电厂脱硫废水处理工艺 7页

电厂脱硫废水处理工艺　　脱硫废水中含有高盐、高悬浮物，具有强腐蚀性等特点，包含过饱和的硫酸盐、亚硫酸盐和重金属等杂质，大多是GB8978—1996标准里明确要求掌握的有害污染物。脱硫废水处理系统在实际运行过程中经常出现各种问题，导致国内大部分电厂脱硫废水系统处于停运状态或出水不能达标。某电厂脱硫废水也存在同样问题，本文对脱硫废水处理系统在运行及设计等出现的问题进行具体分析，提出相应的改进方案，使电厂脱硫废水处理系统达到相应要求，同时使改造后的脱硫废水处理工艺满意作为零排放预处理工艺的技术要求。　　1、现有脱硫废水处理系统工艺　　某电厂脱硫废水处理系统为国内常见的FGD脱硫废水处理系统，详细工艺流程如图1所示。7n　　脱硫废水旋流器出水或者石膏脱水机滤液水作为脱硫废水原水在废水缓冲池内混合匀称后经过废水泵送到三联箱。在三联箱的中和箱里加入NaOH或石灰乳，快速搅拌让酸性废水呈碱性(pH值掌握在9.0～9.5)，此过程中大部分重金属形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来。中和箱里的水流至反应箱，在反应箱加入分散剂和有机硫。反应箱里的水流至絮凝箱，絮凝箱内加入助凝剂，通过慢速搅拌进行絮凝反应。絮凝箱里的水流至澄清器。废水絮体在澄清器内渐渐变大，随后沉淀分别，上清液通过加酸调整pH值到6～9后流到清水池。澄清器里的污泥进入压滤机，压滤出泥饼外运，滤液返回废水缓冲池中。　　2、脱硫废水处理系统组成及问题分析　　电厂原有1套脱硫废水处理装置，其工艺系统为三联箱处理工艺，初始设计脱硫废水处理系统设计处理力量为3m3/h，废水处理系统设计处理含固量为1%；现在脱硫超低排放改造后，实际废水量为15m3/h，实际废水系统含固量为5%～8%，造成废水系统污泥输送泵泵杆弯曲、污泥输送泵出入口管路堵塞、中和箱搅拌器损坏、澄清浓缩池搅拌器电机烧损、污泥输送泵堵塞、澄清浓缩池搅拌器无法运行；由于该套脱硫废水系统设备未能正常投运，目前设备均腐蚀损坏严峻，现脱硫废水未经处理直接排至酸碱废水池。脱硫废水含有氟离子、重金属等众多有害污染物，依据目前环保要求，脱硫废水出口达标排放，目前的废水系统排放无法满意环保要求。　　2.1设备组成　　目前电厂脱硫废水处理工艺为脱硫后废水经中和反应、絮凝和沉淀处理，除掉废水里的悬浮杂质和重金属。主要设备由各类箱体(中和箱、絮凝箱、反应箱、出水箱、澄清浓缩池)、废水输送泵、搅拌器、加药泵、污泥泵、脱泥机等构成。　　2.2问题分析7n　　脱硫废水系统在电厂设备中属于不同机组脱硫系统的公用设备，随着机组负荷变化及汲取塔入口二氧化硫量的变化，脱硫废水系统处理水量也会随之变化。通过近年来的运行和调研，发觉采纳这套工艺的脱硫废水设备存在各种问题，包括设计方向、运行管理、设备故障等。通过对脱硫废水处理系统设备存在的运行管理、设计、设备故障3方面进行分析。　　a.设计缺陷　　设计处理水量偏小，废水含固量较大，导致固体悬浮物在设备里沉积，使设备处理水量进一步削减。废水缓冲池设计偏小。脱硫废水作为电厂的末端废水，过理过程会混入其他废水，影响整个系统的连续运行，降低脱硫废水的处理效果。　　b.运行管理　　从工艺原理上，某电厂现有脱硫废水系统设备可去除脱硫废水中的污染物，但从系统管理上，该工艺的系统管理难度相当大，处理效果极不稳定，加药浓度假如与水污染物浓度相匹配，则处理效果较好。否则处理效果会较差。　　c.设备故障　　仪表掌握问题：由于pH测量电极、石灰石加药管线清洗不准时，掌握系统的参数设置不精确，这会造成pH值和设定值的偏差较大。　　3、脱硫废水处理工艺深度革新探讨及详细措施　　3.1工艺革新探讨7n　　电子絮凝技术是近些年来一种新兴的脱硫废水处理技术，它不同于传统加药絮凝工艺，在最核心的絮凝环节，电子絮凝技术不需要添加任何絮凝剂和助凝剂即可使脱硫废水中大部分污染物形成大体积絮体，为后续的澄清沉淀供应有利条件，同时产生的污泥量大大削减。电子絮凝技术原理是一种物理反应过程而非化学反应过程，是多种复杂作用耦合产生的效果。整个过程中微观上形成羟基络合物，通过破乳化、漂白、电子泛流等作用最终形成卤素络合物。　　3.2设计原则　　使用条件和要求：污水处理系统为断续工作制，设计寿命不低于20年。污水处理装置为室内运行。整套设备具有耐腐蚀、防尘等性能。　　