600MW机组湿法脱硫废水处理系统的优化改造

发表时间:2021/1/28   来源:《科学与技术》2020年28期   作者:刘秀辉
[导读] 在600MW机组湿法脱硫废水处理系统的试用期间,发现本系统存在局限性,

        刘秀辉
        大唐环境产业集团股份有限公司蓟县项目部,天津 301900
        摘 要:在600MW机组湿法脱硫废水处理系统的试用期间,发现本系统存在局限性,包括搅拌器的转数少、加药的配比不够合理、旋流子的堵塞、污泥脱水系统的故障。针对此提出优化改造措施,首先增加三联箱内搅拌器的转速;其次调和了加药配比;还有就是更换旋流子,并频繁清理污堵;最后增加污泥泵的冲洗管线。在改造之后,本系统运行效率更高,堵塞问题得到解决,废水含固量降低。
关键词:1600MW机组;湿法脱硫废水处理系统;优化改造
        全世界范围内,湿法脱硫法是当前使用最广泛的一种脱硫方法,烟气湿法脱硫过程中会产生废水,主要源自吸收塔所排放的废水[1]。而在烟气脱硫系统中,废水处理量比较大,刚刚投入使用的废水处理系统存在一些缺陷,包括污泥脱水泵和废水旋流器常常被堵塞,导致旋流的效果不好,清理非常困难,污泥脱水的系统不能正常运行,澄清器的泥位非常高,出水过于浑浊,还有就是出水中不良物质的含量超标,这些问题必须进行解决,所以提出对600MW机组类型的湿法脱硫废水处理系统进行优化改造。
1、脱硫废水处理系统特点和工艺流程
1.1特点
        为让脱硫吸收塔中浆液循环系统中物质保持平衡,避免烟气内可以溶于水,也就是避免氯浓度高过标准值,才能提高浆液质量,需要在系统内排出一些废水,这些废水主要来源是清洗系统以及石膏脱水系统的水,也是真空皮带脱水机中滤液及石膏旋流器溢流水[2]。此废水里面有很多杂质,像硫酸盐、氯离子、悬浮物、过饱和亚硫酸盐以及重金属离子。为此,必须将吸收塔里面离子浓度降低,才能避免浆液发生“共离子的效应”,进而提高吸收塔之内浆液的品质,不会造成环境污染问题。
1.2工艺流程
    本系统是沉淀型分离系统,分成三个部分,分别是加药系统、反应系统和污泥脱水系统。反应系统的具体构成有废水旋流器、废水泵、废水箱、水处理三联箱、出水箱、澄清器;加药系统的具体构成有絮凝剂计量加药设备、有机硫计量加药设备、石灰乳计量加药设备、盐酸计量加药设备、助凝剂计量加药设备;污泥脱水系统的具体构成有离心脱水机、污泥泵、泥斗和滤出液水箱。
        废水先经过旋流器的顶流,流经废水箱,借助废水泵的力量,运送到三联箱对其处理。中和箱位置,将石灰乳添加到废水中,调节其PH值,让其保持8.5到9.5之间,之后废水会被运输到反应箱,添加有机硫以及絮凝剂进行反应,让一些重金属变成难容性硫化物,可以让悬浮物变成大颗粒絮状物,接着将絮凝剂加入到絮凝箱中,前期絮凝而出现的小颗粒的悬浮物会变大,则会让悬浮物形成容易进行沉淀的更大的颗粒物,方便后期的分离[3]。当废水从三联箱出来之后,此时废水呈现浑浊样,进入澄清器之中,受到重力作用,大颗粒的悬浮物就会沉淀,落在澄清器的底部,刮泥机不断搅动,变化成泥浆,此部分泥浆会流经污泥脱水器,然后进到泥斗中。清水则会在澄清器的顶部,构成环形的三角溢流进到清水箱中,加入适量盐酸,可以较好地对最后流出的水的PH值进行控制,一般应当保持在6-9之内,才能向外排放[4]。
2、存在的问题和引发原因
2.1搅拌器的转数少
        当该系统进入调试运行之后,澄清器环节出水的悬浮物非常多,导致最后出水非常浑浊,作出调整,将污泥脱水的时间进行延长,也不能更好控制,并且,出水的指标经过了化验,结果表明其中重金属离子含量超出标准,悬浮物的含量不合格,在对加入的药剂量进行增加后,最终效果也不是很明显。然后进行了几次试验,发现是因为搅拌器的转数比较少和慢,使得反应效果不良,才影响到最终出水质量。


