火電機(jī)組脫硫工業(yè)廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化方案
【www.fvqao.cn南京純水設(shè)備】以火力發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)為例，從實(shí)際運(yùn)行維護(hù)角度來(lái)分析由于傳統(tǒng)脫硫廢水系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、設(shè)備故障率高，通過(guò)多次對(duì)脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化技改，降低廢水系統(tǒng)來(lái)水含固量，從而保證了廢水系統(tǒng)正常運(yùn)行，降低了脫硫廢水系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本，最后提出了運(yùn)行解決辦法和建議。同時(shí)為后續(xù)廢水零排放奠定了良好基礎(chǔ)。
一、系統(tǒng)概述
火力發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)采用典型的石灰石-石膏濕法FGD脫硫工藝技術(shù)，主要是采用石灰石（CaCO3）作為脫硫吸收劑，此脫硫工藝不可避免產(chǎn)生脫硫廢水。南京工業(yè)純水處理設(shè)備兩套濕法脫硫系統(tǒng)共設(shè)置一套脫硫廢水裝置，脫硫廢水水源來(lái)自石膏旋流器溢流，采用傳統(tǒng)的脫硫廢水處理工藝（三聯(lián)箱工藝）設(shè)計(jì)廢水處理能力為22.8t/h，處理完的脫硫廢水經(jīng)過(guò)高壓廢水提升泵外排至6公里以外的灰場(chǎng)進(jìn)行灰場(chǎng)抑塵。
二、原廢水系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題：
1.板框壓濾機(jī)、污泥輸送泵故障率較高，且操作量較大，無(wú)法保證濃縮澄清池內(nèi)污泥排出，進(jìn)而影響廢水沉降速度。
2.廢水加藥計(jì)量泵隔膜頻繁發(fā)生泄漏、不出力現(xiàn)象，不能夠連續(xù)性給廢水系統(tǒng)加藥。
3.廢水來(lái)水是從石膏旋流器溢流至廢水緩沖箱，（濃度較低石膏漿液，密度1050Kg/m3）。再通過(guò)廢水緩給料泵打至廢水旋流器，廢水旋流器溢流至廢水處理系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)多次監(jiān)測(cè)廢水水源，密度為1040Kg/m3左右,含固量3.7%，廢水系統(tǒng)不能連續(xù)出廢水，不能有效控制吸收塔漿液內(nèi)有害離子濃度。
三、前期改造狀況：
脫硫廢水系統(tǒng)由于加藥設(shè)備、板框壓濾機(jī)、污泥輸送泵軸套故障率較高、設(shè)備不能長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，持續(xù)加藥無(wú)法保證，無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)廢水處理能力。為保證脫硫吸收塔石膏漿液品質(zhì)，脫硫廢水每日廢水排放量為400m3左右，存在的問(wèn)題是出水水質(zhì)濁度較大。為解決此現(xiàn)象，我們采取了以下措施：
1．2014年由于灰場(chǎng)反饋廢水排放水質(zhì)較差，不便于拉運(yùn)處理。經(jīng)過(guò)廠里研究決定從濃縮澄清池底部加裝兩臺(tái)廢水排出泵，將一部分脫硫廢水排至廠內(nèi)灰?guī)煊糜诟苫覕嚢杓訚裼盟硪徊糠秩耘胖粱覉?chǎng)進(jìn)行抑塵，采取此措施后降低了灰場(chǎng)的排水壓力。
通過(guò)以上改造，部分脫硫廢水用于灰?guī)旄苫壹訚窈螅珡S的水平衡得到了一定的改善，但由于脫硫廢水來(lái)水含固量較大，導(dǎo)致外排水水質(zhì)濁度較大，不符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
2．由于廢水系統(tǒng)加藥設(shè)備可靠性較差，持續(xù)加藥無(wú)法保證，為確保廢水加藥量2011年在三聯(lián)箱頂部加裝三個(gè)藥桶，直接在三聯(lián)箱頂部配置廢水藥品。藥品通過(guò)自流方式向三聯(lián)箱內(nèi)加藥，藥量大小由閥門(mén)進(jìn)行控制
