火电厂废水在脱硫系统中利用的可行性分析

火电厂废水在脱硫系统中利用的可行性分析

王国太

国家电投协鑫滨海发电有限公司 江苏盐城 224500

摘要：火电厂产生的废水主要分为化学废水、脱硫废水、生活污水、雨水及含煤废水等，各种废水主要处理手段为加药絮凝、沉淀排泥、系统补水、曝气杀菌、酸碱中和、喷淋掺烧等方式，为扎实做好节能减排、提质增效工作，现对脱硫废水、生活污水、雨水进行调查分析，制定有效的利用措施。

关键字：废水；脱硫系统；综合利用

一、概述

江苏沿海某百万机组两台炉FGD公用一套废水处理系统。脱硫废水由废水提升泵进入废水处理系统，经氧化、中和、反应、絮凝等一系列处理过程，然后排入废水澄清池，经沉淀后溢流至清水箱，最终排放至输煤系统煤泥沉淀池二次利用，从而实现废水零排放。废水处理系统包括废水处理系统、化学加药系统和污泥脱水系统三个分系统。

脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中，会富集重金属元素和Cl-等，一方面加速脱硫设备的腐蚀，另一方面影响石膏的品质，因此，脱硫装置要排放一定量的废水。这部分废水进入脱硫废水处理系统，经中和、絮凝和沉淀等处理过程，达标后重复利用。处理过程中产生的污泥，经浓缩、脱水后由汽车外运。

废水加药处理系统按校核煤种4×1000MW机组100%BMCR负荷连续运行24小时脱硫产生的废水量的125%容量设计，设计处理容量为40m³/h，为使系统有高的可利用性，所有泵按100%安装备用。每个箱体都设置有排空管道及阀门，以便箱体能够放空并进行维修。

脱硫废水加药处理系统包括：pH中和箱、反应沉降箱、絮凝箱、澄清池、清水箱、污泥缓冲池、废水缓冲池、废水提升泵（共两台，一运一备）、出水输送泵（共两台，一运一备）、污泥泵（共两台，一运一备）、全套化学加药系统（石灰粉投加系统，有机硫投加系统，絮凝剂投加系统，助凝剂投加系统，氧化剂投加系统，制备储存设备，计量装置，管道等）、全套污泥脱水装置（包括离心脱水机、贮泥斗、废水滤液收集设备、脱水机冲洗设备、管道等）。

废水处理的最终水质达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）要求的二级标准。

二、脱硫废水的概况及现状分析

煤炭燃烧产生烟气，经石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺处理，生成石膏浆液，因石膏含水率高，必须经过真空皮带脱水机脱水，石膏成为含水低的晶体粉末，从而使其具有一定的商业价值。这个过程会产生较多的废水，另外工艺水中也含有一定的氯离子及其他物质，在设备冲洗过程中形成的冲洗废水，也是脱硫废水的组成部分。废水中含有较多的氯离子及其他有害物质，严重影响了脱硫系统运行使用的环境保护效果。为此，相关专业人员应将现有的科学技术成果充分利用起来，在明确废水物质成分、产生机理的情况下，找出问题影响以及针对性控制的方法策略。如此，脱硫系统的运行使用效果才能得到控制，进而为工业化的可持续发展提供助力，为环境保护的要求提供保障。

目前该厂脱硫废水处理系统连续运行，1、2号吸收塔浆液Cl-含量控制在较为理想的范围8000-10000ppm。如脱硫废水不经处理，直接返回吸收塔，短期之内可以补充吸收塔内因烟气饱和消耗的水分，同时节省废水处理所需的药品、电耗、设备维护等成本。但随着时间的延长，吸收塔内浆液氯离子及其他有害物质含量会加剧上升，通过实验测量化验的方法，对运行中脱硫系统进行多个样品的取样分析，得出以下结论：浆液品质变差时，吸收塔内部浆液Cl-、F-¯以及SO32-的含量偏高，石膏样品水分含量与CaCO3含量超出规范标准及脱硫废水中水样的COD与悬浮物含量超标。石膏浆液中存在大量Cl-、F-¯、Fe2+以及Zn2+等金属离子，其不仅会影响石膏的白度、纯度及湿度，还会对真空皮带脱水机滤布的细孔造成堵塞影响。此情况下，脱硫系统的效果就会大大降低，同时石膏脱水效果难以很好的实现，降低石膏副产品的商业价值。最后，Cl-是抑制吸收塔内部化学反应的重要物质，其不仅能够调节PH值，还能降低SO42-去除率，同时更加容易造成脱硫设备内部的腐蚀，在近期机组临检及C修过程中确实发现脱硫相关设备腐蚀严重的问题。

