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火电厂脱硫废水处理系统设计范文

时间:2022-05-03 09:54:05

火电厂脱硫废水处理系统设计

摘要:

介绍火电厂脱硫废水的特点及处理工艺。针对已投运其他火电厂脱硫废水处理系统存在的问题,本工程针对原有脱硫废水处理系统进行改进和优化,极大的提升系统的可靠性及出水水质。运行实践表明,该脱硫废水处理系统出水水质完全能满足设计要求,系统能长期稳定运行。

关键词:

火电厂;脱硫废水;设计优化

1前言

我国火电厂广泛采用湿式石灰石洗涤烟气脱硫工艺,以降低SO2的排放。在烟气脱硫过程中,脱硫装置浆液在不断循环的过程中,由于一部分水被烟气加热蒸发而需要不断地补水,装置内的浆液必然会富集重金属元素、悬浮物和Cl-等,脱硫装置要排放一定量的脱硫废水。脱硫废水特征为呈弱酸性,pH值4~6,悬浮物高,含盐量高,主要含石膏颗粒、SiO2、可溶氯化物、氟化物及各种重金属元素,同时脱硫废水钙镁离子含量极高,废水中CODcr含量主要以还原性物质为主,主要超标项目有pH值、悬浮物、重金属离子,F-超标。这些污染物必须经处理后才能达标排放。

2工程概况

某发电厂位于瓯江入海口处,目前总装机容量4X300MW,在建2X1000MW。机组设置脱硫脱硝设施,并设置脱硫废水处理系统。由于该系统运行时间较长,运行不稳定,同时部分设备已严重腐蚀及老化,急需对其进行改造。脱硫废水经处理后达到《火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标》(DL/T997-2006)及《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中第一类污染物最高允许排放浓度及第二类污染物最高允许排放浓度的一级标准的要求。脱硫废水进水水质及排放水质见表1。从表中可以看出,该项目脱硫废水悬浮物含量极高,水质不稳定,COD含量一般,pH值较低,同时氟化物含量较高。若直接排放,将严重污染生态环境,因此必须单独处理。

3工艺流程

3.1工艺选择脱硫废水含有的污染物种类多,是电厂各种排水中处理最多的废水,水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。不同组分的去除原理分别是:重金属离子———化学沉淀;悬浮物———絮凝沉淀;还原性无机物———曝气氧化、絮凝体吸附和沉淀;氟化物———生成氟化钙沉淀。脱硫废水传统处理工艺一般经絮凝、澄清、沉淀、中和处理后,最终排放。传统的处理工艺由于废水中悬浮物物含量高,导致整个系统运行污泥沉积在三联箱、澄清器等位置,长此以往,系统不能正常稳定运行,系统无法使出水水质完全达标。通过设置预沉池,将脱硫废水中的悬浮物及石膏残渣粘泥通过物理沉降去除,降低后续混凝澄清系统的污泥负荷。在澄清池出水后设置过滤系统,去除部分进一步去除出水中的悬浮物,保证出水水质达标。在预沉池及清水池中设置曝气系统,并投加次氯酸钠,以氧化还原性物质,可满足排放要求。3.2工艺流程简介

3.2.1预沉调节:为使脱硫废水处理系统均衡运行以及水质的相对稳定,并去除大部分的悬浮物,在废水系统前设置废水预沉池,降低后续设施污泥负荷,也可用作临时储存池,以应对系统设备检修等状况。

3.2.2混合氧化:在脱硫废水进入混合反应器,同时加入次氯酸钠溶液进行充分混合,并在中间水池进行曝气氧化,去除脱硫废水中部分还原性物质。

3.2.3中和:在脱硫废水进入中和池的同时加入一定量的石灰乳溶液,将废水的pH值提高至10.0以上,使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀。

