火電機(jī)組脫硫工業(yè)廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化方案
【tuchai.cn南京純水設(shè)備】以火力發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)為例,從實際運行維護(hù)角度來分析由于傳統(tǒng)脫硫廢水系統(tǒng)設(shè)計不合理、設(shè)備故障率高,通過多次對脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化技改,降低廢水系統(tǒng)來水含固量,從而保證了廢水系統(tǒng)正常運行,降低了脫硫廢水系統(tǒng)運行維護(hù)成本,最后提出了運行解決辦法和建議。同時為后續(xù)廢水零排放奠定了良好基礎(chǔ)。
一、系統(tǒng)概述
火力發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)采用典型的石灰石-石膏濕法FGD脫硫工藝技術(shù),主要是采用石灰石(CaCO3)作為脫硫吸收劑,此脫硫工藝不可避免產(chǎn)生脫硫廢水。南京工業(yè)純水處理設(shè)備兩套濕法脫硫系統(tǒng)共設(shè)置一套脫硫廢水裝置,脫硫廢水水源來自石膏旋流器溢流,采用傳統(tǒng)的脫硫廢水處理工藝(三聯(lián)箱工藝)設(shè)計廢水處理能力為22.8t/h,處理完的脫硫廢水經(jīng)過高壓廢水提升泵外排至6公里以外的灰場進(jìn)行灰場抑塵。
二、原廢水系統(tǒng)存在的主要問題:
1.板框壓濾機(jī)、污泥輸送泵故障率較高,且操作量較大,無法保證濃縮澄清池內(nèi)污泥排出,進(jìn)而影響廢水沉降速度。
2.廢水加藥計量泵隔膜頻繁發(fā)生泄漏、不出力現(xiàn)象,不能夠連續(xù)性給廢水系統(tǒng)加藥。
3.廢水來水是從石膏旋流器溢流至廢水緩沖箱,(濃度較低石膏漿液,密度1050Kg/m3)。再通過廢水緩給料泵打至廢水旋流器,廢水旋流器溢流至廢水處理系統(tǒng),現(xiàn)場多次監(jiān)測廢水水源,密度為1040Kg/m3左右,含固量3.7%,廢水系統(tǒng)不能連續(xù)出廢水,不能有效控制吸收塔漿液內(nèi)有害離子濃度。
三、前期改造狀況:
脫硫廢水系統(tǒng)由于加藥設(shè)備、板框壓濾機(jī)、污泥輸送泵軸套故障率較高、設(shè)備不能長周期穩(wěn)定運行,持續(xù)加藥無法保證,無法滿足設(shè)計廢水處理能力。為保證脫硫吸收塔石膏漿液品質(zhì),脫硫廢水每日廢水排放量為400m3左右,存在的問題是出水水質(zhì)濁度較大。為解決此現(xiàn)象,我們采取了以下措施:
1.2014年由于灰場反饋廢水排放水質(zhì)較差,不便于拉運處理。經(jīng)過廠里研究決定從濃縮澄清池底部加裝兩臺廢水排出泵,將一部分脫硫廢水排至廠內(nèi)灰?guī)煊糜诟苫覕嚢杓訚裼盟?,另一部分仍排至灰場進(jìn)行抑塵,采取此措施后降低了灰場的排水壓力。
通過以上改造,部分脫硫廢水用于灰?guī)旄苫壹訚窈螅珡S的水平衡得到了一定的改善,但由于脫硫廢水來水含固量較大,導(dǎo)致外排水水質(zhì)濁度較大,不符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。
2.由于廢水系統(tǒng)加藥設(shè)備可靠性較差,持續(xù)加藥無法保證,為確保廢水加藥量2011年在三聯(lián)箱頂部加裝三個藥桶,直接在三聯(lián)箱頂部配置廢水藥品。藥品通過自流方式向三聯(lián)箱內(nèi)加藥,藥量大小由閥門進(jìn)行控制