脱硫废水系统停运，将脱硫废水做为吸收塔的补水水源，在这期间内做好浆液取样监测，将Cl-及其他盐类、金属类离子含量控制在合理范围内，如发现Cl-含量上升至较高值，应立即汇报，做好改变运行方式的准备，以保证吸收塔浆液的品质。

三、生活污水的概况及现状分析

该厂生活污水包括生产区域及生活区域排出的生活废水，所含的污染物主要是有机物（如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素、氨氮等）和大量病原微生物（如寄生虫卵和肠道传染病毒等）。生活废水排放合格主要指标为化学需氧量COD值（50-120ppm）及PH值（6-9）。如生活废水返回至吸收塔，做为吸收塔补水水源，同时减少污水排放，理论上是可行的，废水PH值及其所含的悬浮物、有机物、氨氮等对石膏浆液的影响较小，通过连续的脱水，可维持吸收塔浆液品质。值得注意的是，该厂吸收塔浆液在运行中易产生泡沫，通过对起泡浆液调查取样分析，起泡时浆液的COD含量在300-400ppm，COD含量超高不做为浆液起泡的唯一原因，但通过往吸收塔内添加次氯酸钠，降低COD值以后，浆液起泡现象确实有效改善。

生活污水可做为吸收塔的补充水源，前提应保证生活污水经过相应的处理，对污水池定时曝气和投加氯锭或次氯酸钠等杀菌药剂，同时污水的PH值在7以上，经过对污水的取样化验，保证生活污水的COD和PH达到吸收塔补水水质的要求。

四、厂内雨水及现状分析

雨水是由空气中水蒸气遇冷凝成的水滴，但凝结有一个非常重要的条件，每一滴雨水必须找到一个微小的尘埃颗粒，作为它的核心，水蒸气才能吸附在上面，形成水滴。此外，雨水滴落时，还会沾染空气中的尘埃、地面上的灰尘还有其他因物料遗撒滴漏形成的污染物，所以雨水会携带很多的细菌杂质。由于该厂为大型燃煤电厂，地处东部沿海，年降雨量充沛，厂区附近上空的二氧化硫及烟尘浓度较高，厂内雨水含尘量较大，PH值较低，对于雨水收集排放系统有一定的要求。

为减少雨水收集排放所需的管网设计维护及相关处理成本，同时因雨水的水质满足一部分工业用途，可以考虑直接将雨水做为吸收塔的补充水源，通过雨水泵排至吸收塔集水坑或者设计相应的管路直接将雨水输送进吸收塔内，在此过程中要加强吸收塔液位的监视，当吸收塔液位较高时，应停止雨水补给。另外不定期对雨水抽样化验，发现水质异常，应立即汇报，停止补水，并查明原因及时治理。

上述中的生活污水及厂区雨水，可不定期的抽样化验，在水质条件达标的前提下，允许作为吸收塔长期稳定的补水水源。而脱硫废水因其特殊性，不经过废水处理直接返回吸收塔，短期内可尝试运行，但长时间易对脱硫系统的安全稳定造成隐患，仍需制定更为科学和周密的技术措施。在使用常规工艺及工业水以外的水源对吸收塔进行补水时，应定期的对吸收塔浆液及石膏晶体进行取样化验，真空皮带脱水系统稳定运行并使用除盐水对石膏滤饼进行冲洗，在发现浆液起泡等异常情况时，立即执行专业下发的相关要求。

参考文献;

[1]郭东明.脱硫工程技术与设备北京：化学工业出版社，2012.

[2]火力发电厂烟气脱硫设计技术规程国家能源局.

[3]电厂化学中国电力出版社2010.

作者简介:王国太（1982-），男，本科，高级工程师，长期从事除灰脱硫脱硝运行管理工作。

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