火電機組脫硫工業廢水處理系統優化方案
【www.trjxwd.com南京純水設備】以火力發電機組煙氣脫硫系統為例，從實際運行維護角度來分析由于傳統脫硫廢水系統設計不合理、設備故障率高，通過多次對脫硫廢水系統進行優化技改，降低廢水系統來水含固量，從而保證了廢水系統正常運行，降低了脫硫廢水系統運行維護成本，最后提出了運行解決辦法和建議。同時為后續廢水零排放奠定了良好基礎。
一、系統概述
火力發電機組煙氣脫硫系統采用典型的石灰石-石膏濕法FGD脫硫工藝技術，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生脫硫廢水。南京工業純水處理設備兩套濕法脫硫系統共設置一套脫硫廢水裝置，脫硫廢水水源來自石膏旋流器溢流，采用傳統的脫硫廢水處理工藝（三聯箱工藝）設計廢水處理能力為22.8t/h，處理完的脫硫廢水經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生泄漏、不出力現象，不能夠連續性給廢水系統加藥。
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，現場多次監測廢水水源，密度為1040Kg/m3左右,含固量3.7%，廢水系統不能連續出廢水，不能有效控制吸收塔漿液內有害離子濃度。
三、前期改造狀況：
脫硫廢水系統由于加藥設備、板框壓濾機、污泥輸送泵軸套故障率較高、設備不能長周期穩定運行，持續加藥無法保證，無法滿足設計廢水處理能力。為保證脫硫吸收塔石膏漿液品質，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濁度較大。為解決此現象，我們采取了以下措施：
1．2014年由于灰場反饋廢水排放水質較差，不便于拉運處理。經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灰庫用于干灰攪拌加濕用水，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庫干灰加濕后，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，導致外排水水質濁度較大，不符合廢水排放標準。
2．由于廢水系統加藥設備可靠性較差，持續加藥無法保證，為確保廢水加藥量2011年在三聯箱頂部加裝三個藥桶，直接在三聯箱頂部配置廢水藥品。藥品通過自流方式向三聯箱內加藥，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，脫硫廢水水質較前期有了改善，但需要在澄清內經過一段時間沉淀才能保證清水外排。廢水系統間斷運行，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的穩定運行。同時脫硫廢水處理藥量增加，運行成本較高，經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進行優化的工作：
隨著國家對各種污染物的排放標準逐步提高，環保形勢越來越嚴峻，6月13日生產早會提出脫硫廢水排放必須達標排放。同時設備部、發電部、安環部等部門進行監督。逐步對系統進行排查優化。
1．加強廢水系統調整，脫硫廢水PH值控制9.0以上運行，原三聯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．鑒于在原廢水系統系統中無論采取何種調整手段，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），考慮事故漿液箱經常為空置狀態，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、管道聯通至廢水儲存池、脫水區地坑。事故漿液箱內上部澄清石膏漿液（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上部濃度較小的漿液（化驗密度低于1030 Kg/m3）排至脫水區地坑，通過脫水區地坑泵打至三聯箱內進行處理。
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米時關閉閥門繼續漿液沉淀，經過約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備由于自然沉淀時間較長，也通過地坑向事故漿液內加脫硫廢水藥劑，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.組織召開專題會統一思路，查閱相關資料、對脫硫系統進行剖析、并對現場吸收塔漿液、石膏旋流器溢流、廢水旋流器溢流、濾液等取樣化驗進行數據監測，進行分析。最終確定了以下系統優化方案。
脫硫廢水系統優化思路：
1、必須進一步降低脫硫廢水來水水質濃度、含固量。2、確保脫硫廢水產生量能夠達到22T/h。
2通過對現場數據監測，分析，查閱石膏旋流器資料、真空皮帶脫水機相關資料，每臺氣液分離器產生的濾液為10m3/h,而真空皮帶脫水機氣液分離器內液體是通過濾布過濾后的濾液、此濾液內各離子含量較高、含固量較低。經過多次監測氣液分離器內濾液密度為1030Kg/m3，離子含量與吸收塔漿液離子含量基本一致，且雜質含量較低。故對此進行優化、試驗。
1）把脫水系統石膏旋流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通，經過運行試驗兩臺真空皮帶脫水機同時運行，每小時產生的脫硫廢水為20m3/h，確保廢水產生量。
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地坑，在脫水地坑泵出口加裝三通至廢水緩沖箱，經廢水旋流器進入廢水系統進行處理。南京EDI純水處理設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。
通過以上系統優化后，廢水旋流器溢流至廢水箱的密度控制在1020 Kg/m3以下，利用三聯箱頂部的加藥桶將藥品連續加入，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、改造后優點：
脫硫廢水系統進行優化后，通過近段時間的運行觀察、相比前期脫硫廢水系統主要有以下優點：
1.廢水系統的投運時間可控，設備的可靠性、靈活性大大提高。
2.系統優化后，脫硫廢水系統能夠連續運行，每日合格脫硫廢水排放量為400噸以上，能夠將吸收塔內各離含量控制在合格范圍之內。
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，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約成本6.6元，每月可節約7.9萬元。每年可節約藥品費用約94.8萬元。
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