锅炉麻石水膜除尘器的废水处理及利用改造工艺11 7页

水环真空泵工作水封闭循环广丰卷烟厂夏江王旭彪摘要：针对本单位锅炉湿式除尘废水处理及回收利用存在问题，提出来具体改造措施，提高了湿式除尘废水处理效果及回用率，为节能减排取得良好社会效益及经济效益。关键词：燃煤锅炉悬浮物腐蚀堵塞有效处理容积节能减排回用率广丰卷烟厂三台燃煤锅炉排放出烟尘处理方法是采用湿式除尘器。湿式除尘器所用自来水在除尘过程中吸收了锅炉烟气中大量粉尘和SO2、CO2、NOx等酸性气体，导致所排放除尘废水含有大量悬浮物、导致所排放除尘废水含有大量悬浮物、HSO4-、F-、CN-、S2-等离子，经检测pH值为2～4、悬浮物浓度1000mg/L左右、浊度：100～300度。由于净化处理效率差、循环设备腐蚀损坏、喷淋头堵塞故障等原因，废水回用率不足11%。因废水中锅炉除尘水使用量为20m3/h。据统计，每年车间水膜除尘自来水消耗量大约5万吨。这既造成对环境的二次污染，又浪费了大量的水资源。严重影响到单位节能减排工作。为解决以上问题，我们自2009年检修期起对广丰卷烟厂锅炉水膜除尘废水处理及循环系统进行了改造。一、具体改造措施1、对原沉淀池拆除，重建新沉淀，沉淀池有效容积由原来30m3增加到98m3（含备用沉淀池部分容积）。增加沉淀时间。我们按水膜除尘沉淀池处理量20m3/h进行重新设计，主要设计参数为：水平流速、沉淀时间、池深、池宽、长宽比、长深比。（见表一、表二）沉淀池设计计算表表一项目计算公式符号说明有效容积F=aQ/3.6V2a：水流量垂直分速度的影响因素，一般取1.3～2.0V2：沉淀速度，一般采用1.0mm/sV:污水平均水平流速一般为1～5mm/sH2:沉降带平均宽度一般为1.0～1.5m要求L/H＞10宽度B=Q/3.6VH2长度L=F/B沉淀时间T=L/V第7页n理论计算设计沉淀池与实际改造参数对照表二项目参数理论设计（一次循环）实际改造备注有效容积8.4m356m3Q=20m3/h宽度1.85m2ma=1.5V2=1.0mm/s长度4.6m28mV=3mm/s沉淀时间25min156minHL=1.0m从以上计算可知，设计处理量20m3/h，实际改造能满足理论设计值。2、通过多级沉淀，并在一、二、三级沉淀池进出水口分别设置100目、200目、300目不锈钢网及不锈钢挡板以拦截不同粒径悬浮物。三级沉淀池进出水口设计成交错排列，延长了废水流程，使悬浮物能充分沉淀。图1锅炉水膜除尘器引风机烟囱清水池溢流池三级沉淀池二级沉淀池一级沉淀池循环泵自动加药装置100目钢丝网200目钢丝网300目钢丝网自来水补充水锅炉排污水加药管大气烟气含大量粉尘污水石灰乳中和污水酸性物质PH监测探头处理后回用水锅炉水膜除尘污水处理工艺流程图3、第7页n为了保证在生产期间，能随时对沉淀池清灰，新建沉淀池采用二套沉淀池，平时一套运行、一套备用。可保证对其中一套沉淀清灰而不影响到另一套沉淀运行。（见图2）工作池备用池沉淀池施工平面图图24、循环系统管道由原来钢管更换成不锈钢管。管道材质选用对比表表三材质使用寿命性能结论碳素钢管2年抗腐蚀性弱，管壁不光滑易堵塞不采用抗耐腐蚀不锈钢管5年抗腐蚀性强，管壁光滑不易堵塞采用HPVC管5年抗腐蚀性强，管壁光滑不易堵塞，但抗挤压强度差，不采用从表中可看出不锈钢管及HPVC管抗腐蚀性强，但由于我厂锅炉水膜除尘循环管道外露，如选用HPVC管容易受外力挤压损坏。增加更换机率。从以上材质性能分析，选用耐腐蚀不锈钢管较为合适。5、普通碳钢水泵更换HTB65-50-160塑料化工泵我们从2009年9月开始进行多方市场调研，对不同材质的水泵按厂家提供技术参数都进行了性能对比，结论如下：循环泵性能对比表表四材质金额使用寿命经济成本结论普通碳钢水泵20006个月左右平均每年维修费用在4000元不采用不锈钢化工泵900018月平均每年维修费用在4500元不采用HTB65-50-160塑料化工泵550036月平均每年维修费用在1833元采用通过三种泵性价比，最终确定采用HTB65-50-160型塑料化工泵，第7页n该泵的材料主要采用具有高耐磨损性、自润滑性、耐冲击性的超高分子量聚乙烯等新一代工程塑料，具有耐腐蚀、耐磨损，使用寿命长等特点，而且价格低廉，能够很好符合的生产工况。6、不锈钢微孔喷淋头改为防堵塞螺旋陶瓷喷淋头针对原不锈钢微孔喷淋头常堵塞情况。