锅炉水膜除尘器废水处理工艺技术改造

王旭彪 肖永兵 饶玉师 余树波

（江西中烟工业有限责任公司广丰卷烟厂 江西上饶）

一、前言

锅炉除尘器是减少或降低燃煤锅炉排放污染物的主要装置，分干式和湿式两大类。传统的干式除尘器存在除尘效率不稳定、不具备脱硫功能等弊端。而湿式除尘麻石水膜式除尘器处理烟气量大、适用广泛、性能稳定、除尘效率高。广丰卷烟厂采用湿式除尘器处理3台燃煤锅炉排放的烟尘，因诸多原因，处理后废水粉尘浓度及pH值超标，废水利用率不足11%，年平均水消耗量大约5万吨。造成对环境的二次污染，浪费大量的水资源。

二、问题分析

1.水循环系统碳素钢管抗酸性腐蚀能力差

水膜除尘器的循环水输送管采用碳素钢管，正常运行情况下，一般短则2～3年，长则4～5年，输送管就会因腐蚀、磨损等原因无法继续使用，广丰卷烟厂水膜除尘给水系统管线采用碳素钢管，2010年安装投入运行，2013年起给水管道陆续出现损坏现象。

2.沉淀池有效处理容积小

受场地限制，灰水沉清池整体较短，废水通过时间偏短造成其中夹带的颗粒物无法完全沉淀，导致水膜除尘循环水一般循环10次左右，粉尘浓度已达到700 mg/L以上，水中粉尘处于饱和状态，如不更换清水，除尘效果将下降。图1为2014年3月5日对沉淀池注入清水进行10 h测试结果。

从测试数据可知，经过3次循环（废水完成一次循环需1 h左右）使用后，废水粉尘含量已高于300 mg/L（国家工业废水二级排放标准）。

图1 废水中所含粉尘浓度和循环次数关系图

3.人工投加石灰量精确性难以控制

石灰是工业锅炉污水处理过程中重要的水处理药剂之一,对降低水中的pH值及悬浮物具有一定的作用。在人工投加过程中，因投加点位置和投加量多少等因素的影响，对后续设备的处理效果会产生不良影响。

三、改造措施

1.循环系统管道由碳素钢管更换成不锈钢管

碳素钢管、不锈钢管、HPVC管材料属性对比见表1。

从表1中可看出不锈钢管及HPVC管抗腐蚀性强，但由于锅炉水膜除尘循环管道有外露，如选用HPVC管容易受外力挤压损坏，增加更换机率。因此选用耐腐蚀不锈钢管。

2.重新设计沉淀池

重建新沉淀，沉淀池有效容积由原来30 m3增加到98 m3（含备用沉淀池部分容积）。延长沉淀时间。按水膜除尘沉淀池处理量Q=20 m3/h进行重新设计，主要设计参数见表2、表3。

表1 管道材料选用对比表

表2 沉淀池设计计算表

表3 理论计算设计沉淀池与实际改造参数对照

为保证生产期间随时对沉淀池进行清灰作业，新建系统采用2套沉淀池，1备1用。可保证对其中一套沉淀清灰而不影响另一套沉淀运行。

3.安装pH值监测仪和自动加药装置

原废水中和处理过程中，操作工凭经验控制加药量，改造时增加一套pH值自动加药装置，通过该装置控制变频器改变加药泵电机的转速，达到控制加药量的目的，使被控对象的参数运行在最佳状态。把锅炉排污管接入循环池内，利用锅炉排污水的碱性中和废水部分酸性。锅炉每天定期排污量约为0.24 t炉水。炉水pH值10～12，这部分炉水可以中和一定量pH值2～4废水酸性。

四、改造效果

1.处理后废水水质符合湿式除尘器用水标。悬浮物浓度低于300 mg/L（符合国家工业废水二级排放标准），见图2。

2.处理后pH值控制在6～9。为防止改造后循环水水质超标，规定每1 h记录一次pH值，每天按10 h共抽取5天pH值数据，见图3。

图2 处理后废水内粉尘浓度含量

图3 pH值工序控制能力

3.改造实施后，年直接经济效益103 280元。锅炉烟尘的黑度及SO2浓度大幅度下降，达到了《锅炉大气污染物排放标准》（GB 13271-2001），处理后废水实现零外排放。