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脫硫廢水具有高懸浮物含量、高鹽含量、強腐蝕性的特點，含有的雜質主要有過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬，其中很多是GB8978－1996中要求控制的一類污染物。作為電廠的一種處理難度大的廢水，脫硫廢水處理系統在運行過程中容易出現多種問題，導致目前國內很多電廠的脫硫廢水設備處于停運狀態或出水不能達到GB8978－1996排放標準。本文對脫硫廢水處理系統設計缺陷和運行問題進行分析，提出了相應的改進和應對措施，使電廠脫硫廢水處理系統出水能夠滿足達標或回用要求。

1常見脫硫廢水處理工藝

常見FGD脫硫廢水處理系統為“三聯箱處理+澄清”工藝，三聯箱包括中和箱、反應箱和絮凝箱，具體工藝流程如圖1所示。FGD旋流站來脫硫廢水在廢水緩沖池內進行曝氣混合均勻，然后通過廢水泵送至三聯箱。在三聯箱的中和箱中投加石灰乳或氫氧化鈉，快速攪拌使原來酸性的廢水呈堿性（pH控制在9.0～9.5），此過程中大部分重金屬形成微溶的氫氧化物從廢水中沉淀出來。中和箱內出水自流至反應箱，在反應箱投加有機硫和凝聚劑，將不能以氫氧化物形式沉淀的殘余重金屬以硫化物沉淀的形式去除。反應箱出水進入絮凝箱，在絮凝箱內投加助凝劑，在低轉速攪拌下進行絮凝反應，促進絮體進一步長大。絮凝箱出水自流進入澄清器。廢水絮體在澄清器內進一步長大，并通過上部斜板進行沉淀分離，上部清水經加酸調節pH至6～9后自流進入清水池。澄清器污泥送至壓濾機進行壓濾。

2存在問題分析

2.1設計方面1）廢水旋流器問題。脫硫系統廢水旋流器設計容量和旋流子噴嘴尺寸選型不當，廢水旋流效果差，脫硫廢水來水含固量較高，造成系統設備之間連接管道沉積堵塞的問題，如中和箱、沉降箱、絮凝箱之間的連接管道經常由于懸浮物沉積而造成管道堵塞，且清理困難。2）脫硫廢水處理系統未設計廢水緩沖池。有些脫硫廢水處理系統未設計廢水緩沖池，廢水直接進入三聯箱進行處理。脫硫廢水的排放具有間斷性且流量變化大的特點，廢水沒有經過均質均量的緩沖調節，容易造成脫硫廢水處理系統尤其是澄清器短時負荷過大，影響了出水水質。3）三聯箱和澄清器缺陷。三聯箱和澄清器設計反應停留時間太短，絮凝反應效果差，形成的礬花顆粒不夠大，泥水分離效果差，出水濁度和懸浮物含量高，水質變差。4）氟離子和硫酸根含量超標。有些電廠脫硫廢水來水氟離子和和硫酸根含量較高，但脫硫廢水加藥系統卻按投加NaOH溶液設計。由于NaOH只能調節pH，對氟離子和硫酸根不具有去除能力，造成出水氟離子和硫酸根含量不能達到GB8978－1996標準。5）系統管路缺陷。脫硫廢水系統易發生污堵，有時需要對系統管路分段拆卸沖洗。因此脫硫廢水處理系統管路設計時宜采取拆卸方便的法蘭連接方式，法蘭間距一般宜小于6m，盡量少使用彎頭[3]。

2.2運行方面脫硫廢水處理過程中需要用到石灰乳配制系統和壓濾機系統，再加上脫硫廢水本身固含量較高，這些造成脫硫廢水處理過程中容易遇到諸多問題。1）石灰貯藏給料系統故障。常見的石灰貯藏給料系統見圖2。目前國內多數電廠采用的是機械振打和氣壓流化出料方式，但這2種方式設備故障較多。機械振打常造成粉料壓實，拱橋產生，阻礙出料；氣壓流化出料中粉料分子分離和成為流體狀態，改變堆積密度和體積，造成計量不準，易形成老鼠洞；或因石灰乳配制時產生的水汽上升導致石灰受潮板結，無法下料。上述原因導致石灰貯藏給料系統在運行一段時間后被廢棄。有些電廠直接采用人工進行袋裝石灰投加，但人工投加工作強度大，揚塵嚴重，工作環境惡劣，難于長期運行。螺旋刮片給料型式是近幾年才引進的進口產品，目前只有少數電廠安裝使用，故障較少，運行穩定，完全機械出料系統，計量精準，工作現場飛灰很少，環境較好。2）石灰乳配制和投加問題。石灰乳加藥控制采取中和箱內pH計輸出的模擬信號來實現石灰乳加藥泵自動變頻調節，受石灰乳含量影響較大，因此需要采用高品質石灰進行石灰乳的配制。如果石灰純度不夠，含砂量高，會造成石灰乳進料不穩定，同時會造成石灰乳儲罐的排污次數會增多，增加了人工清理、沖洗工作量；石灰乳管道在停運后易堵塞管道，系統每次停運后需要進行及時沖洗，沖洗過程應采用自動閥門減少人工勞動強度且不留死角。3）設備及管路堵塞問題。廢水系統故障后未及時沖洗污泥泵及污泥管路，造成污泥管路堵塞，系統無法重新啟動。廢水系統中各箱罐因來水中本身固含量較高，固體沉積造成設備堵塞，攪拌器超負荷運行，因此各箱罐及調節池要采取措施多采用停運自動沖洗措施來防止污泥堵塞板結。4）壓濾機故障問題。污泥脫水系統的關鍵設備是壓濾機，脫硫廢水系統常采用板框壓濾機。目前國內電廠板框壓濾機有國產的也有進口的。綜合多數電廠的運行實踐表明，國產板框壓濾機故障高，壓濾機污泥含水率偏高，泥餅粘結濾布嚴重，造成不能自動卸泥，增加了人工干預的工作量；同時，污泥螺桿泵在向板框壓濾機輸送泥漿過程中泵壓經常過載，導致跳閘頻繁，泥餅厚度達不到要求[4]；濾布清洗裝置配備不到位，造成濾布堵塞嚴重，壓濾機無法穩壓，容易吡泥。進口壓濾機多帶有自動卸餅系統和自動清洗裝置，出現類似情況較少，運行比較穩定。5）運行調整方式不合理。加藥量與實際廢水水量、污染物含量不匹配，脫硫廢水中的沉淀物沉降速度、絮凝顆粒沒有達到預期效果，導致澄清器泥水分離效果較差。