通過此改造后脫硫廢水加藥量增加,脫硫廢水水質(zhì)較前期有了改善,但需要在澄清內(nèi)經(jīng)過一段時間沉淀才能保證清水外排。廢水系統(tǒng)間斷運行,每日廢水外排量約為200 m3(目測為清水),無法滿足兩套脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時脫硫廢水處理藥量增加,運行成本較高,經(jīng)過核算脫硫廢水藥劑使用情況氫氧化鈣3.1kg/t,絮凝劑使用量0.2 kg/t,助凝劑使用量0.5 kg/t。廢水處理成本約為12元/噸。
四、本次對脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的工作:
隨著國家對各種污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提高,環(huán)保形勢越來越嚴(yán)峻,6月13日生產(chǎn)早會提出脫硫廢水排放必須達(dá)標(biāo)排放。同時設(shè)備部、發(fā)電部、安環(huán)部等部門進(jìn)行監(jiān)督。逐步對系統(tǒng)進(jìn)行排查優(yōu)化。
1.加強(qiáng)廢水系統(tǒng)調(diào)整,脫硫廢水PH值控制9.0以上運行,原三聯(lián)箱頂部加藥桶進(jìn)行加藥,同時恢復(fù)各計量泵使用。南京實驗室純水處理設(shè)備有機(jī)硫計量泵、聚鐵計量泵、助凝劑計量泵分別兩臺泵同時運行,通過加大藥劑用量,將廢水PH值控制在9-10之間,絮凝劑加藥量每天使用45kg,助凝劑加藥量每日使用量75Kg左右,脫硫廢水系統(tǒng)只能間斷運行,能夠保證每日240 m3清水外排。
2.鑒于在原廢水系統(tǒng)系統(tǒng)中無論采取何種調(diào)整手段,都無法保證合格脫硫廢水每日外排量大于400噸(保證每日廢水排放量400 m3可控制吸收塔漿液Cl-含量低于7000mg/L),考慮事故漿液箱經(jīng)常為空置狀態(tài),可將其靈活運用。
1、機(jī)組停運期間作為漿液儲存。
2、機(jī)組正常運行期間將吸收塔漿液打至事故漿液箱,停運攪拌器自然沉淀澄清清水,用于廢水外排使用。
經(jīng)過計算事故漿液箱容積為156m3/米,每天從事故漿液箱排放2米澄清液就可維持吸收塔漿液內(nèi)離子濃度,因此對事故漿液箱進(jìn)行了如下技改:
在事故漿液箱2米、4米、6米處加裝閥門、管道聯(lián)通至廢水儲存池、脫水區(qū)地坑。事故漿液箱內(nèi)上部澄清石膏漿液(清水)排至廢水儲存池進(jìn)行外排。為縮短沉降時間同時考慮將事故漿液箱內(nèi)上部濃度較小的漿液(化驗密度低于1030 Kg/m3)排至脫水區(qū)地坑,通過脫水區(qū)地坑泵打至三聯(lián)箱內(nèi)進(jìn)行處理。
在事故漿液箱1米加裝閥門、接臨時管道、主要用于將底部沉積的石膏進(jìn)行排放。
將事故返回泵出口管道技改至石膏旋流器,可將事故箱漿液直接脫水或排至吸收塔內(nèi)雙重作用。事故漿液箱上部澄清水排完之后對事故漿液箱攪拌器進(jìn)行盤車,并啟動事故漿液箱攪拌器將底部沉積的石膏進(jìn)行攪拌后進(jìn)行石膏脫水或返塔,將事故漿液箱排空。
按照以上方案對事故漿液箱進(jìn)行優(yōu)化后,將吸收塔漿液排至事故漿液箱9米處,停運攪拌器進(jìn)行自然沉淀,沉淀6小時后打開1米處閥門排出濃度較大的漿液,事故漿液箱排至8米時關(guān)閉閥門繼續(xù)漿液沉淀,經(jīng)過約60小時沉淀后6米處為清水進(jìn)行排放。南京反滲透純水處理設(shè)備由于自然沉淀時間較長,也通過地坑向事故漿液內(nèi)加脫硫廢水藥劑,但仍需約48小時的沉淀才能保證清水外排。
通過多次試驗通過利用事故漿液箱進(jìn)行漿液自然沉淀外排上部廢水,此項工作取得了初步成效,但由于沉淀時間較長,無法維持吸收塔漿液離子濃度。
