新澤技術(shù)解析：脫硫廢水對(duì)脫硫系統(tǒng)的影響

1石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中脫硫廢水物質(zhì)成分

相關(guān)人員采用實(shí)驗(yàn)方法，分別對(duì)正常運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行樣品取樣分析，得出了以下結(jié)論：首先，吸收塔內(nèi)部的漿液樣品，Cl-、F-以及SO32-的含量均偏高，且石膏樣品水分含量與CaCO3含量超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。脫硫廢水中水樣的COD與懸浮物含量超標(biāo)。其次，石灰石粉、灰塵以及工藝用水中的鋁與氟含量較高，會(huì)在吸收塔內(nèi)部發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，進(jìn)而生成氟化鋁絡(luò)合物。此物質(zhì)會(huì)吸附在石灰石顆粒的表面，進(jìn)而增加石灰石溶解與反應(yīng)難度。此情況下，石灰石的pH值的調(diào)節(jié)能力就會(huì)大幅度下降，以導(dǎo)致致盲現(xiàn)象的出現(xiàn)。再次，石膏中還有大量的Cl-、F-、Fe+以及Zn2+等金屬離子，其不僅會(huì)影響石膏的白度與純度，還會(huì)對(duì)真空皮帶脫水機(jī)濾布的細(xì)孔造成堵塞影響。此情況下，脫硫系統(tǒng)的脫硫效果就會(huì)大大降低，同時(shí)石膏脫水效果難以很好的實(shí)現(xiàn)。最后，Cl-是抑制吸收塔內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的重要物質(zhì)，其不僅能夠調(diào)節(jié)pH值，還能降低SO42-去除率，同時(shí)更會(huì)造成脫硫設(shè)備內(nèi)部的腐蝕。

2脫硫廢水對(duì)脫硫系統(tǒng)影響及控制方向

2.1控制方向

要想保證脫硫廢水排放系統(tǒng)與其它設(shè)備的正常運(yùn)行，應(yīng)嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)結(jié)果，來控制廢水的排放量。同時(shí)要保證吸收塔前除塵系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，將脫硫入口的粉塵濃度，控制在正常范圍內(nèi)。作為氯離子的主要來源，燒結(jié)燃燒，應(yīng)通過控制進(jìn)入電廠煤的煤質(zhì)和提高脫硫劑石灰石的品質(zhì)，來提高石灰石漿液的活性。此外，還要定期化驗(yàn)石灰石漿液和石膏的成分，來為異?，F(xiàn)象的調(diào)整提供重要依據(jù)。

2.2系統(tǒng)影響

脫硫系統(tǒng)中的脫硫廢水會(huì)造成金屬出現(xiàn)縫隙、孔以及應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。即當(dāng)濃度到達(dá)一定程度后，既影響了吸收塔的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，還降低了其作用可靠性與耐久性。當(dāng)脫硫廢水達(dá)到一定量后，能夠抑制吸收塔內(nèi)部的化學(xué)與物理反應(yīng)過程，進(jìn)而改變吸收塔pH值，對(duì)二氧化硫的吸收造成影響，進(jìn)而降低脫硫的效率。脫硫劑消耗量會(huì)隨著氯化物濃度的增加而增大，且氯化物不僅會(huì)抑制吸收劑的溶解，還會(huì)增加后續(xù)石膏脫水的難度。當(dāng)脫硫廢水中的Cl-離子含量過高，就會(huì)破壞漿液中[H+]的平衡，進(jìn)而抑制HSO3-的生成。此情況，會(huì)大幅度降低亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子的效率，進(jìn)而對(duì)石膏晶體的形成造成影響。此外，脫硫廢水中的氯化物含量較大時(shí)，吸收漿液中的惰性物就會(huì)增加，進(jìn)而導(dǎo)致漿液濃度升高問題出現(xiàn)。當(dāng)石膏排出泵、循環(huán)泵等負(fù)荷作用增加時(shí)，電耗就會(huì)增加。當(dāng)濃度過高，石膏的脫水效果就難以得到保證，進(jìn)而導(dǎo)致反應(yīng)脫出石膏含水率較大。而氟離子的影響與氯離子相似，但由F-與鈣離子反應(yīng)生成的氟化鈣會(huì)沉淀下來。此情況，會(huì)對(duì)石膏的品質(zhì)帶來影響，即低于氯離子所帶來的管道與塔體腐蝕影響。

3脫硫廢水系統(tǒng)改造優(yōu)化方案

3.1過渡改造方案

在漿液儲(chǔ)存箱標(biāo)高2.5m處加裝溢流管，加裝濾網(wǎng)，出口送至脫硫廢水變頻泵入口，經(jīng)脫硫廢水變頻輸送泵將沉淀后的脫硫廢水送至脫硫廢水處理站，固含量控制在1%以下，滿足脫硫廢水處理站的處理要求。對(duì)脫硫廢水處理系統(tǒng)的過渡改造，充分利用了電廠現(xiàn)有的設(shè)施資源，簡(jiǎn)單易行，節(jié)省成本。同時(shí)，通過對(duì)脫硫廢水系統(tǒng)的初步改造，基本上滿足了脫硫廢水處理站進(jìn)水含固量的要求，使脫硫廢水處理系統(tǒng)能夠間歇運(yùn)行，在一定程度上緩解了脫硫系統(tǒng)存在的問題。