2.2加药的配比不够合理
    调试废水处理系统的过程中,技术人员发现了,采用增加药量以及配药浓度的方法,想要促使反应效果更强烈,但是均不能使得出水质量符合标准。同时,因为助凝剂的匹配比例过大,浓度较高,使得计量系统被堵塞的问题经常发生,所以影响到助凝剂的添加,使得反应不够充分。在中和箱环节,将PH值把控到9.5,此时石灰乳需要非常大的加入量。并且,后续的盐酸调整量还非常大,加药量的浓度太高而出现不能完全反应的问题,会浪费很多药剂。
2.3旋流子的堵塞
   废水系统的入口处设计入水量是3%到5%之间,因为吸收塔中浆液会受到脱硫剂含杂质、入口烟气粉尘、锅炉投油稳燃的影响,入口水的水质较差,经常堵塞废水旋流器,废水的固液分离不理想,使得废水的原水中含有固体物质的量在5%到7%之间。使得整个系统的管路经常常被堵塞,大部分箱罐的底部有淤积;也使得三联箱的转速不符合要求,处理力度不足,三联箱的溢流管也被堵塞,进而出水也不顺畅。
2.4污泥脱水系统的故障
        在污泥泵的入口位置,没有安装冲洗水系统,则让污泥脱水系统的管路在运行一段时间之后,被污泥堵塞,输送泥浆不顺畅。此故障出现之后,导致澄清器的泥位提升,底部的泥浆并不可进行脱水,在泥位超高后,澄清器的出水,变得浑浊。
3、优化改造的措施
3.1增加三联箱内搅拌器的转速
    搅拌器发挥的作用就是增强反应,因为废水里面含有过量的悬浮物,非常容易沉淀,所以当搅拌器的搅拌效果不是很理想的时候,就会有悬浮物沉淀到三联箱的底部,尤其是在加入药剂之后,出现大颗粒状的絮凝体,不用搅拌器对其进行搅拌,则会快速沉淀到箱底。或者因为搅拌器的搅拌效果不是很好,则会在加药之后没有完全反应,絮凝体直接沉到箱底。基于此,优化措施是增加三联箱内部搅拌器的转速,并增加搅拌的强度,可以改善反应效果差的问题,并且避免絮凝沉淀。搅拌转速提高到每分钟160转,轴长增加到2100mm,电机功率换成2.2kw,搅拌叶变成斜浆式。
3.2调和加药配比
        研究了重金属沉淀时的PH值,因为废水在排放的时候,标准是6到9,所以,最佳中和沉降的PH值应当是8.5,从现场水质的实际情况出发,对三联箱的加药参数进行了优化,石灰乳的加药浓度变成5%。因为废水的理想悬浮物含量是15000mg/L,实际得到固体含量是8200mg/L,所以需要把絮凝剂变成3%,助凝剂变成3%。助凝剂的分离量1000万转变成700万粉剂,以避免管路堵塞的问题,同时有机硫变成25%。
3.3旋流子更换并频繁清理污堵
    因为脱硫废水的固体颗粒物非常多,而旋流子的入口比较小,废水旋流器容易被堵塞,最后旋流效果不是很好;并且固液分离效果不理想,导致废水中固体成分含量比较高。对此的优化措施,把废水旋流器的旋流子的入口直径进行扩大,尺寸变成76mm,然后时常疏通堵塞点。在改良之后,底流固体浓度是40%到60%之间,降低了溢流含固体量,为2%到5%之间。
3.4增加污泥泵的冲洗管线
    因为脱硫污泥的固体颗粒非常大,造成流部件的磨损比较严重,并且因为污泥泵的设计存在局限,没有对其进行冲洗的水,进而会常常有污堵问题,所以需要于污泥输送泵的前后加设压力的冲洗水管道,避免污泥泵以及管道的堵塞。优化之后,污泥脱水系统的污堵问题得到解决,澄清器的污泥得到良好脱水,防止翻泥问题出现。
结束语:
        综上所述,对废水处理系统进行优化改进之后,处理系统不再出现堵塞问题,含固量减少,满足废水排出标准,废水处理质量更高。  
参考文献:
[1]马洋. 600MW机组湿法脱硫废水处理系统的优化改造研究[J]. 中国化工贸易, 2018, 010(027):180.
[2]闫欢欢. 一种脱硫废水处理系统优化改造论证[J]. 电力系统装备, 2018(005):218-219.
[3]陈晨. 湿法烟气脱硫废水处理工艺的升级改造及应用[J]. 电工技术, 2019, 000(009):123-125.
[4]李清伍. 火电厂湿法烟气脱硫废水处理技术[J]. 环境与发展, 2018, 30(4): 104-104.
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