我们选用一种陶瓷螺旋喷淋头进行性能对比，它是一种空心锥形喷雾喷淋头，喷流角度范围可为60度-170度。这种结构紧凑的喷嘴有着畅通的流道设计，可以最大程度地减少液体阻塞，使液体在给定尺寸的管道上达到最大流量。我们根据二种喷嘴技术参数都进行了性能对比，（见表五）喷嘴种类喷淋量喷流角度范围堵塞情况使用场合结论不锈钢方形喷淋头流量范围为5.5—3532升/小时600～1200喷嘴直径过小易堵塞适用于浓度较小液体喷淋不使用陶瓷螺旋喷淋头流量范围为5.5—4140升/小时600～1700液体通过与连续变小的螺旋线喷射，流道较为畅通,不易堵塞适用浓度较高液体喷淋采用根据对比分析，我们最终选用了陶瓷螺旋喷淋头取代不锈钢方形微孔喷淋头共更换旋流板塔和文丘量8只喷淋头。7、安装PH值监测仪和自动加药装置由于原废水酸碱中和平衡处理中，操作工对加药量凭经验，本次改造中，我们增加一套PH值自动加药装置。通过该装置控制系统和加药系统，控制变频器改变加药泵电机的转速，加药泵电机转速的改变达到控制加药泵量的要求，从而使被控对象的参数运行在最佳状态。8、第7页n同时，我们把锅炉排污管接入循环池内，利用锅炉排污水碱性中和废水部分酸性。锅炉每天定期排污量大约为0.24吨炉水。炉水PH值为10一12，这部分炉水可以中和一定量PH值为2一4废水酸性。8、在废水中和处理中，用用生石灰乳取纯碱，我们将消石灰Ca(OH)2浆液通过加药泵投放在污水中。一方面消石灰与污水中的碳酸根、硫酸根反应生成碳酸钙、硫酸钙：主要反应式：Ca+CO3=CaCO3Ca+SO4=CaSO4碳酸钙和硫酸钙均能形成胶状絮体，起到一定的混凝作用。另一方面消石灰跟氢离子反应生成Ga离子，并进而反应生成亚硫酸钙沉淀，起到调节pH值的作用。二、改造效果及经济、社会效益：1、措施实施效果：通过以上措施实施，除尘废水处理系统运行平稳。通过对循环池内废水悬浮物含量周期检测从表中可看出活动后悬浮物浓度低于300mg/l（符合国家工业废水二级排放标准图311月SS主要指废水烟尘颗粒2、投入使用半年后，打开文丘量检查喷淋头，无粉尘粘结。3、处理后废水水质达标。为了防止改造后循环水水质超标，我们规定每1小时，记录一次PH值，每天按10个小时共抽取五天PH值数据。进行统计制作直方图(见图4)第7页n图41555.96.26.56.87.17.47.78.08.3TU=9TL=6MX样本总数=50平均值=7.42标准偏差=0.45工序能力=1.35T频数8.68.9010PH4、直接经济效益：1）锅炉水膜除尘废水排放量20m3/h,按月平均使用自来水约4500吨，以2.3元/吨计算，月用水费用为10350元。改造后，我们对12月份及2010年元月份锅炉水膜除尘用水量进行统计，得出每月平均用水量为200吨，锅炉水膜除尘用水实现封闭循环。这部分损耗水主要用在水分在水膜除尘旋流板塔内的自然蒸发及石灰粉稀释，经过测算，该部分水每天损失仅11-12吨。2）、石灰乳投加量，每天大约100Kg，每天加药成本80元（石灰粉市场价0.8元）3）、日耗电费设备总装机功率为11Kw，实际运行功率4Kw，每天耗电费4Kw×0.8×24=76.8元通过本项目实施2009年12—2010年2月份直接经济效益为：[(4500-200)×2.3-(80+76.8)×30]×3=15558元5、社会效益：在2009年～2010年为期一年的二台“6t”往复式燃煤锅炉烟尘污染技术攻关”第7页n中，我们大量实施了以上的高效治理技术，取得了显著效果。锅炉烟尘的黑度及浓度大幅度下降，达到了《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001），处理后废水实现基本上实现零排放。参考文献1、《大气污染控制工程》马广大等编著中国环境科学出版社1985年2、《三废处理工程技术手册》吴忠标著化学工业出版社3、张育南，等.火电厂灰分中悬浮物对COD影响的研究[J]湖南大学学报。1991。18（3）：27-284、　陈世黎.湿式除尘冲灰水再循环系统水质特征、水质预测及结垢判断.电力环境保护，1992，8(4)：10，9(4)：230～2325、刘精今，张惠英.直接过滤工艺处理锅炉湿式废水文章编号：1009-2455（2001）01-036、《锅炉及辅助设备》王铣庆等编著7、《除尘技术手册》张殿印、张学义等编著冶金工业出版社第7页