬元素，同時脫硫廢水鈣鎂離子含量極高，廢水中CODcr含量主要以還原性物質為主，主要超標項目有pH值、懸浮物、重金屬離子，F-超標。這些污染物必須經處理后才能達標排放。

2工程概況

某發電廠位于甌江入海口處，目前總裝機容量4X300MW，在建2X1000MW。機組設置脫硫脫硝設施，并設置脫硫廢水處理系統。由于該系統運行時間較長，運行不穩定，同時部分設備已嚴重腐蝕及老化，急需對其進行改造。

脫硫廢水經處理后達到《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標》（DL/T 997-2006）及《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）中第一類污染物最高允許排放濃度及第二類污染物最高允許排放濃度的一級標準的要求。脫硫廢水進水水質及排放水質見表1。

表1脫硫廢水水質及設計出水水質

從表中可以看出，該項目脫硫廢水懸浮物含量極高，水質不穩定，COD含量一般，pH值較低，同時氟化物含量較高。若直接排放，將嚴重污染生態環境，因此必須單獨處理。

3工藝流程

3.1工藝選擇

脫硫廢水含有的污染物種類多，是電廠各種排水中處理最多的廢水，水質與脫硫工藝、煙氣成分、灰及吸附劑等多種因素有關。不同組分的去除原理分別是：重金屬離子——化學沉淀；懸浮物——絮凝沉淀；還原性無機物——曝氣氧化、絮凝體吸附和沉淀；氟化物——生成氟化鈣沉淀。

脫硫廢水傳統處理工藝一般經絮凝、澄清、沉淀、中和處理后，最終排放。傳統的處理工藝由于廢水中懸浮物物含量高，導致整個系統運行污泥沉積在三聯箱、澄清器等位置，長此以往，系統不能正常穩定運行，系統無法使出水水質完全達標。

通過設置預沉池，將脫硫廢水中的懸浮物及石膏殘渣粘泥通過物理沉降去除，降低后續混凝澄清系統的污泥負荷。在澄清池出水后設置過濾系統，去除部分進一步去除出水中的懸浮物，保證出水水質達標。在預沉池及清水池中設置曝氣系統，并投加次氯酸鈉，以氧化還原性物質，可滿足排放要求。工藝流程如圖1。

圖1脫硫廢水工藝流程圖

3.2工藝流程簡介

3.2.1預沉調節：為使脫硫廢水處理系統均衡運行以及水質的相對穩定，并去除大部分的懸浮物，在廢水系統前設置廢水預沉池，降低后續設施污泥負荷，也可用作臨時儲存池，以應對系統設備檢修等狀況。

3.2.2混合氧化：在脫硫廢水進入混合反應器，同時加入次氯酸鈉溶液進行充分混合，并在中間水池進行曝氣氧化，去除脫硫廢水中部分還原性物質。

3.2.3中和：在脫硫廢水進入中和池的同時加入一定量的石灰乳溶液，將廢水的pH值提高至10.0以上，使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。

3.2.4沉降：脫硫廢水中加入石灰乳后，當pH值為9.0～9.5時，大多數重金屬離子均形成了難溶的氫氧化物；石灰乳中的Ca2+與廢水中的部分F-反應，生成難溶的CaF2，達到除氟的作用；經中和處理后的廢水中如鎘Cd2+、Hg2+含量仍超標，可在沉降池中加入有機硫化物（TMT-15），形成難溶的硫化物沉積。

3.2.5絮凝：同時脫硫廢水中的懸浮物含量較大，其中主要含有石膏顆粒、SiO2、A l和Fe的氫氧化物。在沉降池中加入絮凝劑Fe-ClSO4，并在絮凝池中使廢水中的細小顆粒凝聚成大顆粒。在機械加速澄清池入口中心管處加入陰離子助凝劑PAM來進一步強化顆粒的長大過程，使細小的絮凝物慢慢變成粗大結實、更易沉積的絮凝體。

3.2.6濃縮澄清：絮凝后的廢水從絮凝池溢流到的澄清池中，絮凝物在此進行泥水分離。沉積在底部濃縮成污泥，排至污泥池。上部出水溢流到流通池，并設置pH計，檢測出水pH值，通過加酸調節pH值，直到合格為止。

3.2.7過濾：主要去除水中的懸浮或膠態雜質，特別是能有效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和膠體等，對控制CODcr等也有一定的效果。保證出水的濁度，為后續深度處理提供條件。過濾出水流入清水池，最后通過清水泵外排或回用，并在清水泵出口設置在線濁度及電磁流量計。過濾器反洗用水采用清水池，排水自留到預沉池。

3.2.8污泥處理系統流程如下：當污泥池中污泥通過污泥輸送泵（高壓和低壓）輸送至廂式壓濾機進行脫水。濾液自流入廢水預沉池。壓濾后泥餅（泥餅含水率70%以下）由汽車運出。

4結語

通過對本工程的設計優化，實現了對脫硫廢水的達標處理，并能實現自動化運行。長期保持出水水質達標，壓濾系統正常投運。通過實踐，本工程的優化是可行的，主要結論如下：

4.1由于脫硫廢水懸浮物含量很高，脫硫廢水處理系統前必須設置足夠容積的預沉池或預澄清器，讓脫硫廢水中懸浮物通過自然沉淀，去除大部分懸浮物，以有利于后續系統的正常運行。

4.2在系統設計中必須考慮脫硫廢水高含鹽量的環境，必須選擇耐氯離子腐蝕的材料，才能保證設備能長期運行，而不被腐蝕。鹽酸、次氯酸鈉儲罐區域，由于鹽酸腐蝕性強，管道必須耐腐蝕，坑泵必須選擇耐鹽酸腐蝕的泵。

4.3澄清器底部污泥必須定期清理，同時刮泥機設置扭矩保護裝置，以防止扭矩過載，而損壞刮泥機減速機或軸。由于泥位計泥位的界面不準確，澄清器污泥的液位不能按泥位計所顯示的高度，而應該根據調試后經驗判斷。以減少澄清器底部污泥量，保證正常運行。

4.4由于脫硫廢水中含有較高的懸浮物，無需設置澄清器底部的污泥循環泵回流至三聯箱加速反應，取消污泥循環泵。

4.5石灰加藥管、脫硫廢水輸送管、污泥進料管等管道需設置自動沖洗裝置，沖洗水可采用經處理后的脫硫廢水，以減少工業水的消耗。

4.6由于脫硫廢水污泥屬于無機污泥，故廂式壓濾機進泥管內無需投加脫水劑，可達到污泥含固率70%的泥餅。

4.7為運行方便，必須設置必要的檢測儀表，如pH計、電磁流量計、濁度儀、液位計等。

[1]周衛青,李進.火電廠石灰石濕法煙氣脫硫廢水處理方法[J].電力環境保護,2006,22(1)：29-31．

[2]王正江,楊寶紅,王璟,等.國產濕法脫硫水處理系統的研究和應用[J].熱力發電,2005，34(5)：7-10．

[3]吳曉波.脫硫廢水處理系統工藝設計[J].西北電力技術,2004,6: 161-162.