3.2.4沉降:脱硫废水中加入石灰乳后,当pH值为9.0~9.5时,大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物;石灰乳中的Ca2+与废水中的部分F-反应,生成难溶的CaF2,达到除氟的作用;经中和处理后的废水中如镉Cd2+、Hg2+含量仍超标,可在沉降池中加入有机硫化物(TMT-15),形成难溶的硫化物沉积。

3.2.5絮凝:同时脱硫废水中的悬浮物含量较大,其中主要含有石膏颗粒、SiO2、Al和Fe的氢氧化物。在沉降池中加入絮凝剂Fe-ClSO4,并在絮凝池中使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒。在机械加速澄清池入口中心管处加入阴离子助凝剂PAM来进一步强化颗粒的长大过程,使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体。

3.2.6浓缩澄清:絮凝后的废水从絮凝池溢流到的澄清池中,絮凝物在此进行泥水分离。沉积在底部浓缩成污泥,排至污泥池。上部出水溢流到流通池,并设置pH计,检测出水pH值,通过加酸调节pH值,直到合格为止。

3.2.7过滤:主要去除水中的悬浮或胶态杂质,特别是能有效地去除沉淀技术不能去除的微小粒子和胶体等,对控制CODcr等也有一定的效果。保证出水的浊度,为后续深度处理提供条件。过滤出水流入清水池,最后通过清水泵外排或回用,并在清水泵出口设置在线浊度及电磁流量计。过滤器反洗用水采用清水池,排水自留到预沉池。

3.2.8污泥处理系统流程如下:当污泥池中污泥通过污泥输送泵(高压和低压)输送至厢式压滤机进行脱水。滤液自流入废水预沉池。压滤后泥饼(泥饼含水率70%以下)由汽车运出。

4结语

通过对本工程的设计优化,实现了对脱硫废水的达标处理,并能实现自动化运行。长期保持出水水质达标,压滤系统正常投运。通过实践,本工程的优化是可行的,主要结论如下:

4.1由于脱硫废水悬浮物含量很高,脱硫废水处理系统前必须设置足够容积的预沉池或预澄清器,让脱硫废水中悬浮物通过自然沉淀,去除大部分悬浮物,以有利于后续系统的正常运行。

4.2在系统设计中必须考虑脱硫废水高含盐量的环境,必须选择耐氯离子腐蚀的材料,才能保证设备能长期运行,而不被腐蚀。盐酸、次氯酸钠储罐区域,由于盐酸腐蚀性强,管道必须耐腐蚀,坑泵必须选择耐盐酸腐蚀的泵。

4.3澄清器底部污泥必须定期清理,同时刮泥机设置扭矩保护装置,以防止扭矩过载,而损坏刮泥机减速机或轴。由于泥位计泥位的界面不准确,澄清器污泥的液位不能按泥位计所显示的高度,而应该根据调试后经验判断。以减少澄清器底部污泥量,保证正常运行。

4.4由于脱硫废水中含有较高的悬浮物,无需设置澄清器底部的污泥循环泵回流至三联箱加速反应,取消污泥循环泵。

4.5石灰加药管、脱硫废水输送管、污泥进料管等管道需设置自动冲洗装置,冲洗水可采用经处理后的脱硫废水,以减少工业水的消耗。

4.6由于脱硫废水污泥属于无机污泥,故厢式压滤机进泥管内无需投加脱水剂,可达到污泥含固率70%的泥饼。

4.7为运行方便,必须设置必要的检测仪表,如pH计、电磁流量计、浊度仪、液位计等。

参考文献

[1]周卫青,李进.火电厂石灰石湿法烟气脱硫废水处理方法[J].电力环境保护,2006,22(1):29-31.

[2]王正江,杨宝红,王璟,等.国产湿法脱硫水处理系统的研究和应用[J].热力发电,2005,34(5):7-10.

[3]吴晓波.脱硫废水处理系统工艺设计[J].西北电力技术,2004,6:161-162.

作者:陈国权 徐锋军 韩东浩 单位:浙江浙能温州发电有限责任公司  浙江东发环保工程有限公司

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