摘要：通過(guò)優(yōu)化脫硫廢水取水方式、預(yù)沉、改進(jìn)加藥管理、澄清器合理排泥等技術(shù)措施，有針對(duì)性地解決脫硫廢水處理過(guò)程中存在的問(wèn)題，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行和出水水質(zhì)，并提出以系統(tǒng)性管理的理念來(lái)推進(jìn)脫硫廢水處理的技術(shù)管理工作。
脫硫廢水處理系統(tǒng)是燃煤電廠濕法煙氣脫硫工藝的重要組成部分，通過(guò)對(duì)脫硫廢水處理排出，保障脫硫裝置穩(wěn)定可靠運(yùn)行，經(jīng)過(guò)處理后脫硫廢水還必須滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。由于脫硫裝置、燃煤種類、工藝用水、運(yùn)行工況等原因，脫硫廢水水質(zhì)成分復(fù)雜，給廢水處理帶來(lái)了不小的挑戰(zhàn)。而在處理過(guò)程中，脫硫廢水提取、預(yù)沉、加藥反應(yīng)、澄清排泥等環(huán)節(jié)各有分工，彼此又存在相互影響的關(guān)系，需要從系統(tǒng)性角度開展相關(guān)技術(shù)管理工作來(lái)解決運(yùn)行中存在的問(wèn)題。
一、脫硫廢水處理工藝流程和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
脫硫廢水處理的典型工藝流程如圖1 所示。脫硫廢水主要含有脫硫廢水中的懸浮物、重金屬、COD、氟離子等污染物，經(jīng)過(guò)處理后，出水水質(zhì)需要符合8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
二、脫硫廢水取水方式優(yōu)化和預(yù)沉淀
1、脫硫廢水取水方式優(yōu)化
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上，脫硫廢水取自廢水旋流站的溢流液，其含固量平均值大于1.5%，值達(dá)5% 以上，遠(yuǎn)高于1% 的設(shè)計(jì)值。這樣的水質(zhì)經(jīng)常造成脫硫廢水池污泥沉積曝氣管堵塞、澄清器泥位過(guò)高刮泥機(jī)過(guò)載損壞、壓濾機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行及加藥量增加等一系列問(wèn)題，這些問(wèn)題反過(guò)來(lái)又會(huì)影響脫硫廢水的正常處理量，形成惡性循環(huán)，終會(huì)影響脫硫裝置的正常運(yùn)行。針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足，根據(jù)真空皮帶機(jī)石膏濾液的含固量小且相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，將脫硫廢水的取水點(diǎn)調(diào)整為石膏濾液。
石膏漿液經(jīng)過(guò)真空皮帶機(jī)的過(guò)濾，其含固量大大降低，石膏濾液的含固量低于0.5%。經(jīng)過(guò)取水點(diǎn)的調(diào)整，基本能解決脫硫廢水含固量高所帶來(lái)的問(wèn)題，也為脫硫系統(tǒng)運(yùn)行良性循環(huán)創(chuàng)造了條件。
根據(jù)脫硫吸收塔內(nèi)漿液的雜質(zhì)含量來(lái)控制取水量是改善脫硫廢水處理運(yùn)行的有效方法。上下游之間可以根據(jù)吸收塔漿液中氯、氟離子、脫硫廢水重金屬的含量等指標(biāo)建立有效的協(xié)調(diào)工作機(jī)制，以降低脫硫廢水處理量。當(dāng)吸收塔漿液氯離子含量控制在10000～20000mg/L，且脫硫裝置保持正常運(yùn)行時(shí)，說(shuō)明此時(shí)脫硫廢水的處理量是合理的。