3.組織召開專題會統(tǒng)一思路,查閱相關(guān)資料、對脫硫系統(tǒng)進(jìn)行剖析、并對現(xiàn)場吸收塔漿液、石膏旋流器溢流、廢水旋流器溢流、濾液等取樣化驗進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測,進(jìn)行分析。最終確定了以下系統(tǒng)優(yōu)化方案。
脫硫廢水系統(tǒng)優(yōu)化思路:
1、必須進(jìn)一步降低脫硫廢水來水水質(zhì)濃度、含固量。2、確保脫硫廢水產(chǎn)生量能夠達(dá)到22T/h。
2通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)監(jiān)測,分析,查閱石膏旋流器資料、真空皮帶脫水機(jī)相關(guān)資料,每臺氣液分離器產(chǎn)生的濾液為10m3/h,而真空皮帶脫水機(jī)氣液分離器內(nèi)液體是通過濾布過濾后的濾液、此濾液內(nèi)各離子含量較高、含固量較低。經(jīng)過多次監(jiān)測氣液分離器內(nèi)濾液密度為1030Kg/m3,離子含量與吸收塔漿液離子含量基本一致,且雜質(zhì)含量較低。故對此進(jìn)行優(yōu)化、試驗。
1)把脫水系統(tǒng)石膏旋流A、B溢流管由原來去脫硫廢水緩沖箱技改到濾液箱。確保廢水緩沖箱內(nèi)低濃度、高離子含量漿液。
2)將原真空皮帶脫水機(jī)A、B氣液分離器濾液至濾液箱管道技改至脫硫廢水緩沖箱1米處(保留原來管道加裝閥門,可靈活切換)降低脫硫系統(tǒng)廢水來水濃度。
3)最后認(rèn)真考慮對A、B石膏旋流器底流進(jìn)行聯(lián)通,經(jīng)過運行試驗兩臺真空皮帶脫水機(jī)同時運行,每小時產(chǎn)生的脫硫廢水為20m3/h,確保廢水產(chǎn)生量。
4)考慮到單臺皮帶機(jī)運行無法保證廢水緩沖箱流量,將事故漿液箱漿液自然沉淀,上清液密度至1030Kg/m3,通過事故漿液箱6米口將漿液排至脫水區(qū)地坑,在脫水地坑泵出口加裝三通至廢水緩沖箱,經(jīng)廢水旋流器進(jìn)入廢水系統(tǒng)進(jìn)行處理。南京EDI純水處理設(shè)備大大縮短了事故漿液箱沉淀時間,在出廢水的同時事故漿液箱會有1米清水可直接外排。
通過以上系統(tǒng)優(yōu)化后,廢水旋流器溢流至廢水箱的密度控制在1020 Kg/m3以下,利用三聯(lián)箱頂部的加藥桶將藥品連續(xù)加入,到目前平均每天合格脫硫廢水排放量為430噸,吸收塔內(nèi)離子含量也得到很好控制,徹底改變了前期石膏含水率較大的問題。
五、改造后優(yōu)點:
脫硫廢水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化后,通過近段時間的運行觀察、相比前期脫硫廢水系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點:
1.廢水系統(tǒng)的投運時間可控,設(shè)備的可靠性、靈活性大大提高。
2.系統(tǒng)優(yōu)化后,脫硫廢水系統(tǒng)能夠連續(xù)運行,每日合格脫硫廢水排放量為400噸以上,能夠?qū)⑽账?nèi)各離含量控制在合格范圍之內(nèi)。
3.脫硫廢水藥劑成本下降,目前廢水藥劑使用情況氫氧化鈣1.4kg/t,絮凝劑使用量0.1 kg/t,助凝劑使用量0.23kg/t。廢水處理成本約為5.4元/噸。
4.停運了板框壓濾機(jī)系統(tǒng),將澄清池底部污泥(石膏沉淀物)通過吸收塔地坑回吸收塔,減少了運行人員操作量。
5.通過對此次系統(tǒng)的技改,從目前運行情況來看較前期未改造之前,處理每噸脫硫廢水可節(jié)約成本6.6元,每月可節(jié)約7.9萬元。每年可節(jié)約藥品費用約94.8萬元。
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