火电厂湿法脱硫废水处理系统优化改造

马连洪

【摘要】针对国华台山电厂二期（2*1000MW）脱硫废水处理系统投运后出现的问题进行优化改造：调整污泥循环泵出口母管走向;在离心脱水机入口管道上增加流量计和浓度计，并增设再循环管路;增加脱硫废水事故处理旁路;调整离心脱水机出口清水流向;调整系统控制流程。改造完成后，系统可以一键启动，并稳定运行，出水达到国家排放一级标准。

【关键词】湿法脱硫;废水处理;优化改造;离心脱水机

1.前言

石灰石—石膏湿法脱硫工艺，是用石灰石浆液与烟气中的二氧化硫进行中发生化学反应，达到脱硫的目的。为了维持脱硫设施中的物料平衡，需要定期从脱硫设施中排除一定量的废水。脱硫废水含有的杂质主要为固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐 氟化物以及重金属。这些杂质主要来自燃烧的煤和溶解的石灰石。这些杂质进入脱硫装置吸收塔，溶解于吸收浆液中，并且在吸收浆液循环系统中不断浓缩，最终汇集到脱硫废水。

2.脱硫废水处理系统工艺流程

广东台山发电厂二期2×1000MW机组的脱硫废水处理系统工艺流程见图1，处理能力为20m3/h，每天24小时连续运行，并能耐短时间25m3/h的冲击负荷。脱硫废水处理系统包括废水处理、加药、污泥处理等三个分系统。来自废水缓冲箱的脱硫废水经由废水泵输送至三联箱（中和箱、沉淀箱、絮凝箱合称为三联箱）。废水在中和箱中，加入石灰浆液，废水中氟离子与Ca（OH）2反应生成CaF2;在沉降箱中加入有机硫化物，与废水中重金属反应形成难溶于水的络和物;在絮凝箱加入硫酸氯铁和助凝剂，使废水中CaF2和悬浮物进行絮凝;絮凝箱中的废水自流到澄清池，絮凝物在这里沉降分离，上层为清水，下层为污泥;清水从澄清池内溢流至出水箱，在出水箱出水通过投加盐酸控制PH在6-9之间，进行回收利用;污泥通过污泥再循环泵输送至污泥缓冲箱，再通过污泥给料泵输送至离心脱水机进行脱水。

3.运行中存在问题及解决方案

3.1 存在问题

澄清池中污泥原设计主要是靠重力自流到污泥缓冲箱中，因为澄清池和污泥缓冲箱的液位差较小，遇到长时间不排泥造成污泥浓度高的情况，污泥就沉积在澄清池底部，需要人工抽取清理。

解决方案：污泥循环泵出口母管在设计初期是通向中和箱，将澄清池中的一部分污泥作为活性泥送回到中和箱以增加后续的絮凝效果。现在将污泥循环泵的出口母管上增加一路通往污泥缓冲箱，改自流排泥为抽泥，这样就可以解决澄清池底部积泥现象。

3.2 存在问题

本系统使用的离心脱水机品牌是的德国韦斯特伐尼亚的，对来料的浓度要求在1%-8%，来料浓度对离心脱水机寿命和使用故障率有较大影响，但原来设计没有在离心脱水机入口管道安装流量计和浓度计，只能凭手动化验测量浓度，费时长，影响运行调节。

解决方案：在污泥缓冲箱出口到污泥给料泵之间管道上增加流量计和浓度计，并设置表计检修旁路。同时并增加一路再循环管路回污泥缓冲箱，启动污泥给料泵后先进行再循环，等污泥流量、浓度达到标准后再关闭再循环管路，进入离心脱水机进行脱水作业。这样可以有效保护离心脱水机，减少故障率，延长使用寿命。

3.3 存在问题

脱硫废水处理系统属于公用系统，几乎没有机会长时间整体停运进行检查处理，但系统中的离心脱水机和箱式设备：包括废水缓冲箱、三联箱、污泥缓冲箱、石灰乳溶药箱以及对应的搅拌器都是单机，无备用设备，且设备都容易出现故障，影响整个系统运行，进而影响到脱硫系统，影响脱硫效率。

