火電機組脫硫工業(yè)廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化方案
【jpdark.cn南京純水設(shè)備】以火力發(fā)電機組煙氣脫硫系統(tǒng)為例，從實際運行維護角度來分析由于傳統(tǒng)脫硫廢水系統(tǒng)設(shè)計不合理、設(shè)備故障率高，通過多次對脫硫廢水系統(tǒng)進行優(yōu)化技改，降低廢水系統(tǒng)來水含固量，從而保證了廢水系統(tǒng)正常運行，降低了脫硫廢水系統(tǒng)運行維護成本，最后提出了運行解決辦法和建議。同時為后續(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)計廢水處理能力為22.8t/h，處理完的脫硫廢水經(jīng)過高壓廢水提升泵外排至6公里以外的灰場進行灰場抑塵。
二、原廢水系統(tǒng)存在的主要問題：
1.板框壓濾機、污泥輸送泵故障率較高，且操作量較大，無法保證濃縮澄清池內(nèi)污泥排出，進而影響廢水沉降速度。
2.廢水加藥計量泵隔膜頻繁發(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)場多次監(jiān)測廢水水源，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、污泥輸送泵軸套故障率較高、設(shè)備不能長周期穩(wěn)定運行，持續(xù)加藥無法保證，無法滿足設(shè)計廢水處理能力。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年由于灰場反饋廢水排放水質(zhì)較差，不便于拉運處理。經(jīng)過廠里研究決定從濃縮澄清池底部加裝兩臺廢水排出泵，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?，另一部分仍排至灰場進行抑塵，采取此措施后降低了灰場的排水壓力。
通過以上改造，部分脫硫廢水用于灰?guī)旄苫壹訚窈?，全廠的水平衡得到了一定的改善，但由于脫硫廢水來水含固量較大，導致外排水水質(zhì)濁度較大，不符合廢水排放標準。
2．由于廢水系統(tǒng)加藥設(shè)備可靠性較差，持續(xù)加藥無法保證，為確保廢水加藥量2011年在三聯(lián)箱頂部加裝三個藥桶，直接在三聯(lián)箱頂部配置廢水藥品。藥品通過自流方式向三聯(lián)箱內(nèi)加藥，藥量大小由閥門進行控制
通過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)過一段時間沉淀才能保證清水外排。廢水系統(tǒng)間斷運行，每日廢水外排量約為200 m3（目測為清水），無法滿足兩套脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時脫硫廢水處理藥量增加，運行成本較高，經(jīng)過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、本次對脫硫廢水系統(tǒng)進行優(yōu)化的工作：
隨著國家對各種污染物的排放標準逐步提高，環(huán)保形勢越來越嚴峻，6月13日生產(chǎn)早會提出脫硫廢水排放必須達標排放。同時設(shè)備部、發(fā)電部、安環(huán)部等部門進行監(jiān)督。逐步對系統(tǒng)進行排查優(yōu)化。
1．加強廢水系統(tǒng)調(diào)整，脫硫廢水PH值控制9.0以上運行，原三聯(lián)箱頂部加藥桶進行加藥，同時恢復各計量泵使用。南京實驗室純水處理設(shè)備有機硫計量泵、聚鐵計量泵、助凝劑計量泵分別兩臺泵同時運行，通過加大藥劑用量，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)中無論采取何種調(diào)整手段，都無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)，可將其靈活運用。
1、機組停運期間作為漿液儲存。
2、機組正常運行期間將吸收塔漿液打至事故漿液箱，停運攪拌器自然沉淀澄清清水，用于廢水外排使用。
經(jīng)過計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，因此對事故漿液箱進行了如下技改：
在事故漿液箱2米、4米、6米處加裝閥門、管道聯(lián)通至廢水儲存池、脫水區(qū)地坑。事故漿液箱內(nèi)上部澄清石膏漿液（清水）排至廢水儲存池進行外排。為縮短沉降時間同時考慮將事故漿液箱內(nèi)上部濃度較小的漿液（化驗密度低于1030 Kg/m3）排至脫水區(qū)地坑，通過脫水區(qū)地坑泵打至三聯(lián)箱內(nèi)進行處理。
在事故漿液箱1米加裝閥門、接臨時管道、主要用于將底部沉積的石膏進行排放。
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事故漿液箱攪拌器進行盤車，并啟動事故漿液箱攪拌器將底部沉積的石膏進行攪拌后進行石膏脫水或返塔，將事故漿液箱排空。
按照以上方案對事故漿液箱進行優(yōu)化后，將吸收塔漿液排至事故漿液箱9米處，停運攪拌器進行自然沉淀，沉淀6小時后打開1米處閥門排出濃度較大的漿液，事故漿液箱排至8米時關(guān)閉閥門繼續(xù)漿液沉淀，經(jīng)過約60小時沉淀后6米處為清水進行排放。南京反滲透純水處理設(shè)備由于自然沉淀時間較長，也通過地坑向事故漿液內(nèi)加脫硫廢水藥劑，但仍需約48小時的沉淀才能保證清水外排。
通過多次試驗通過利用事故漿液箱進行漿液自然沉淀外排上部廢水，此項工作取得了初步成效，但由于沉淀時間較長，無法維持吸收塔漿液離子濃度。
3.組織召開專題會統(tǒng)一思路，查閱相關(guān)資料、對脫硫系統(tǒng)進行剖析、并對現(xiàn)場吸收塔漿液、石膏旋流器溢流、廢水旋流器溢流、濾液等取樣化驗進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，進行分析。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、必須進一步降低脫硫廢水來水水質(zhì)濃度、含固量。2、確保脫硫廢水產(chǎn)生量能夠達到22T/h。
2通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)測，分析，查閱石膏旋流器資料、真空皮帶脫水機相關(guān)資料，每臺氣液分離器產(chǎn)生的濾液為10m3/h,而真空皮帶脫水機氣液分離器內(nèi)液體是通過濾布過濾后的濾液、此濾液內(nèi)各離子含量較高、含固量較低。經(jīng)過多次監(jiān)測氣液分離器內(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。故對此進行優(yōu)化、試驗。
1）把脫水系統(tǒng)石膏旋流A、B溢流管由原來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（保留原來管道加裝閥門，可靈活切換）降低脫硫系統(tǒng)廢水來水濃度。
3)最后認真考慮對A、B石膏旋流器底流進行聯(lián)通，經(jīng)過運行試驗兩臺真空皮帶脫水機同時運行，每小時產(chǎn)生的脫硫廢水為20m3/h，確保廢水產(chǎn)生量。
4）考慮到單臺皮帶機運行無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)廢水旋流器進入廢水系統(tǒng)進行處理。南京EDI純水處理設(shè)備大大縮短了事故漿液箱沉淀時間，在出廢水的同時事故漿液箱會有1米清水可直接外排。
通過以上系統(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題。
五、改造后優(yōu)點：
脫硫廢水系統(tǒng)進行優(yōu)化后，通過近段時間的運行觀察、相比前期脫硫廢水系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點：
1.廢水系統(tǒng)的投運時間可控，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.停運了板框壓濾機系統(tǒng)，將澄清池底部污泥（石膏沉淀物）通過吸收塔地坑回吸收塔，減少了運行人員操作量。
5.通過對此次系統(tǒng)的技改，從目前運行情況來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7.9萬元。每年可節(jié)約藥品費用約94.8萬元。
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