发电机组湿法脱硫废水处理系统的优化改造

马晓辉

摘 要：现阶段，石灰石-石膏湿法脱硫技术在火力发电领域应用广泛，效果较好。我国的脱硫技术由国外引进，由于在湿法脱硫废水处理方面欠缺经验，加之技术的引进时间不长，导致我国的发电机组湿法脱硫废水处理工作落后于发达国家。就目前而言，国内烟气脱硫行业的主要目标是最大程度地缩减脱硫系统的运行成本并提升脱硫的效率。作者结合工作经验与相关理论知识，在文章中探讨了发电机组湿法脱硫废水处理系统的优化改造，供读者参考借鉴。

关键词：火力发电；湿法脱硫；废水处理

中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）19-0054-02

引言

我国目前广泛应用的湿法烟气脱硫技术较为成熟，脱硫效率相对较高，但也存在不少弊端，例如湿法烟气脱硫浆液中存在着较多的悬浮杂质与盐分，这些物质的浓度随脱硫系统运行时间的增长而提升。除此之外，烟气中含有极少量的氟离子，这些氟离子源自原煤，最终会进入浆液并与浆液中的铝联合作用，从而减弱石灰石的溶解性，导致脱硫效率显著下降。同时随着系统连续运行时间的增加，浆液内会富集大量的氯离子，对设备有较强的腐蚀性。现阶段，应当要对部分发电机组烟气湿法脱硫废水处理系统进行优化改造，最大程度地强化该系统的运行质量及处理效率，尽可能降低脱硫废水外排对环境的影响。

1 脱硫废水处理系统的工艺流程

某火力发电厂的烟气脱硫废水处理工艺系统主要包含废水处理、污泥脱水以及化学加药三大部分。三联箱、废水调节曝气池、清水箱以及澄清池是废水处理系统的主要设备，而污泥脱水系统则由污泥螺杆泵、污泥中转池以及板框压滤机等设备构成。化学加药系统是非常重要的废水处理系统组成部分，其主要由助凝剂储存和加药系统、碱加药系统、絮凝剂储存和加药系统与有机硫加药系统构成。图1为废水调节曝气池示意图：

在处理废水的过程中，脱硫废水首先流进废水调节曝气池，曝气池的底部设置了曝气装置，脱硫废水经过充分曝气后COD值显著下降，此后，废水提升泵将废水输送到三联箱的中和箱之中，技术人员向中和箱中加入适量的石灰乳，此举的主要目的是调整脱硫废水的PH值。通常情况下，脱硫废水的PH值在8.5之9.5之间最为合适，在此PH环境下，各类重金属离子将转化为相应的氢氧化物沉淀[1]。

在脱硫废水进入沉降箱后会与箱中的有机硫发生混合，此后，铜离子与银离子等等重金属通过相应的化学反应而转化为极难溶的硫化物，随后进入絮凝箱，此时需要向絮凝箱中掺入适量的絮凝剂，以此得到大量的絮凝物。

脱硫废水流入絮凝箱，再由絮凝箱流入澄清池，需要将适量的助凝剂加到澄清池入口中心管部位，如此颗粒的长大过程将得到有效强化，促使絮凝物在较短时间内转变为结实粗大的絮凝体，从而便于分离及沉淀。废水进入澄清池后，其中的絮状体会逐渐地沉积于澄清池的底层，一段时间后转化为泥浆，启动刮泥装置对泥浆进行清除。经过深处理的废水转变为清水，清水不断上升直至抵达蜂窝斜管处，在蜂窝斜管处被进一步过滤后纳入环形三角溢流堰，最终汇入清水储存箱。处理后的清水经检验各项指标合格后通过清水泵外排。

2 发电机组烟气湿法脱硫处理系统的优化改造

传统的火力发电机组湿法烟气脱硫废水处理系统固然能够发挥巨大的作用，但从实际运行来看，其依然存在着不少的问题，包括外排废水中固体物质含量严重超标、板框压滤机故障率过高等，此外，旧系统的运行调整方式也不甚合理，主要表现为中和箱未设置PH计、实际废水浓度与加药量不匹配等[2]。

鉴于上述情况，需要对原发电机组烟气湿法脱硫废水处理系统进行优化改造，以下是具体的改造方案：

（1）铝、硅等化合物是脱硫废水中悬浮物的主要成分，其本身具有一定的浓缩性，沉降性也较强。经验表明，铝、硅化合物只需静淀2h左右便可去除，所以，可以将初沉池设置在废水调节曝气池之前，使废水先进入初沉池再进入废水调节曝气池，如此一来，废水中颗粒较大的悬浮物将通过初沉池进行有效的固液分离，以降低后续工序的含固量。设于初沉池中的自动刮泥装置将对浓缩的泥浆进行清除，经处理的污泥由输送管道送到板框式压滤机，板框式压滤机将污泥去除部分水分并压制成饼状物。