解决方案：设置脱硫废水处理系统事故处理旁路。在脱硫废水处理系统来水管上和絮凝箱出口到澄清池入口这一段分别加一条旁路通往渣水处理系统。脱硫废水中的重金属或酸性物质与碱性的渣水反应生成固体去除，国内已经有嘉兴电厂等电厂将脱硫废水排入渣水处理系统的先例[1-2]。当脱硫废水处理系统废水缓冲箱、三联箱、石灰乳溶药箱出现缺陷，必须停运时，通过来水管上旁路将废水暂时输送到渣水处理系统处理;当污泥缓冲箱、离心脱水机出现缺陷，必须停运时，通过絮凝箱出口到澄清池入口上的旁路将废水暂时输送到渣水处理系统处理。

3.4 存在问题

离心脱水机每天启动运行三次，每次运行时间约1.5小时，每小时产生废水约6吨，每天可产生清水28吨，这部分清水原设计是直接回到废水缓冲箱，进行二次处理。

表1 离心脱水机清水与出水箱出水对比分析

检测项目 出水箱出口取样（mg/L） 离心脱水机清水（mg/L） 排放一级标准（mg/L） 备注

悬浮物 15.6-55.75 15.9-56.85 ≤70 本周测定一次

COD 66 66 ≤100 每月测定一次

氟化物 26 26 ≤30 每月测定一次

Zn 0.164 0.164 ≤5.0 每月测定一次

Cd <0.03 <0.03 ≤0.1 每月测定一次

Ni 0.177 0.177 ≤1.0 每月测定一次

Pb <0.45 <0.45 ≤1.0 每月测定一次

As <0.00002 <0.00002 ≤0.5 每月测定一次

结果中有“<”的表示未检出，数值为该项目的检出限，对于PH值，由于出水箱内加了盐酸，不做对比

解决方案：经过对这部分清水进行化验，其水质与出水箱出水一样都符合排放标准[3]（如表1），只是悬浮物含量偏高约2%左右，故直接将这部分水引入出水箱。这样不仅能节约药品和能源，也能减轻系统负荷。

3.5 存在问题

脱硫废水处理系统脱硫废水为一个大顺控。顺控启动条件及其它综合原因造成顺控无法进行，也不符合实际运行情况;

解决方案：根据整体运行的要求对各个子系统间可能导致顺控启动失败的故障点和逻辑中的不足及错误的地方进行了有计划的修改，并对石灰乳制备顺控、加药顺控、加药冲洗顺控等重新进行调试安装，同时针对问题要因，使自动融入程控，再由几个小程控的串联完成脱硫废水系统全自动的一键启动。其中程控步序均使用统一模板（如图2）。

步序模板如左图所示，通过点击启动按钮实现程控的启动，复位可随时终止程控，每一步均有进行中和已完成两种状态，全部步序完成时，程控完成变成红色，复位按钮可以进行所有状态的复位，如目前状态。三个绿色圆圈分别代表允许程控（红色禁止＼绿色允许），程控自动启动（红色），程控自动停止（红色）。

图2 程控步序模版

4.结束语

台山电厂二期（2*1000MW）脱硫废水处理系统经过优化改造后，系统实现一键启动，一年多来能稳定运行，出水达到国家排放一级标准。在国家对环保的日益重视的大环境下，火力发电厂石灰石—石膏湿法脱硫系统的运行维护水平都有了较大的提高，但脱硫废水处理系统仍是很多电厂的薄弱环节，本文所述问题及解决方案也可以为同类型火电厂脱硫废水处理系统所借鉴。

参考文献

[1]张国鑫.脱硫废水引入渣溢水系统的处理效果分析[J].电力科技与环保，2010，26（1）：39-41.

[2]陈彪，许超，赵琦等.烟气脱硫废水排人渣水处理系统的试验研究[J].浙江电力，2010（2）：33-36.

[3]GB 8978-1996综合污水排放标准[S].