常規(guī)設(shè)計的脫硫廢水系統(tǒng)存在著處理能力弱、設(shè)備可靠性差等問題。本文介紹一種新的脫硫廢水處理流程工藝，該工藝流程利用了配備有脈沖懸浮系統(tǒng)的事故漿液箱的特點，對石膏漿液進行預(yù)沉淀，大幅減少廢水中的懸浮物，然后再通過加藥系統(tǒng)深度凈化脫硫廢水。此法徹底拋棄了壓濾機、一體化澄清器、污泥輸送泵等故障率較高的設(shè)備，使脫硫廢水處理系統(tǒng)可靠性大幅提高。
1、 常規(guī)設(shè)計的脫硫廢水處理系統(tǒng)
常規(guī)設(shè)計的脫硫廢水系統(tǒng)，使用廢水給料泵將回收水箱的石膏漿液送至廢水旋流站，廢水旋流站溢流進入中和、沉降、絮凝三聯(lián)箱，然后進入澄清器和出水箱，最后合格廢水外排，澄清器的污泥經(jīng)污泥輸送泵排往板框壓濾機，泥餅外運。
廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示：
2、 常規(guī)脫硫廢水系統(tǒng)存在的問題
2.1板框式壓濾機
運行實踐表明，板框式壓濾機常見問題有：
1)濾餅含水率高，泥餅不易脫落，清理困難(見圖2);
2)壓泥過程中，濾板之間易漏料，污染環(huán)境，壓泥效果差;
3)濾布需頻繁沖洗，使用壽命短，一般約為6個月。
2.2 一體化澄清器
一體化澄清器存在的主要問題有：
1)污泥濁度儀指示不準(zhǔn)，不能準(zhǔn)確判斷澄清器內(nèi)泥位，澄清器易淤堵(見圖3)，嚴(yán)重時會造成機械損壞(見圖4)。
2)排泥困難，澄清器底部的污泥輸送泵極易堵塞，無法正常運行。
2.3脫硫泥餅
脫硫泥餅屬于工業(yè)垃圾，因其富含重金屬，需要進行填埋處理。由于壓濾機工作不穩(wěn)定，濾餅含水率高，泥餅裝載、運輸過程中易造成污染，若脫硫泥餅填埋處理不當(dāng)，還會產(chǎn)生二次污染。
3、 問題分析
3.1 如何降低脫硫廢水含固量
1)分析傳統(tǒng)的脫硫廢水處理系統(tǒng)，主要問題是脫硫廢水含固量高，脫硫廢水取自回收水箱，經(jīng)過廢水旋流站初級分離后，進入三聯(lián)箱時石膏漿液密度仍高達1090kg/m3,含固量為15%。脫硫廢水含固量高，使整個廢水處理系統(tǒng)不堪重負。
2)脫硫廢水中固體懸浮物的分離，除了使用旋流器離心分離的傳統(tǒng)方法外，還有一個簡單有效的方法--自然沉淀。
脫硫廢水自然沉淀需要有足夠的時間和空間。因為：1)廢水系統(tǒng)只要能夠滿足控制漿液品質(zhì)的要求，無需連續(xù)運行，自然沉淀的時間條件能夠滿足;2)脫硫事故漿液箱若不采用側(cè)進式攪拌器，而是采用脈沖懸浮系統(tǒng)的話，利用長期閑置的脫硫事故漿液箱來進行脫硫廢水自然沉淀，空間條件可以滿足。所以，利用現(xiàn)有的事故漿液箱進行脫硫廢水自然沉淀是降低其含固量的最佳選擇。
3.2 自由沉淀試驗
1)顆粒自由沉降速度公式：
us= (ρS-ρL)×g×d2 /μ/18 (公式1)
μ=μ0 /[1+0.337×t+0.000221×t2] (公式2)
us ：顆粒沉降速度;
ρS：顆粒密度;
ρL：水的密度;
d： 顆粒直徑;
μ：動力粘度;
μ0：水在0℃時的動力粘度;
t: 溫度。
由上述公式可以看出，漿液中顆粒沉降速度由顆粒特性(ρS、d等)、流體物性(ρ、μ、t)等因素所決定。
2)石膏漿液取樣沉淀試驗(見圖5)
通過試驗，可以得出兩個結(jié)論：
(1)石膏漿液經(jīng)自然沉淀后，明顯分為三層：上清液層(即量筒上部清澈部分)、雜質(zhì)層(中間黑色部分)、石膏層(底部白色部分)。
(2)由表1可以看出，在工況9之前，由清濁分界線刻度變化初略計算的沉淀速度基本保持不變，平均為16.8厘米/小時，與顆粒自由沉淀速度恒定的理論相吻合，在沉淀后期清濁分界線變化緩慢應(yīng)屬于沉淀逐漸終止階段。