一般来讲，一切正常的情况下，脱硫废水顺利进入初沉池并经初步分离后以一定速度汇入废水调节曝气池。如果初沉池发生故障，则脱硫废水不进入初沉池而是直接汇进废水调节曝气池。大量事实证明，初沉池的增设能够有效地降低系统后续工序的负荷，提升系统的运行效率与稳定性。

（2）有必要对旧式的废水旋流器进行改造，最大程度地提升废水旋流器的工作效率。应当定期检查旋流子、沉砂嘴的质量是否完好，及时更换受损的设备部件。需要进一步提升旋流系统的旋流能力，大幅度降低废水中固体的浓度。

（3）废水调节曝气池气力搅拌器是一种非常重要的废水

处理配套设施，搅拌器搅拌废水的过程中令水与空气充分混合，致使水中的亚硝酸盐进一步地氧化，如此，系統出水的COD值将显著下降。在工作中，作者发现曝气管道容易发生堵塞现象，所以，应当对废水调节曝气池进行相应的技术改造，主要举措是在降低进入曝气池的废水含固量的同时在池中设置适当的机械搅拌设备，如此能够最大程度地降低曝气管道堵塞的几率。

（4）絮凝箱、沉降箱以及中和箱中搅拌器的主要作用是使箱中的物质充分混合，以此来增强各物质间的化学反应，设置的反应时间分别为35min、35min、55min。因为未经处理的脱硫废水中悬浮物含量相对较高，此外，悬浮物的沉降能力颇佳，所以悬浮物极容易沉降于箱体之中。作者认为，需要在破碎絮凝大颗粒的基础上提升搅拌器的转速，该手段能够避免絮凝箱底部固体物质发生沉积。主要的技术改造措施是大幅度提高配套搅拌机的转动速度，从而进一步强化搅拌的强度[3]。

（5）一般而言，系统的板框压滤机每日运行3至7次，每次运行时间在2h上下，每小时约产生8m3水，每日生成的清水的量在75m3左右，原系统将这部分水加入至废液收集池中，废液收集池会对这部分清水开展二次处理工作，这样做不仅会浪费大量的药品，同时不利于节能，将增加废水处理的成本。原系统的板框压滤机运行过程中，压缩空气对其进行正吹扫，而发达国家则同时采用压缩空气正反吹扫的工作模式，如此一来，泥饼中的水分将迅速流失，泥饼在极短时间内迅速干燥化，这能有效防止泥饼粘结滤布。如果板框压滤机本身无法有效保持正常的工作压力，则应当及时打开位于出口管路处的回流管路，从而大幅提升板框压滤机的压泥时间，进而保证泥饼的厚度能够满足相关的技术要求[4]。

（6）应当将先进的PH值在线调节系统设置在中和箱中，石灰乳投放量由石灰乳加药装置的启动与停止来控制，并且与中和箱的PH值联锁，其能有效确保中和箱中脱硫废水的PH值始终处于8.5至9.5之间。此外，有必要为清水箱设置PH在线调节系统，为了使出水的PH值始终处于6至9之间，需要视情况向出水中掺入适量的盐酸。如果出水的PH值不达标，则将出水回流到出水箱后再次进行调节，直到出水的PH值符合相应的技术标准。

需要在清水箱中设置COD在线监控设备与浊度仪，如果出水的COD含量或浊度达不到要求，则回流至废水调节曝气池中再处理，直至达标为止。应当在澄清池、初沉池中设置泥位计，在澄清池或者初沉池底部污泥积累到设定高度时开启污泥输送泵进行排泥工作[5]。

3 结束语

现阶段，做好发电机组烟气湿法脱硫废水处理系统的改造工作具有重要的现实意义，有利于提升废水处理质量与效率、显著降低废水处理的成本，并大幅度延长相关设备的使用寿命，为此，广大技术人员要不断地汲取国内外先进的系统改造经验，在改造工作中善于发现问题、勇于创新，从而促进脱硫废水处理工作的长足进步。

参考文献：

[1]王再翔，李永会，高忠义.脱硫废水处理技术在乌海热电厂的应用[J].内蒙古科技与经济，2011（07）.

[2]李新法，王祖涛.石灰石-石膏烟气湿法脱硫废水处理方式优化[J].华电技术，2011（05）.

[3]邵明勇，於晓博.烟气湿法脱硫废水处理系统的优化设计[J].中国电力教育，2011（12）.

[4]吕新锋.宁海电厂脱硫废水处理探讨[J].电力科技与环保，2011（03）.

[5]胡剑琛.火力发电机组海水烟气脱硫效率优化研究[J].热力发电，2011（10）.