来源:清洁高效燃煤发电 

摘要：常规设计的脱硫废水系统存在着处理能力弱、设备可靠性差等问题。本文介绍一种新的脱硫废水处理流程工艺，该工艺流程利用了配备有脉冲悬浮系统的事故浆液箱的特点，对石膏浆液进行预沉淀，大幅减少废水中的悬浮物，然后再通过加药系统深度净化脱硫废水。此法彻底抛弃了压滤机、一体化澄清器、污泥输送泵等故障率较高的设备，使脱硫废水处理系统可靠性大幅提高。

关键词：脱硫废水，事故浆液箱，脉冲悬浮，自由沉淀

1、常规设计的脱硫废水处理系统

常规设计的脱硫废水系统，使用废水给料泵将回收水箱的石膏浆液送至废水旋流站，废水旋流站溢流进入中和、沉降、絮凝三联箱，然后进入澄清器和出水箱，最后合格废水外排，澄清器的污泥经污泥输送泵排往板框压滤机，泥饼外运。

废水处理系统工艺流程如图1所示：

2、常规脱硫废水系统存在的问题

2.1板框式压滤机

运行实践表明，板框式压滤机常见问题有：

1）滤饼含水率高，泥饼不易脱落，清理困难（见图2）；

2）压泥过程中，滤板之间易漏料，污染环境，压泥效果差；

3）滤布需频繁冲洗，使用寿命短，一般约为6个月。

2.2一体化澄清器

一体化澄清器存在的主要问题有：

1）污泥浊度仪指示不准，不能准确判断澄清器内泥位，澄清器易淤堵（见图3），严重时会造成机械损坏（见图4）。

2）排泥困难，澄清器底部的污泥输送泵极易堵塞，无法正常运行。

2.3脱硫泥饼

脱硫泥饼属于工业垃圾，因其富含重金属，需要进行填埋处理。由于压滤机工作不稳定，滤饼含水率高，泥饼装载、运输过程中易造成污染，若脱硫泥饼填埋处理不当，还会产生二次污染。

3、问题分析

3.1如何降低脱硫废水含固量

1）分析传统的脱硫废水处理系统，主要问题是脱硫废水含固量高，脱硫废水取自回收水箱，经过废水旋流站初级分离后，进入三联箱时石膏浆液密度仍高达1090kg/m3,含固量为15%。脱硫废水含固量高，使整个废水处理系统不堪重负。

2）脱硫废水中固体悬浮物的分离，除了使用旋流器离心分离的传统方法外，还有一个简单有效的方法--自然沉淀。

脱硫废水自然沉淀需要有足够的时间和空间。因为：1）废水系统只要能够满足控制浆液品质的要求，无需连续运行，自然沉淀的时间条件能够满足；2）脱硫事故浆液箱若不采用侧进式搅拌器，而是采用脉冲悬浮系统的话，利用长期闲置的脱硫事故浆液箱来进行脱硫废水自然沉淀，空间条件可以满足。所以，利用现有的事故浆液箱进行脱硫废水自然沉淀是降低其含固量的最佳选择。

3.2自由沉淀试验

1）颗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：颗粒沉降速度；

ρS：颗粒密度；

ρL：水的密度；

d：颗粒直径；

μ：动力粘度；

μ0：水在0℃时的动力粘度；

t:温度。

由上述公式可以看出，浆液中颗粒沉降速度由颗粒特性（ρS、d等）、流体物性（ρ、μ、t）等因素所决定。

2）石膏浆液取样沉淀试验（见图5）

通过试验，可以得出两个结论：

（1）石膏浆液经自然沉淀后，明显分为三层：上清液层（即量筒上部清澈部分）、杂质层（中间黑色部分）、石膏层（底部白色部分）。

（2）由表1可以看出，在工况9之前，由清浊分界线刻度变化初略计算的沉淀速度基本保持不变，平均为16.8厘米/小时，与颗粒自由沉淀速度恒定的理论相吻合，在沉淀后期清浊分界线变化缓慢应属于沉淀逐渐终止阶段。

3）事故浆液箱沉淀试验（事故浆液箱参数见表2）

经过事故浆液箱自然沉淀试验，有如下结论：

1）石膏浆液沉淀澄清1米高度液位，耗时为10-12小时。

2）石膏浆液沉淀澄清时间冬季稍长，夏季稍短。主要原因为水的动力粘度随温度的不同而有所变化。

3）在浆液静置沉淀时，要避免其它工质误入事故浆液箱扰动浆液，使沉淀时间延长。

4、新的脱硫废水处理工艺流程

4.1对事故浆液箱进行改造

为提高事故浆液箱上清液排放速度，维持足够脱硫废水排放量，从而保证吸收塔石膏浆液品质，对事故浆液箱进行了改造，在标高6米、5米、4米处增加了三个上清液排放门。详见图6、图7。

4.2新的脱硫废水处理系统

新的系统与原设计的主要区别有两点：一是进入三联箱的废水来源不同，传统方式为废水旋流站溢流，新工艺为吸收塔内石膏浆液倒至事故浆液箱后，经自然沉淀得到的上清液。二是新的系统取消了污泥处理设备，更加简单可靠。详见图8。

4.3事故浆液箱排放标准流程见表3

5、新的废水处理工艺系统运行效果

5.1废水加药系统运行工况

石膏浆液经过沉淀预处理后，浊度大大降低，废水密度一般在1050kg/m3以下，废水加药系统运行工况大为改善。从表4可以看出，采用新的废水处理工艺后，有机硫、混凝剂等药品消耗明显减少，降幅达80%。脱硫废水中的重金属含量也满足达标排放要求（见表5）。

5.2对石膏浆液品质的影响

事故浆液箱增设上清液排放门后，脱硫废水日排放量可达160吨以上，两台600MW机组吸收塔的石膏浆液氯离子含量均可保持在10000ppm左右，石膏浆液品质满足要求。

新工艺不再产生工业垃圾--脱硫泥饼，对脱硫石膏品质也无不良影响。

5.3脱硫废水综合利用

经过处理后的脱硫废水水质清澈，悬浮物较少，可以直接用于煤场喷淋、灰渣调湿等。

6、经验分享

新的脱硫废水处理系统运行过程中，有两点经验值得分享：

6.1事故浆液箱沉淀时间控制

由于石膏浆液沉淀后明显分层，在沉淀时间控制上，可以待上清液层分界线位于排放口时开始排放，也可适当提前开启排放门，排出部分杂质，提高浆液品质。

6.2事故浆液箱底部沉积石膏浆液的回收

事故浆液箱上清液排空，底部沉积的石膏浆液要打回吸收塔。进行操作时要保证浆液充分搅拌均匀，要保持足够的脉冲悬浮时间，注意监视脉冲管道压力，同时做好事故浆液箱液位计维护、定期检查箱内脉冲管道是否损坏，只有这样，才能防止事故浆液箱内石膏堆积。实践证明，做好事故浆液箱底部沉积浆液的回收利用，是运行好新的脱硫废水处理系统的关键。

7、结束语

采用事故浆液箱预先沉淀澄清石膏浆液的办法，可以充分利用原有脱硫系统设备，如事故浆液箱、三联箱等，彻底抛弃了传统系统中故障率高的设备，如一体化澄清器、压滤机、污泥输送泵等。改造小，收益大，是解决脱硫废水处理难题的一种简单、可靠的新方法。