3應對措施

綜合以上問題，電廠在脫硫廢水改造時可采取應對措施如下：1）選用合適的旋流器。為保證廢水系統處理效果，應按相關規范設計脫硫系統廢水旋流器容量，選擇合適的旋流子噴嘴尺寸。合適的旋流器能夠確保脫硫廢水處理系統進水固體的質量分數小于1%，可以減輕脫硫廢水處理系統負擔，提高三聯箱的混凝沉淀效果。2）增設預沉池和廢水緩沖池。脫硫廢水中懸浮物過高會造成混凝絮體不易沉淀，因此設置預沉池，通過自由沉淀使一大部分懸浮物（質量分數50%以上）在預沉池中得到去除后再經三聯箱的進行混凝沉淀，預沉池停留時間至少為4h。脫硫廢水排放具有間斷不連續特點，設置廢水緩沖池能夠減輕脫硫廢水水質水量變化對三聯箱工藝系統運行的穩定性造成的沖擊，提高系統出水效果。3）對三聯箱進行合理設置。三聯箱的停留時間應大于30min。在脫硫廢水量比較大時，三聯箱盡量分2列布置。2列設置可以避免來水流量過低時，混凝絮體在三聯箱內停留時間過長，絮體沉積造成箱體排污堵塞；2列設置使單列三聯箱體積小，布水均勻，不會造成偏流，反應效果好；系統運行靈活性高，當來水流量過低時可以減少運行列數；當有三聯箱故障檢修時脫硫廢水處理系統仍能穩定產水。4）選用合理的石灰加藥系統。石灰加藥系統包括石灰貯藏給料裝置和石灰乳配置投加裝置。石灰給料裝置選用石灰粉倉+破拱刮片給料機+計量輸送機（帶防潮保護器）。該套裝置可實現石灰粉的自動計量投料，且全部密封，下料過程無粉塵泄露。同時由于防潮投加器及石灰粉倉除塵器的使用，水汽無法上升至粉倉內，有效的防止了板結，同時避免了震動和噪音問題。石灰乳應采用濕法投加形式，由石灰給料裝置將石灰粉輸送到石灰乳溶液箱通過攪拌器進行石灰乳配置，石灰乳加藥泵采用工頻渣漿泵，通過調節閥和管道回流進行加藥量調整。石灰加藥泵和管路應設置沖洗水管路。濕法投加可以配置固定含量的石灰乳。在反應箱內設置pH計，精準測量投加石灰乳后水中pH。通過加藥調節閥改變石灰乳投加量，能夠敏捷地響應系統流量的變化，從而使pH可以穩定控制在設計點附近，有利于穩定出水水質。投加石灰能有效去除脫硫廢水中的氟離子和硫酸根，使出水中氟離子和硫酸根達到GB8978－1996排放標準的要求，并為后續的蒸發結晶（如果有）打下基礎。5）設置污泥緩沖罐，選用帶自動清洗裝置的進口壓濾機。在壓濾機前設置污泥緩沖罐，通過污泥給料泵將罐內污泥送至壓濾機壓濾。污泥緩沖罐自帶污泥攪拌泵，使進入壓濾機內的污泥含量均勻，減少壓濾機工作頻次，保證壓濾機的使用性能。當壓濾機故障維修時，污泥緩沖罐可以貯存部分污泥。壓濾機配帶濾布自動清洗裝置，可以實現濾布自動清洗，使壓濾機的的壓泥性能穩定，減少運行人員人工干預工作量。目前進口壓濾機故障率低，能夠實現全自動運行。6）管路設置。采用襯塑管道或采用法蘭連接的其它防腐管道，減少彎頭使用數量，同時污泥和石灰乳管路設置沖洗水管和自動沖洗閥門，以便于維護和檢修[3]。

4結束語

脫硫廢水處理系統應按照GB8978－1996和DL/T997－2006水質要求達標排放考慮[5]。但應預留后續終端處理接口，并保證將來進行后續蒸發結晶或者煙道噴霧等零排放工藝時能過作為預處理系統，不發生重復建設。

作者：王冬梅 夏春雷 崔偉強 韓琳 孫立嬌 郭鵬飛 單位：西安熱工研究院有限公司 華能北京熱電有限責任公司