设计水量：依据对脱硫废水的现场调查，通过改造设计方案，选取处理量为15m3/h进行设计，设计进水水质见表1。　　脱硫废水预处理系统的设计出水水质要求满意《污染物综合排放标准》中的一级指标和DL/T997—2016《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水处理废水水质掌握指标》，其主要水质指标见表2。　　3.3技术路线确定及实施措施　　目前，我国对于脱硫废水处理的最终要求为零排放，由于工程造价及经济效益不明显，脱硫废水零排放工程需要分步实施完成，某电厂脱硫废水处理系统改造后采纳的电子絮凝工艺则可以满意后期零排放预处理工艺的要求。而现有加药絮凝三联箱工艺无法实现这一过程。　　采纳电子絮凝工艺改造后，某电厂脱硫废水处理系统工艺流程为　　氢氧化钠→碳酸钠软化→电絮凝→沉淀→过滤。7n　　该处理工艺是通过电絮凝系统提高后续处理系统废水的沉降性能，再经两级化学加药，去除重金属、氟离子，同时使钙镁离子以及部分硅沉降，然后用沉淀器做固液分别，沉淀池的上清液自流至过滤器做除浊处理。工艺流程如图2所示。　　脱硫系统原水经废水输送泵输送至脱硫废水预处理工艺系统。废水先进入中和箱，中和箱加入NaOH调整水的pH值至中性，中和箱出水进入一级软化箱，通过加入Na2CO3，去除Ca2+、Mg2+及其他金属、重金属等，软化后的废水进入初沉箱，沉淀去除软化产物及其他悬浮物，初沉箱污泥进入污泥处理系统，污泥经脱水机脱水后外运。上清液自流进入二级软化箱，再次进行软化，避免因一级软化不完全水中仍存在少量钙镁离子，对后续零排放系统造成影响。二级软化后的出水经提升泵提升至电子絮凝器，在电场作用下，使废水中的颗粒物脱稳絮凝，形成大的絮体，提高其沉降性能，通过澄清器达到泥水分别的目的，污泥通过污泥输送泵输送至脱水机，上清液自流入中间水箱，通过中间水泵提升至过滤器，进一步去除细小悬浮物，使出水中的悬浮物达到要求，最终出水进入清水池，在清水池内投加入酸及氧化剂，调整pH值，且去除有机物(COD)后，达标后的出水输送外排。系统内产生的污泥通过污泥泵打入污泥处理系统，外运、填埋或回收;上清液则回到废水收集池，循环处置。　　3.4成本分析7n　　改造后的脱硫废水系统运行成本由人工费、电费、药剂费3部分组成，全部费用的计算均根据设计值计算，其中药剂费用分为常规药剂费用和特别规药剂费用，见表3和表4。就目前设计的最终要求为满意排污要求即可，不需要进行二级软化处理，假如后期需要接续零排放工艺则需要进行二级软化处理，故运行费用也会有较大差别。　　经过初步设计，改造后脱硫废水运行成本：该套系统目前按配置2位操作运行人员，月工资按3500元/月计算，则人工费为　　人工费=7000×12÷8000÷15=0.7元/m3　　系统运行功率为51.5kW，吨水电费为　　51.5×0.5÷15=1.72元/m3　　经以上计算，改造后系统常规运行费用为人工费+电费+药剂费=0.7+1.72+0.055=2.475元/m3。如系统作为零排放预处理工艺的运行费用为人工费+电费+常规药剂费+软化药剂费=0.7+1.72+0.055+16.15=18.63元/m3。7n　　脱硫废水中含盐量、硬度、钙离子、氯离子等指标均较高，不经深度处理无法回用，对电厂来说，由于脱硫废水水量大，灰渣系统无法直接全部消耗，而废水含盐量相对较高，无法回用至其他用水处，而零排放的核心技术路线为固化处理，使脱硫废水最终由液态转变为固态，所以固化是脱硫废水零排放最关键部分。假如将这部分废水直接进行固化处理，不仅投资成本巨大，运行费用也极高。因此，需将脱硫废水采纳成本较低的其他技术进一步预处理。经电厂多方调研，目前脱硫系统废水零排放预处理工艺较多，为满意脱硫废水零排放各类膜的进水要求，有必要对现有的脱硫废水处理系统的出水进行软化处理。而本文中的电子絮凝工艺则完全可以作为零排放的预处理工艺。　　4、结论　　某电厂目前脱硫废水处于瘫痪状态，改造后工艺革新为电子絮凝工艺，此工艺优势明显，可以节约大部分药剂，同时削减污泥产生量。国家对脱硫废水零排放要求已经提高，零排放的实现取决于一次性投资、运行费用等因素，而如何将一次性投资和运行费用降低是当前脱硫废水零排放讨论的重点，电子絮凝工艺作为脱硫废水零排放预处理工艺，完全可以做到预处理阶段为零排放阶段减轻负荷，降低后期浓缩减量运行费用，实现无缝连接。(7