湿法FGD废水对系统影响及优化管理的研究

摘 要：文章对石灰石/石膏湿法FGD工艺中产生的脱硫废水进行分析和说明，详细阐了脱硫废水的成因、成分和危害。由于脱硫废水性质比较特殊，与电厂的其他废水性质差别较大，因此对于脱硫废水的处理工作要较电厂其他污水处理工作复杂和重要的多，文章通过实例研究及理论计算说明了脱硫废水对脱硫系统生产设备的影响。最后文章分别从设备和运行角度对脱硫废水系统的管理进行了阐述。

关键词：湿法脱硫;废水;影响和危害;研究;优化管理

1前言

近年，环保问题是国家和行业十分关注的问题，环保部门对于火力发电厂的废水处理及排放要求也是愈发严格。在采用湿法脱硫FGD工艺的火力发电厂中，湿法脱硫产出的脱硫废水量较多，脱硫废水中SS（悬浊物）、COD（化学耗氧量）、重金属离子含量、Ph值等水质检测关键指标也是电厂所有产出废水中污染最为严重的，因此脱硫废水处理技术已经成为了目前火力发电厂关注的重点内容。影响濕法FGD工艺废水产出量的因素很多，主要取决于烟气中的HCl（HF） ， 而烟气中的HCl（HF） 主要来自于机组燃烧的煤。因此，煤中Cl（ F） 质量含量越高， 烟气中的HCl（HF） 质量浓度越高， 则废水的水量越大。

2实验分析废水对脱硫系统的影响

模拟废水停运5天，该期间机组负荷率平均为82%，脱硫系统在运行过程中的废水产出具有一般性，符合样本采集要求。在此期间定期的分别在废水停止排出1天、3天、5天对脱硫系统的石灰石浆液、吸收塔浆液、石膏以及脱硫废水进行全面采样和化验分析，对比废水停止产出后脱硫系统各部分工质的关键指标变化可以看出各指标的变化过程及其影响。根据结果可以得出如下结论：

2.1 5天中石灰石浆液的品质变化不大，且关键指标都符合标准要求，因此其对于吸收塔浆液、石膏以及废水样品的影响是一致的，相应的对于本次样本采集和分析结果的影响是可以忽略不计的。

2.2  废水连续不产出会导致吸收塔浆液样品中Cl-含量、SO32-含量和F-含量显著增高。其中，SO32-含量和F-含量在废水停止排除24h后开始超出标准要求。通过对吸收塔浆液样品的5天内三次的抽检化验结果进行比对发现，在废水停运后的72h内吸收塔浆液的各项指标上升趋势较快，而超过72h后吸收塔浆液的各项指标增长速度开始减慢并趋于平缓，说明浆液循环在循环使用过程中，混合物浓度是一个不断增加并且无限趋于饱和的发展趋势[1]  。

2.3 废水停止产出5天后石膏样品的水分含量、CaCO3含量以及Cl-含量逐渐超标。石膏的产出质量逐渐下降，而超过5天后随着水分的不断增加，石膏中不饱和水比例会越来越多，石膏会变稀，最终失去理想形态。究其原因，主要是石膏中含有大量的粉尘和F-，Cl-和Al+，Fe+，和Zn2+等金属离子，这些例子除了影响石膏的纯度和白度等质量外，更会因其粒小不容易分离且会堵塞真空皮带的毛细孔，影响脱水效果，造成石膏中的游离水分超标。其中，Cl-含量增加严重降低石膏品质，造成石膏脱水困难，使其含水量大于10%。

2.4 废水水样主要是在废水旋流器蓄水箱中采集的旋流子淡侧溢流液。COD指标随着Cl-含量的增加使得废水的pH值也逐渐降低，Cl-能抑制吸收塔内的化学反应，降低SO42-去除率，消耗石灰石等吸收剂;氯化物还能抑制吸收剂的溶解，使石膏中的石灰石含量增加。同样的，通过5天内三次的抽检化验结果进行比对发现，在废水停运后的72h内脱硫系统产出的废水各项指标上升趋势较快。72h后仍不断增加但速度减缓。悬浮物等固态物质的浓度变化趋势不同于离子，它还受到废水旋流子的分离能力和废水密度的影响。

