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                火力发电机组烟气脱硫降低废水的案例

                下面以火力发电机组烟气脱硫系统为例从实际运行维护角度来分析由于传统脱硫废水系统设计不合理、设备故障率高通过多次对脱硫废水系统进行优化技改降低废水系统来水含固量从而保证了废水系统正常运行降低了脱硫废水系统运行维护成本最后提出了运行解决办法和建议。同时为后续废水零排放奠定了良好基础。


                火力发电机组烟气脱硫系统采用典型的石灰石-石膏湿法FGD脱硫工艺技术主要是采用石灰石(CaCO3)作为脱硫吸收剂此脱硫工艺不可避免产生脱硫废水。两套湿法脱硫系统共设置一套脱硫废水装置脱硫废水水源来自石膏旋流器溢流采用传统的脱硫废水处理工艺(三联箱工艺)设计废水处理能力为22.8t/h处理完的脱硫废水经过高压废水提升泵外排至6公里以外的灰场进行灰场抑尘。


                改造前主要存在的问题:

                1.废水加药计量泵隔膜频繁发生泄漏、不出力现象不能够连续性给废水系统加药。

                2.板框压滤机、污泥输送泵故障率较高,且操作量较大无法保证浓缩澄清池内污泥排出进而影响废水沉降速度。

                3.废水来水是从石膏旋流器溢流至废水缓冲箱(浓度较低石膏浆液密度1050Kg/m3)。再通过废水缓给料泵打至废水旋流器废水旋流器溢流至废水处理系统现场多次监测废水水源密度为1040Kg/m3左右,含固量3.7%废水系统不能连续出废水不能有效控制吸收塔浆液内有害离子浓度。


                前期改造状况:

                脱硫废水系统由于加药设备、板框压滤机、污泥输送泵轴套故障率较高、设备不能长周期稳定运行持续加药无法保证无法满足设计废水处理能力。为保证脱硫吸收塔石膏浆液品质脱硫废水每日废水排放量为400m3左右存在的问题是出水水质浊度较大。为解决此现象我们采取了以下措施:

                1.由于废水系统加药设备可靠性较差持续加药无法保证为确保废水加药量2011年在三联箱顶部加装三个药桶直接在三联箱顶部配置废水药品。药品通过自流方式向三联箱内加药药量大小由阀门进行控制

                通过此改造后脱硫废水加药量增加脱硫废水水质较前期有了改善但需要在澄清内经过一段时间沉淀才能保证清水外排。废水系统间断运行每日废水外排量约为200 m3(目测为清水)无法满足两套脱硫系统的稳定运行。同时脱硫废水处理药量增加运行成本较高经过核算脱硫废水药剂使用情况氢氧化钙3.1kg/t,絮凝剂使用量0.2 kg/t助凝剂使用量0.5 kg/t。废水处理成本约为12元/吨。

                2.2014年由于灰场反馈废水排放水质较差不便于拉运处理。经过厂里研究决定从浓缩澄清池底部加装两台废水排出泵将一部分脱硫废水排至厂内灰库用于干灰搅拌加湿用水另一部分仍排至灰场进行抑尘采取此措施后降低了灰场的排水压力。

                通过以上改造部分脱硫废水用于灰库干灰加湿后全厂的水平衡得到了一定的改善但由于脱硫废水来水含固量较大导致外排水水质浊度较大。不符合废水排放标准。


                本次对脱硫废水系统进行优化的工作:

                随着国家对各种污染物的排放标准逐步提高环保形势越来越严峻6月13日生产早会提出脱硫废水排放必须达标排放。同时设备部、发电部、安环部等部门进行监督。逐步对系统进行排查优化。

                1.加强废水系统调整脱硫废水PH值控制9.0以上运行原三联箱顶部加药桶进行加药同时恢复各计量泵使用。有机硫计量泵、聚铁计量泵、助凝剂计量泵分别两台泵同时运行通过加大药剂用量将废水PH值控制在9-10之间絮凝剂加药量每天使用45kg,助凝剂加药量每日使用量75Kg左右脱硫废水系统只能间断运行能够保证每日240 m3清水外排。

                2.鉴于在原废水系统系统中无论采取何种调整手段都无法保证合格脱硫废水每日外排量大于400吨(保证每日废水排放量400 m3可控制吸收塔浆液Cl-含量低于7000mg/L)考虑事故浆液箱经常为空置状态可将其灵活运用。

                1、机组停运期间作为浆液储存。

                2、机组正常运行期间将吸收塔浆液打至事故浆液箱停运搅拌器自然沉淀澄清清水用于废水外排使用。

                经过计算事故浆液箱容积为156m3/米每天从事故浆液箱排放2米澄清液就可维持吸收塔浆液内离子浓度因此对事故浆液箱进行了如下技改:

                在事故浆液箱2米、4米、6米处加装阀门、管道联通至废水储存池、脱水区地坑。事故浆液箱内上部澄清石膏浆液(清水)排至废水储存池进行外排。为缩短沉降时间同时考虑将事故浆液箱内上部浓度较小的浆液(化验密度低于1030 Kg/m3)排至脱水区地坑通过脱水区地坑泵打至三联箱内进行处理。

                在事故浆液箱1米加装阀门、接临时管道、主要用于将底部沉积的石膏进行排放。

                将事故返回泵出口管道技改至石膏旋流器可将事故箱浆液直接脱水或排至吸收塔内双重作用。事故浆液箱上部澄清水排完之后对事故浆液箱搅拌器进行盘车并启动事故浆液箱搅拌器将底部沉积的石膏进行搅拌后进行石膏脱水或返塔将事故浆液箱排空。

                按照以上方案对事故浆液箱进行优化后将吸收塔浆液排至事故浆液箱9米处停运搅拌器进行自然沉淀沉淀6小时后打开1米处阀门排出浓度较大的浆液事故浆液箱排至8米时关闭阀门继续浆液沉淀经过约60小时沉淀后6米处为清水进行排放。由于自然沉淀时间较长也通过地坑向事故浆液内加脱硫废水药剂但仍需约48小时的沉淀才能保证清水外排。

                通过多次试验通过利用事故浆液箱进行浆液自然沉淀外排上部废水此项工作取得了初步成效但由于沉淀时间较长无法维持吸收塔浆液离子浓度。

                3.组织召开专题会统一思路查阅相关资料、对脱硫系统进行剖析、并对现场吸收塔浆液、石膏旋流器溢流、废水旋流器溢流、滤液等取样化验进行数据监测进行分析。最终确定了以下系统优化方案。


                脱硫废水系统优化思路:

                1、必须进一步降低脱硫废水来水水质浓度、含固量。2、确保脱硫废水产生量能够达到22T/h。

                2通过对现场数据监测分析查阅石膏旋流器资料、真空皮带脱水机相关资料每台气液分离器产生的滤液为10m3/h,而真空皮带脱水机气液分离器内液体是通过滤布过滤后的滤液、此滤液内各离子含量较高、含固量较低。经过多次监测气液分离器内滤液密度为1030Kg/m3离子含量与吸收塔浆液离子含量基本一致且杂质含量较低。故对此进行优化、试验。

                1)将原真空皮带脱水机A、B气液分离器滤液至滤液箱管道技改至脱硫废水缓冲箱1米处(保留原来管道加装阀门可灵活切换)降低脱硫系统废水来水浓度。

                2)把脱水系统石膏旋流A、B溢流管由原来去脱硫废水缓冲箱技改到滤液箱。确保废水缓冲箱内低浓度、高离子含量浆液。

                3)考虑到单台皮带机运行无法保证废水缓冲箱流量将事故浆液箱浆液自然沉淀上清液密度至1030Kg/m3通过事故浆液箱6米口将浆液排至脱水区地坑在脱水地坑泵出口加装三通至废水缓冲箱经废水旋流器进入废水系统进行处理。大大缩短了事故浆液箱沉淀时间在出废水的同时事故浆液箱会有1米清水可直接外排。

                4)最后认真考虑对A、B石膏旋流器底流进行联通经过运行试验两台真空皮带脱水机同时运行每小时产生的脱硫废水为20m3/h确保废水产生量。

                通过以上系统优化后废水旋流器溢流至废水箱的密度控制在1020 Kg/m3以下利用三联箱顶部的加药桶将药品连续加入到目前平均每天合格脱硫废水排放量为430吨吸收塔内离子含量也得到很好控制彻底改变了前期石膏含水率较大的问题。


                改造后优点:

                脱硫废水系统进行优化后通过近段时间的运行观察、相比前期脱硫废水系统主要有以下优点:

                1.系统优化后,脱硫废水系统能够连续运行每日合格脱硫废水排放量为400吨以上能够将吸收塔内各离含量控制在合格范围之内。

                2.停运了板框压滤机系统将澄清池底部污泥(石膏沉淀物)通过吸收塔地坑回吸收塔减少了运行人员操作量。

                3.废水系统的投运时间可控设备的可靠性、灵活性大大提高。

                4.脱硫废水药剂成本下降目前废水药剂使用情况氢氧化钙1.4kg/t,絮凝剂使用量0.1 kg/t助凝剂使用量0.23kg/t。废水处理成本约为5.4元/吨。

                5.通过对此次系统的技改从目前运行情况来看较前期未改造之前,处理每吨脱硫废水可节约成本6.6元每月可节约7.9万元。每年可节约药品费用约94.8万元。

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