3)事故漿液箱沉淀試驗(事故漿液箱參數(shù)見表2)
經(jīng)過事故漿液箱自然沉淀試驗，有如下結(jié)論：
1)石膏漿液沉淀澄清1米高度液位，耗時為10-12小時。
2)石膏漿液沉淀澄清時間冬季稍長，夏季稍短。主要原因為水的動力粘度隨溫度的不同而有所變化。
3)在漿液靜置沉淀時，要避免其它工質(zhì)誤入事故漿液箱擾動漿液，使沉淀時間延長。
4、 新的脫硫廢水處理工藝流程
4.1 對事故漿液箱進行改造
為提高事故漿液箱上清液排放速度，維持足夠脫硫廢水排放量，從而保證吸收塔石膏漿液品質(zhì)，對事故漿液箱進行了改造，在標(biāo)高6米、5米、4米處增加了三個上清液排放門。詳見圖6、圖7。
4.2 新的脫硫廢水處理系統(tǒng)
新的系統(tǒng)與原設(shè)計的主要區(qū)別有兩點：一是進入三聯(lián)箱的廢水來源不同，傳統(tǒng)方式為廢水旋流站溢流，新工藝為吸收塔內(nèi)石膏漿液倒至事故漿液箱后，經(jīng)自然沉淀得到的上清液。二是新的系統(tǒng)取消了污泥處理設(shè)備，更加簡單可靠。詳見圖8。
4.3 事故漿液箱排放標(biāo)準(zhǔn)流程見表3
5、 新的廢水處理工藝系統(tǒng)運行效果
5.1 廢水加藥系統(tǒng)運行工況
石膏漿液經(jīng)過沉淀預(yù)處理后，濁度大大降低，廢水密度一般在1050kg/m3以下，廢水加藥系統(tǒng)運行工況大為改善。從表4可以看出，采用新的廢水處理工藝后，有機硫、混凝劑等藥品消耗明顯減少，降幅達80%。脫硫廢水中的重金屬含量也滿足達標(biāo)排放要求(見表5)。
5.2 對石膏漿液品質(zhì)的影響
事故漿液箱增設(shè)上清液排放門后，脫硫廢水日排放量可達160噸以上，兩臺600MW機組吸收塔的石膏漿液氯離子含量均可保持在10000ppm左右，石膏漿液品質(zhì)滿足要求。
新工藝不再產(chǎn)生工業(yè)垃圾--脫硫泥餅，對脫硫石膏品質(zhì)也無不良影響。
5.3 脫硫廢水綜合利用
經(jīng)過處理后的脫硫廢水水質(zhì)清澈，懸浮物較少，可以直接用于煤場噴淋、灰渣調(diào)濕等。
6、 經(jīng)驗分享
新的脫硫廢水處理系統(tǒng)運行過程中，有兩點經(jīng)驗值得分享：
6.1 事故漿液箱沉淀時間控制
由于石膏漿液沉淀后明顯分層，在沉淀時間控制上，可以待上清液層分界線位于排放口時開始排放，也可適當(dāng)提前開啟排放門，排出部分雜質(zhì)，提高漿液品質(zhì)。
6.2 事故漿液箱底部沉積石膏漿液的回收
事故漿液箱上清液排空，底部沉積的石膏漿液要打回吸收塔。進行操作時要保證漿液充分?jǐn)嚢杈鶆?，要保持足夠的脈沖懸浮時間，注意監(jiān)視脈沖管道壓力，同時做好事故漿液箱液位計維護、定期檢查箱內(nèi)脈沖管道是否損壞，只有這樣，才能防止事故漿液箱內(nèi)石膏堆積。實踐證明，做好事故漿液箱底部沉積漿液的回收利用，是運行好新的脫硫廢水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵。
7、 結(jié)束語
采用事故漿液箱預(yù)先沉淀澄清石膏漿液的辦法，可以充分利用原有脫硫系統(tǒng)設(shè)備，如事故漿液箱、三聯(lián)箱等，徹底拋棄了傳統(tǒng)系統(tǒng)中故障率高的設(shè)備，如一體化澄清器、壓濾機、污泥輸送泵等。改造小，收益大，是解決脫硫廢水處理難題的一種簡單、可靠的新方法。
來源:清潔高效燃煤發(fā)電 作者:李永寧
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