2、預(yù)沉池的沉降效果和緩沖作用
脫硫廢水里的懸浮物主要成分是石膏和煤塵中的硅、鋁、鐵等氧化物，其特點(diǎn)是密度大易沉降。設(shè)置預(yù)沉池的目的就是對(duì)脫硫廢水中懸浮物進(jìn)行自然沉淀，進(jìn)一步降低脫硫廢水的含固量。有試驗(yàn)結(jié)果顯示120min 以上的沉降時(shí)間，可使脫硫廢水懸浮物濃度下降99% 以上。實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)過(guò)預(yù)沉池后，脫硫廢水的含固量能降低50% 以上，且進(jìn)水含固量越高，沉淀效果越好。
預(yù)沉池還能起到緩沖池的作用。由于各種原因，有時(shí)脫硫廢水處理系統(tǒng)需要以低于設(shè)計(jì)值并且相對(duì)穩(wěn)定的流量才能保持正常運(yùn)行，保證出水水質(zhì)合格。脫硫廢水的來(lái)水也經(jīng)常是波段性的，利用預(yù)沉池的緩沖容量，就可以以相對(duì)穩(wěn)定的流量運(yùn)行，保證其處理效果。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)脫硫廢水來(lái)水量為30m3/h 時(shí)，500m3以上的預(yù)沉池就可以起到較好的預(yù)沉淀和緩沖作用。
三、石灰乳加藥和pH值控制
1、石灰乳加藥和pH值控制
脫硫廢水進(jìn)入三聯(lián)箱后，首先是加氫氧化鈣(配制成石灰乳液) 調(diào)節(jié)pH 值。脫硫廢水中帶正電荷的膠體顆粒只要達(dá)到零界pH 值9 時(shí)，膠體顆粒就會(huì)開始脫穩(wěn)凝聚。另外，氫氧化鈣還與脫硫廢水中的重金屬反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，與氟離子反應(yīng)生成氟化鈣沉淀。石灰乳加藥與脫硫廢水各污染因子均有關(guān)系，是脫硫廢水處理過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
為保證重金屬和氟離子的去除效果，一般建議將中和箱的p H 值調(diào)整至9.0～9.5。如果石灰乳加藥量過(guò)大p H 值過(guò)高時(shí)部分兩性金屬會(huì)形成絡(luò)合物而使沉淀物發(fā)生返溶現(xiàn)象，不利于重金屬的沉淀反應(yīng)，還會(huì)浪費(fèi)藥品，并且增加廢水中含固量。當(dāng)三聯(lián)箱的pH 值大于9.5 時(shí)，也會(huì)發(fā)生三聯(lián)箱出口管道、混合箱進(jìn)出口管道結(jié)垢，造成管道流通面積變小，系統(tǒng)出力降低的情況。因此，石灰乳加藥量不宜過(guò)高。在實(shí)際運(yùn)行中，pH 值調(diào)整至9.2 左右是比較理想的工況。
為控制好石灰乳加藥效果，對(duì)在線pH 計(jì)的及時(shí)維護(hù)必不可少。因?yàn)檫\(yùn)行環(huán)境較差，pH 計(jì)電表面易被硫酸鈣、氫氧化鈣等物質(zhì)結(jié)垢包圍，阻礙水流和離子通道，影響pH 值的正常顯示，并影響石灰乳加藥反應(yīng)效果，pH 值顯示偏大會(huì)造成加藥量不足，pH 值顯示偏小會(huì)造成加藥過(guò)量。所以，需要對(duì)在線pH計(jì)進(jìn)行定期校驗(yàn)和定期清洗，以保證其靈敏度和準(zhǔn)確性。
2、石灰乳加藥系統(tǒng)管理
