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湿法脱硫废水系统处理新思路

1前言

湿法脱硫废水处理系统是保证脱硫稳定运行的重要部分,也是运行、维护工作的难点,常规设计的废水系统存在着处理能力低,加药量大、设备可靠性低等问题。另外、废水处理系统运行时,虽然脱硫泥饼产量不大,但由于压滤机工作不稳定,滤饼含水率高,泥饼装载、运输过程中易造成污染。脱硫泥饼需要进行填埋处理,脱硫泥饼属于工业垃圾,因其富含有害重金属,需要进行填埋处理。若处理不善,易造成二次污染。

首先对目前湿发脱硫废水系统做简要的概述,然后对脱硫系统废水存在的状况进行具体的分析,以及我们采取的新思路、新方法,具有一定的参考意义和借鉴价值。本文就是根据现场具体现场实验,在保证环保指标的基础上,通过利用事故浆液箱、优化脱硫废水系统各个附属系统的运行方式,取得节能和减排的良好效果和经验,对于同行业有重要的借鉴意义。

2常规脱硫废水处理系统

常规湿法脱硫废水系统包括废水处理系统、化学加药系统和污泥脱水系统。FGD废水旋流器来废水→中和箱→沉降箱→絮凝箱→浓缩/澄清器→废水出水箱→废水排放泵→达标排放.

1、污泥处理工艺流程:浓缩/澄清器排泥→污泥输送泵→全自动厢式压滤机→泥饼外运

2、加碱系统:NaOH计量箱→碱计量泵(2台)→去中和箱。

3、凝聚剂加药系统:絮凝剂计量箱(1台)→絮凝剂计量泵(2台)→去沉降箱。

4、助凝剂加药装置:混凝剂计量箱(1台)→混凝剂计量泵(2台)→絮凝箱。

5、加酸系统:HCl计量箱(1台)→盐酸计量泵(2台)→出水箱。

6、有机硫加药系统:有机硫计量箱(1台)→有机硫计量泵(2台)→去沉降箱。

废水处理系统设计工艺流程如下所示:

 

3 存在问题

因为脱硫废水中含有大量的成分是悬浮物,导致系统加药量大、运行费用高、污泥量大,且污泥必须经过板框压滤机进行脱水,脱水后污泥才能运送至灰场。由于污泥量太大,造成废水处理系统经常超负荷运转,出水效果差,污泥量大,也造成压滤机使用频率高,经常出现故障,以致最终完全不能使用。另外,压滤机本身机械部件多,动作繁琐,操作复杂,运行过程中本就容易产生问题。污泥脱水系统运行是常规脱硫废水处理系统的一大难题。另外、脱硫泥饼属于工业垃圾,因其富含有害重金属,需要进行填埋处理。若处理不善,易造成二次污染。

4 新思路

一般情况下,水中悬浮物分离的有效办法是自然沉淀。自然沉淀法需要有足够的时间和空间。只要能够控制氯离子不超标,废水系统不需要连续运行。

颗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 :颗粒沉降速度;   ρS:颗粒密度;     ρL:水的密度;     d: 颗粒直径;μ:动力粘度;μ0:水在0℃时的动力粘度; t:  温度。

 

由上述公式可以看出,浆液中颗粒沉降速度由颗粒特性(ρS、d等)、流体物性(ρ、μ、t)等因素所决定。具体到现场实际,沉淀速度、沉淀所需所需时间到底如何,需要做试验进行验证。

由试验1可以看出,由固液分界线刻度变化初略计算的沉淀速度基本保持不变,约为16.8厘米/小时,与颗粒自由沉淀速度恒定的理论相吻合,在沉淀后期固液分界线变化缓慢应属于沉淀逐渐终止阶段。同时,此试验可以看出,石膏浆液经过自然沉淀,可以达到上部废水清澈排放的目的。

水的动力粘度随温度的升高而降低(见公式1、2),浆液温度也会影响沉淀。运行经验也表明,在冬季,沉淀时间较长,气温回升后,相同液位的沉淀时间会缩短。

5 新方法

目前、各个湿发脱硫项目的事故浆液箱基本上长期处于闲置状态,可以利用作为脱硫废水沉降的设备,另外、事故浆液箱具有足够的空间来沉淀废水悬浮物,但是需要对事故浆液箱侧进搅拌器搅拌器改造脉冲悬浮系统对浆液进行定期的扰动,具备浆液沉淀后仍能正常搅动的特性。另外、还要在事故浆液箱上重新开位置高低不同位置排水孔。

正常运行时,将脱硫废水排放至事故浆液箱进行废水悬浮物沉淀处理,等达到一定时间沉淀结束,上部废水到达清澈后,开启不同位置的放水孔,将清澈合格的废水排放,排放完毕后,启动脉冲悬浮泵对剩余的浑浊淤泥进行扰动,扰动后的淤泥通过泵回吸收塔。通过对脱硫废水进行沉淀处理进行改造,充分利用事故浆液箱脉冲悬浮系统的特点,优化工艺流程,有效地提高废水处理系统的运行可靠性。石膏浆液经过沉淀预处理后,浊度大大降低。废水在进入澄清器进行二次澄清处理,经过处理后的各项水质符合国家《污水综合排放标准》(GB8976—1996)二级排放标准。

 

具体流程图如下

6 结 

脱硫废水排放的目的主要是控制吸收塔浆液中的氯离子、重金属含量,废水通过排放至事故浆液箱、澄清器二级沉淀处理,废水排放可以达到清澈排放,达到环保指标,同时还避免了原有运行方式中产生的工业垃圾--脱硫泥饼,助凝剂以及絮凝剂可以不需要添加。废水通过事故浆液箱预沉淀处理后,到达澄清器下部的沉积物含量已经很少,可以将此少量淤泥排放至石膏至真空皮带机入口处,与石膏浆液混合后通过真空皮带机后,形成石膏,可以彻底抛弃板框压滤机等污泥处理设施。

 

运行实践表明,改造后的脱硫废水沉淀处理方式对脱硫石膏和浆液无不良影响。对废水要求不是很高的地方,废水预处理后可以达到清澈排放,可以不用进行加药,废水可直接通过出水箱、出水泵排向煤场再次利用。废水排放要求高的地方,废水通过事故浆液箱预沉淀处理后,浊度大大降低,废水再通过三联箱加药处理,此时的三联箱经过预沉淀处理后运行工况大为改善。经初步试验,助凝剂、混凝剂耗量减少约80-90%,有机硫耗量也有所降低。