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一種新的脫硫廢水處理工藝

分類:行業(yè)熱點 > 技術論壇    發(fā)布時間:2017年6月23日 9:55    作者:來源:清潔高效燃煤發(fā)電 作者:李永寧    文章來源:北極星固廢網(wǎng)

常規(guī)設計的脫硫廢水系統(tǒng)存在著處理能力弱、設備可靠性差等問題。本文介紹一種新的脫硫廢水處理流程工藝,該工藝流程利用了配備有脈沖懸浮系統(tǒng)的事故漿液箱的特點,對石膏漿液進行預沉淀,大幅減少廢水中的懸浮物,然后再通過加藥系統(tǒng)深度凈化脫硫廢水。此法徹底拋棄了壓濾機、一體化澄清器、污泥輸送泵等故障率較高的設備,使脫硫廢水處理系統(tǒng)可靠性大幅提高。

1、 常規(guī)設計的脫硫廢水處理系統(tǒng)

常規(guī)設計的脫硫廢水系統(tǒng),使用廢水給料泵將回收水箱的石膏漿液送至廢水旋流站,廢水旋流站溢流進入中和、沉降、絮凝三聯(lián)箱,然后進入澄清器和出水箱,最后合格廢水外排,澄清器的污泥經(jīng)污泥輸送泵排往板框壓濾機,泥餅外運。

廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖1所示:

2、 常規(guī)脫硫廢水系統(tǒng)存在的問題

2.1板框式壓濾機

運行實踐表明,板框式壓濾機常見問題有:

1)濾餅含水率高,泥餅不易脫落,清理困難(見圖2);

2)壓泥過程中,濾板之間易漏料,污染環(huán)境,壓泥效果差;

3)濾布需頻繁沖洗,使用壽命短,一般約為6個月。

2.2 一體化澄清器

一體化澄清器存在的主要問題有:

1)污泥濁度儀指示不準,不能準確判斷澄清器內泥位,澄清器易淤堵(見圖3),嚴重時會造成機械損壞(見圖4)。

2)排泥困難,澄清器底部的污泥輸送泵極易堵塞,無法正常運行。


2.3脫硫泥餅

脫硫泥餅屬于工業(yè)垃圾,因其富含重金屬,需要進行填埋處理。由于壓濾機工作不穩(wěn)定,濾餅含水率高,泥餅裝載、運輸過程中易造成污染,若脫硫泥餅填埋處理不當,還會產(chǎn)生二次污染。

3、 問題分析

3.1 如何降低脫硫廢水含固量

1)分析傳統(tǒng)的脫硫廢水處理系統(tǒng),主要問題是脫硫廢水含固量高,脫硫廢水取自回收水箱,經(jīng)過廢水旋流站初級分離后,進入三聯(lián)箱時石膏漿液密度仍高達1090kg/m3,含固量為15%。脫硫廢水含固量高,使整個廢水處理系統(tǒng)不堪重負。

2)脫硫廢水中固體懸浮物的分離,除了使用旋流器離心分離的傳統(tǒng)方法外,還有一個簡單有效的方法--自然沉淀。

脫硫廢水自然沉淀需要有足夠的時間和空間。因為:1)廢水系統(tǒng)只要能夠滿足控制漿液品質的要求,無需連續(xù)運行,自然沉淀的時間條件能夠滿足;2)脫硫事故漿液箱若不采用側進式攪拌器,而是采用脈沖懸浮系統(tǒng)的話,利用長期閑置的脫硫事故漿液箱來進行脫硫廢水自然沉淀,空間條件可以滿足。所以,利用現(xiàn)有的事故漿液箱進行脫硫廢水自然沉淀是降低其含固量的最佳選擇。

3.2 自由沉淀試驗

1)顆粒自由沉降速度公式:

us= (ρS-ρL)×g×d2 /μ/18 (公式1)

μ=μ0 /[1+0.337×t+0.000221×t2] (公式2)

us :顆粒沉降速度;

ρS:顆粒密度;

ρL:水的密度;

d: 顆粒直徑;

μ:動力粘度;

μ0:水在0℃時的動力粘度;

t: 溫度。

由上述公式可以看出,漿液中顆粒沉降速度由顆粒特性(ρS、d等)、流體物性(ρ、μ、t)等因素所決定。

2)石膏漿液取樣沉淀試驗(見圖5)

通過試驗,可以得出兩個結論:

(1)石膏漿液經(jīng)自然沉淀后,明顯分為三層:上清液層(即量筒上部清澈部分)、雜質層(中間黑色部分)、石膏層(底部白色部分)。

(2)由表1可以看出,在工況9之前,由清濁分界線刻度變化初略計算的沉淀速度基本保持不變,平均為16.8厘米/小時,與顆粒自由沉淀速度恒定的理論相吻合,在沉淀后期清濁分界線變化緩慢應屬于沉淀逐漸終止階段。

3)事故漿液箱沉淀試驗(事故漿液箱參數(shù)見表2)

經(jīng)過事故漿液箱自然沉淀試驗,有如下結論:

1)石膏漿液沉淀澄清1米高度液位,耗時為10-12小時。

2)石膏漿液沉淀澄清時間冬季稍長,夏季稍短。主要原因為水的動力粘度隨溫度的不同而有所變化。

3)在漿液靜置沉淀時,要避免其它工質誤入事故漿液箱擾動漿液,使沉淀時間延長。

4、 新的脫硫廢水處理工藝流程

4.1 對事故漿液箱進行改造

為提高事故漿液箱上清液排放速度,維持足夠脫硫廢水排放量,從而保證吸收塔石膏漿液品質,對事故漿液箱進行了改造,在標高6米、5米、4米處增加了三個上清液排放門。詳見圖6、圖7。

4.2 新的脫硫廢水處理系統(tǒng)

新的系統(tǒng)與原設計的主要區(qū)別有兩點:一是進入三聯(lián)箱的廢水來源不同,傳統(tǒng)方式為廢水旋流站溢流,新工藝為吸收塔內石膏漿液倒至事故漿液箱后,經(jīng)自然沉淀得到的上清液。二是新的系統(tǒng)取消了污泥處理設備,更加簡單可靠。詳見圖8。

4.3 事故漿液箱排放標準流程見表3

5、 新的廢水處理工藝系統(tǒng)運行效果

5.1 廢水加藥系統(tǒng)運行工況

石膏漿液經(jīng)過沉淀預處理后,濁度大大降低,廢水密度一般在1050kg/m3以下,廢水加藥系統(tǒng)運行工況大為改善。從表4可以看出,采用新的廢水處理工藝后,有機硫、混凝劑等藥品消耗明顯減少,降幅達80%。脫硫廢水中的重金屬含量也滿足達標排放要求(見表5)。

5.2 對石膏漿液品質的影響

事故漿液箱增設上清液排放門后,脫硫廢水日排放量可達160噸以上,兩臺600MW機組吸收塔的石膏漿液氯離子含量均可保持在10000ppm左右,石膏漿液品質滿足要求。

新工藝不再產(chǎn)生工業(yè)垃圾--脫硫泥餅,對脫硫石膏品質也無不良影響。

5.3 脫硫廢水綜合利用

經(jīng)過處理后的脫硫廢水水質清澈,懸浮物較少,可以直接用于煤場噴淋、灰渣調濕等。

6、 經(jīng)驗分享

新的脫硫廢水處理系統(tǒng)運行過程中,有兩點經(jīng)驗值得分享:

6.1 事故漿液箱沉淀時間控制

由于石膏漿液沉淀后明顯分層,在沉淀時間控制上,可以待上清液層分界線位于排放口時開始排放,也可適當提前開啟排放門,排出部分雜質,提高漿液品質。

6.2 事故漿液箱底部沉積石膏漿液的回收

事故漿液箱上清液排空,底部沉積的石膏漿液要打回吸收塔。進行操作時要保證漿液充分攪拌均勻,要保持足夠的脈沖懸浮時間,注意監(jiān)視脈沖管道壓力,同時做好事故漿液箱液位計維護、定期檢查箱內脈沖管道是否損壞,只有這樣,才能防止事故漿液箱內石膏堆積。實踐證明,做好事故漿液箱底部沉積漿液的回收利用,是運行好新的脫硫廢水處理系統(tǒng)的關鍵。

7、 結束語

采用事故漿液箱預先沉淀澄清石膏漿液的辦法,可以充分利用原有脫硫系統(tǒng)設備,如事故漿液箱、三聯(lián)箱等,徹底拋棄了傳統(tǒng)系統(tǒng)中故障率高的設備,如一體化澄清器、壓濾機、污泥輸送泵等。改造小,收益大,是解決脫硫廢水處理難題的一種簡單、可靠的新方法。


來源:清潔高效燃煤發(fā)電  作者:李永寧

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