通過(guò)此改造后脫硫廢水加藥量增加，脫硫廢水水質(zhì)較前期有了改善，但需要在澄清內(nèi)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間沉淀才能保證清水外排。廢水系統(tǒng)間斷運(yùn)行，每日廢水外排量約為200 m3（目測(cè)為清水），無(wú)法滿(mǎn)足兩套脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)脫硫廢水處理藥量增加，運(yùn)行成本較高，經(jīng)過(guò)核算脫硫廢水藥劑使用情況氫氧化鈣3.1kg/t,絮凝劑使用量0.2 kg/t，助凝劑使用量0.5 kg/t。廢水處理成本約為12元/噸。
四、本次對(duì)脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的工作：
隨著國(guó)家對(duì)各種污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，環(huán)保形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻，6月13日生產(chǎn)早會(huì)提出脫硫廢水排放必須達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)設(shè)備部、發(fā)電部、安環(huán)部等部門(mén)進(jìn)行監(jiān)督。逐步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行排查優(yōu)化。
1．加強(qiáng)廢水系統(tǒng)調(diào)整，脫硫廢水PH值控制9.0以上運(yùn)行，原三聯(lián)箱頂部加藥桶進(jìn)行加藥，同時(shí)恢復(fù)各計(jì)量泵使用。南京實(shí)驗(yàn)室純水處理設(shè)備有機(jī)硫計(jì)量泵、聚鐵計(jì)量泵、助凝劑計(jì)量泵分別兩臺(tái)泵同時(shí)運(yùn)行，通過(guò)加大藥劑用量，將廢水PH值控制在9-10之間，絮凝劑加藥量每天使用45kg,助凝劑加藥量每日使用量75Kg左右，脫硫廢水系統(tǒng)只能間斷運(yùn)行，能夠保證每日240 m3清水外排。
2．鑒于在原廢水系統(tǒng)系統(tǒng)中無(wú)論采取何種調(diào)整手段，都無(wú)法保證合格脫硫廢水每日外排量大于400噸（保證每日廢水排放量400 m3可控制吸收塔漿液Cl-含量低于7000mg/L），考慮事故漿液箱經(jīng)常為空置狀態(tài)，可將其靈活運(yùn)用。
1、機(jī)組停運(yùn)期間作為漿液儲(chǔ)存。
2、機(jī)組正常運(yùn)行期間將吸收塔漿液打至事故漿液箱，停運(yùn)攪拌器自然沉淀澄清清水，用于廢水外排使用。
經(jīng)過(guò)計(jì)算事故漿液箱容積為156m3/米，每天從事故漿液箱排放2米澄清液就可維持吸收塔漿液內(nèi)離子濃度，因此對(duì)事故漿液箱進(jìn)行了如下技改：
在事故漿液箱2米、4米、6米處加裝閥門(mén)、管道聯(lián)通至廢水儲(chǔ)存池、脫水區(qū)地坑。事故漿液箱內(nèi)上部澄清石膏漿液（清水）排至廢水儲(chǔ)存池進(jìn)行外排。為縮短沉降時(shí)間同時(shí)考慮將事故漿液箱內(nèi)上部濃度較小的漿液（化驗(yàn)密度低于1030 Kg/m3）排至脫水區(qū)地坑，通過(guò)脫水區(qū)地坑泵打至三聯(lián)箱內(nèi)進(jìn)行處理。
在事故漿液箱1米加裝閥門(mén)、接臨時(shí)管道、主要用于將底部沉積的石膏進(jìn)行排放。
將事故返回泵出口管道技改至石膏旋流器，可將事故箱漿液直接脫水或排至吸收塔內(nèi)雙重作用。事故漿液箱上部澄清水排完之后對(duì)事故漿液箱攪拌器進(jìn)行盤(pán)車(chē)，并啟動(dòng)事故漿液箱攪拌器將底部沉積的石膏進(jìn)行攪拌后進(jìn)行石膏脫水或返塔，將事故漿液箱排空。
按照以上方案對(duì)事故漿液箱進(jìn)行優(yōu)化后，將吸收塔漿液排至事故漿液箱9米處，停運(yùn)攪拌器進(jìn)行自然沉淀，沉淀6小時(shí)后打開(kāi)1米處閥門(mén)排出濃度較大的漿液，事故漿液箱排至8米時(shí)關(guān)閉閥門(mén)繼續(xù)漿液沉淀，經(jīng)過(guò)約60小時(shí)沉淀后6米處為清水進(jìn)行排放。南京反滲透純水處理設(shè)備由于自然沉淀時(shí)間較長(zhǎng)，也通過(guò)地坑向事故漿液內(nèi)加脫硫廢水藥劑，但仍需約48小時(shí)的沉淀才能保證清水外排。
通過(guò)多次試驗(yàn)通過(guò)利用事故漿液箱進(jìn)行漿液自然沉淀外排上部廢水，此項(xiàng)工作取得了初步成效，但由于沉淀時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)法維持吸收塔漿液離子濃度。