盡管對(duì)脫硫廢水系統(tǒng)的初步改造能夠在一定程度上滿足脫硫廢水處理站進(jìn)水含固量的要求，但作為一種臨時(shí)措施，還存在著很多不足，如限于漿液儲(chǔ)存箱的結(jié)構(gòu)難以保證脫硫廢水連續(xù)進(jìn)水，難以穩(wěn)定脫硫廢水處理站進(jìn)水含固量，進(jìn)而降低廢水處理系統(tǒng)的處理效果。

3.2設(shè)計(jì)優(yōu)化及改造方案

為保證脫硫廢水處理站能夠連續(xù)運(yùn)行，進(jìn)一步采取了更為完善的措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化和改造。(1)增加了二級(jí)旋流站設(shè)備，同時(shí)對(duì)一級(jí)旋流站進(jìn)行了升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)了二級(jí)旋流站出口的脫硫廢水漿液固含量降至到3%以下。(2)建設(shè)了三級(jí)沉淀池，將由二級(jí)旋流站出來的脫硫廢水進(jìn)行了三級(jí)沉淀，實(shí)現(xiàn)了由第三級(jí)沉淀池送到脫硫廢水三聯(lián)箱的脫硫廢水的固含量降至1%以下。改造后的系統(tǒng)中，漿液儲(chǔ)存箱起到了儲(chǔ)存廢水，緩沖脫硫廢水處理站來水流量的作用。(3)對(duì)原來的脫硫廢水輸送管路和閥門進(jìn)行了改造，將脫硫廢水輸水管段地下段管路改為地上襯塑管，并且擴(kuò)大了管徑，解決了管路堵塞問題。(4)對(duì)加藥系統(tǒng)進(jìn)行了改造，通過直接添加強(qiáng)堿(NaOH)，對(duì)pH進(jìn)行了有效控制。(5)對(duì)PLC控制邏輯和流程進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)和自動(dòng)結(jié)合的運(yùn)行方式，簡(jiǎn)單實(shí)用地實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行方式的有效控制。

4脫硫廢水“零排放”常規(guī)處理工藝介紹

4.1預(yù)處理工藝系統(tǒng)

經(jīng)三聯(lián)箱處理后的脫硫廢水中硬度離子含量很高，若不加處理會(huì)對(duì)后續(xù)設(shè)備及管道造成嚴(yán)重的污堵，所以在預(yù)處理時(shí)常會(huì)采用“pH調(diào)節(jié)+混凝+沉淀”的處理工藝降低水中鈣鎂離子的含量。首先在pH調(diào)節(jié)池中將進(jìn)水調(diào)整至9.0～10.0，將Mg?硬度轉(zhuǎn)換為鈣硬度。然后在混凝池中分別加入碳酸鈉藥劑，可以有效的將水中的硬度離子降低至1～2mmol/L。再投加PAM藥劑，通過絮凝、沉淀工藝將無機(jī)泥排出。處理后的水進(jìn)入濃縮工藝段進(jìn)一步處理。

4.2濃縮減量工藝系統(tǒng)

零排放工藝的最終目標(biāo)是將水送至蒸發(fā)器中結(jié)晶，但由于蒸發(fā)器造價(jià)高昂，且運(yùn)行費(fèi)用高，所以最大限度的將廢水減量是本工藝段的主要目標(biāo)。

4.2.1反滲透工藝(預(yù)濃縮工藝—不分鹽)

反滲透工藝是利用半透膜的原理，通過在高濃度側(cè)施加壓力將水和鹽分離出來。系統(tǒng)回收率通?？梢栽O(shè)計(jì)在70%～80%之間，產(chǎn)出的干凈水由于離子含量低，可以回用到工業(yè)系統(tǒng)中。而反滲透膜截留下的有機(jī)物、膠體和無機(jī)鹽由濃水側(cè)排至濃水收集水箱，后續(xù)進(jìn)入高效濃縮工藝單元進(jìn)一步處理。反滲透法制取除鹽水是一個(gè)物理過程，所以比離子交換法環(huán)保。同時(shí)處理過程簡(jiǎn)單，易操作，自動(dòng)程度化高，人工干預(yù)量小，同時(shí)系統(tǒng)的管理與維護(hù)簡(jiǎn)單。

4.2.2納濾工藝(預(yù)濃縮工藝-分鹽)

納濾膜元件是一種特殊分離膜品種，原理與反滲透類似，其截留特性介于超濾與反滲透之間。因此，納濾膜元件對(duì)水中溶解的小分子有機(jī)物有很高的脫除率，同時(shí)納濾膜元件對(duì)水溶液中的離子也有一定的脫除率(一般在20%～98%之間)。主要是對(duì)二價(jià)及以上的高價(jià)離子去除率較高，而一價(jià)離子則沒有什么去除效果，適合進(jìn)行分鹽處理設(shè)計(jì)。由于納濾的產(chǎn)水中一階離子含量高，而濃水中二階離子含量高。由此可以把NaCl和Na2SO4分開，在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)得到較高純度的結(jié)晶鹽。