運(yùn)行中，石灰乳加藥系統(tǒng)故障會(huì)比較多，主要有加藥管道堵塞、加藥泵轉(zhuǎn)子和定子卡澀、磨損等。氫氧化鈣本身是易沉積、易磨損，加上純度不高、細(xì)度不夠、配濃度過(guò)高、加藥管道設(shè)計(jì)不合理等因素，就易造成上述問(wèn)題。對(duì)此，需要針對(duì)具體情況，作出相應(yīng)的改進(jìn)措施。石灰粉應(yīng)選用氫氧化鈣含量95%以上的；石灰乳配制濃度可以由5% 調(diào)整為2%～3%；減少加藥管道彎頭；將加藥管道人工沖洗改為停運(yùn)自動(dòng)沖洗程序；設(shè)置石灰乳自動(dòng)加藥程序，根據(jù)pH 值變化自動(dòng)調(diào)整加藥量。通過(guò)以上措施，可以減少管道沉積和泵體磨損等問(wèn)題的發(fā)生，提高加藥效果。
四、絮凝劑和有機(jī)硫加藥量控制
脫硫廢水處理過(guò)程中，會(huì)加入適量的絮凝劑和助凝劑，提高絮凝沉淀效果。脫硫廢水的絮凝劑可以選用聚合鋁、聚合氯化鋁鐵、三氯化鐵等，需要根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況，試驗(yàn)選用合適的絮凝劑。聚合氯化鋁鐵的加藥量一般控制在15～30mg/L。
脫硫廢水中的重金屬與氫氧化鈣反應(yīng)后，大部分以沉淀物的形式除去，但仍有部分殘余溶解在水中，加入有機(jī)硫的目的就是除去這些殘留的重金屬。有機(jī)硫的加藥量應(yīng)根據(jù)脫硫廢水的重金屬成分和含量進(jìn)行調(diào)整，若是來(lái)水的重金屬含量本來(lái)就很低，經(jīng)過(guò)與石灰乳反應(yīng)沉淀后，水中的含量已低于排放標(biāo)準(zhǔn)，則可降低有機(jī)硫的加藥量甚至停用，從而降低藥品的耗量和成本。
五、澄清器運(yùn)行管理和污泥處理
如果澄清器內(nèi)泥位過(guò)高，污泥會(huì)被帶至清水區(qū)直接影響出水水質(zhì)，因此，澄清器需要做到及時(shí)排泥。可以根據(jù)澄清器的上中下三個(gè)取樣門的水樣狀況來(lái)進(jìn)行污泥排放操作。當(dāng)上部取樣門的樣水由清變渾濁，中部取樣門的水樣含泥量增多時(shí)，便可以進(jìn)行排泥操作。澄清器運(yùn)行正常時(shí)，其出水濁度可以達(dá)到小于1NTU 的水平。
對(duì)污泥處理的能力直接影響澄清器和脫硫廢水處理系統(tǒng)的出力。除保證壓濾機(jī)的正常出力外，因?yàn)槊摿驈U水污泥主要成分是硫酸鈣，將污泥直接回收至脫硫漿液系統(tǒng)是污泥處理的解決方向，可以有效提高污泥處理效率和降低處理成本。
六、結(jié)語(yǔ)
脫硫廢水處理關(guān)系到脫硫裝置的正常運(yùn)行和脫硫廢水合格達(dá)標(biāo)這兩大目標(biāo)，其每個(gè)環(huán)節(jié)的工況也會(huì)影響整個(gè)脫硫廢水系統(tǒng)的運(yùn)行?？傊瑢?duì)于脫硫廢水處理主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面推進(jìn)其技術(shù)管理工作：(1) 應(yīng)該建立系統(tǒng)性管理理念，嘗試從源頭和各處理環(huán)節(jié)的相關(guān)性上著手解決脫硫廢水處理中存在的問(wèn)題。(2) 應(yīng)充分利用設(shè)備自動(dòng)化條件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥自動(dòng)調(diào)整水質(zhì)參數(shù)，改善脫硫廢水處理效果。(3) 污泥回收利用解決污泥處理能力受限問(wèn)題，是脫硫廢水處理的一個(gè)改進(jìn)方向。(4) 隨著廢水“零排放”推進(jìn)，脫硫廢水處理還應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注 “零排放”的技術(shù)要求，及時(shí)調(diào)整技術(shù)措施，做好技術(shù)對(duì)接工作。
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