3.組織召開(kāi)專(zhuān)題會(huì)統(tǒng)一思路，查閱相關(guān)資料、對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行剖析、并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)吸收塔漿液、石膏旋流器溢流、廢水旋流器溢流、濾液等取樣化驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，進(jìn)行分析。最終確定了以下系統(tǒng)優(yōu)化方案。
脫硫廢水系統(tǒng)優(yōu)化思路：
1、必須進(jìn)一步降低脫硫廢水來(lái)水水質(zhì)濃度、含固量。2、確保脫硫廢水產(chǎn)生量能夠達(dá)到22T/h。
2通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，分析，查閱石膏旋流器資料、真空皮帶脫水機(jī)相關(guān)資料，每臺(tái)氣液分離器產(chǎn)生的濾液為10m3/h,而真空皮帶脫水機(jī)氣液分離器內(nèi)液體是通過(guò)濾布過(guò)濾后的濾液、此濾液內(nèi)各離子含量較高、含固量較低。經(jīng)過(guò)多次監(jiān)測(cè)氣液分離器內(nèi)濾液密度為1030Kg/m3，離子含量與吸收塔漿液離子含量基本一致，且雜質(zhì)含量較低。故對(duì)此進(jìn)行優(yōu)化、試驗(yàn)。
1）把脫水系統(tǒng)石膏旋流A、B溢流管由原來(lái)去脫硫廢水緩沖箱技改到濾液箱。確保廢水緩沖箱內(nèi)低濃度、高離子含量漿液。
2）將原真空皮帶脫水機(jī)A、B氣液分離器濾液至濾液箱管道技改至脫硫廢水緩沖箱1米處（保留原來(lái)管道加裝閥門(mén)，可靈活切換）降低脫硫系統(tǒng)廢水來(lái)水濃度。
3)最后認(rèn)真考慮對(duì)A、B石膏旋流器底流進(jìn)行聯(lián)通，經(jīng)過(guò)運(yùn)行試驗(yàn)兩臺(tái)真空皮帶脫水機(jī)同時(shí)運(yùn)行，每小時(shí)產(chǎn)生的脫硫廢水為20m3/h，確保廢水產(chǎn)生量。
4）考慮到單臺(tái)皮帶機(jī)運(yùn)行無(wú)法保證廢水緩沖箱流量，將事故漿液箱漿液自然沉淀，上清液密度至1030Kg/m3，通過(guò)事故漿液箱6米口將漿液排至脫水區(qū)地坑，在脫水地坑泵出口加裝三通至廢水緩沖箱，經(jīng)廢水旋流器進(jìn)入廢水系統(tǒng)進(jìn)行處理。南京EDI純水處理設(shè)備大大縮短了事故漿液箱沉淀時(shí)間，在出廢水的同時(shí)事故漿液箱會(huì)有1米清水可直接外排。
通過(guò)以上系統(tǒng)優(yōu)化后，廢水旋流器溢流至廢水箱的密度控制在1020 Kg/m3以下，利用三聯(lián)箱頂部的加藥桶將藥品連續(xù)加入，到目前平均每天合格脫硫廢水排放量為430噸，吸收塔內(nèi)離子含量也得到很好控制，徹底改變了前期石膏含水率較大的問(wèn)題。
五、改造后優(yōu)點(diǎn)：
脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化后，通過(guò)近段時(shí)間的運(yùn)行觀察、相比前期脫硫廢水系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.廢水系統(tǒng)的投運(yùn)時(shí)間可控，設(shè)備的可靠性、靈活性大大提高。
2.系統(tǒng)優(yōu)化后，脫硫廢水系統(tǒng)能夠連續(xù)運(yùn)行，每日合格脫硫廢水排放量為400噸以上，能夠?qū)⑽账?nèi)各離含量控制在合格范圍之內(nèi)。
3.脫硫廢水藥劑成本下降，目前廢水藥劑使用情況氫氧化鈣1.4kg/t,絮凝劑使用量0.1 kg/t，助凝劑使用量0.23kg/t。廢水處理成本約為5.4元/噸。
4.停運(yùn)了板框壓濾機(jī)系統(tǒng)，將澄清池底部污泥（石膏沉淀物）通過(guò)吸收塔地坑回吸收塔，減少了運(yùn)行人員操作量。
5.通過(guò)對(duì)此次系統(tǒng)的技改，從目前運(yùn)行情況來(lái)看較前期未改造之前，處理每噸脫硫廢水可節(jié)約成本6.6元，每月可節(jié)約7.9萬(wàn)元。每年可節(jié)約藥品費(fèi)用約94.8萬(wàn)元。
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