综上分析，当废水停止产出24h后，废水中悬浮物已经超过了设计值，此时会加速脱硫系统设备的磨损;废水停止排出超过24h后，脱硫吸收塔浆液的反应效果已经收到影响，CaCO3含量、CaSO3含量已经超过了标准要求，此时需要运行人员通过调整增加吸收塔浆液的循环量等方法维持脱硫效率;废水停止排出超过72h，脱硫系统产出石膏含水量已经不符合要求，且石膏色度已经开始发生变化，停止产出废水超出120h，真空皮带机上石膏层厚度及形状开始难以维持，因此脱硫废水停止产出不应超过120h。

3脱硫废水系统的优化管理

3.1 脱硫废水的产生是不可避免的，然而脱硫废水的产量和废水污染程度是可以控制的，因此为了保证脱硫废水处理系统的良好运行状态，主要从两个方面着手，一是保证脱硫系统入料的规范性，二是保证脱硫废水系统设备运行的正确性：

3.2控制脱硫系统入料的规范性，主要是做到确保进入到脱硫系统的物料品质，以及维持吸收塔浆液的正常运行，防止由于入料品质或控制指标过大偏离设计值导致脱硫废水产量异常增大。

3.3 应该确保电除尘系统的安全可靠运行，严格控制脱硫入口粉尘浓度在正常范围内;控制入厂煤的煤质和石灰石的质量，使用高活性的石灰石原料;定期化验石灰石浆液和石膏成份，为运行调整提供依据，发现异常超标及时调整;严格控制吸收塔浆液的含固量在合格范围内;根据实际运行工况，吸收塔的供浆量过量时，应停止供浆，定期降低吸收塔pH值在4-4.2之间运行2-4小时，连续进行吸收塔浆液置换（排至事故浆液箱并补充工艺水），待吸收塔内过量的石灰石浆液在低pH值下溶解消耗完之后，再通过增加供浆量来提高pH值，并对照脱硫效率的变化判断，如果pH值上升的同时脱硫效率也随之上升，则可以逐步提高pH值至5.2;加强对脱硫系统各部分的化验监视，特别是吸收塔浆液、脱硫废水、石膏等的定期化验，根据化验结果确定废水排放量，清楚地了解脱硫系统的健康状态。

3.4 对于废水系统缺陷发生率的统计表明，废水系统缺陷发生主要由腐蚀、堵塞和滴漏三部分缺陷特征组成。其中腐蚀是能够通过防腐检查避免的;滴漏缺陷可以通过水压试验避免，而发生的滴漏缺陷也较容易消除;堵塞缺陷虽然缺陷原因简单明了，但是由于系统布置问题以及废水系统工质特点导致缺陷发生频率最高，消除过程也最为麻烦。针对堵塞缺陷，主要有三个方面进行治理：

1.改造冲洗系统，保证冲洗位置和冲洗水量满足系统要求。

2.对废水系统进行改造，根据需求加大系统管道直径，减少不必要的弯头数量和水平管道长度，将整体管道改造为兰盘连接的分段管道。上述措施能够减少系统堵塞的机会，方面堵塞后的清理工作。

3.在废水系统之前加装过滤装置，将较大或形状不规则的杂物首先过滤掉，不让其进入废水系统堵塞管道。这种过滤装置可以选择能够在运行中进行清理的过滤器，将不可预见的堵塞缺陷变为可以控制的定期清理过滤器工作。

4结语

本文介绍了湿法FGD废水的成因及危害，通过对化验数据的研究确定了脱硫废水处理系统对于脱硫系统的影响程度，通过物料平衡原理确定了脱硫废水产出的影响因素，经过对上述问题的分析和研究，分别从运行和设备管理方面提出了脱硫废水系统长效管理措施。对于目前应用湿法FGD的电厂有一定的指导意义和推广价值。

参考文献：

[1]金东春，吴广生，朱昶.湿法脱硫吸收塔浆液成分影响因素研究[J]. 浙江电力. 2007（01）.

作者简介：

王亚楠（1987-），男，汉族，硕士，国家注册安全工程师，电力工程技术工程师，技师。在火力发电厂设备管理、技术监督、故障监测与诊断、设计研发等方面有多年的工作经验。

（建投遵化热电有限责任公司，河北 遵化 063000）