氧化鎂法脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1煙氣脫硫技術(shù)概況

氧化鎂脫硫技術(shù)，在世界各地都有很多的應(yīng)用業(yè)績(jī)，其中在13本已經(jīng)應(yīng)用了100多個(gè)項(xiàng)目，臺(tái)灣的電站95％是用氧化鎂法，美國、德國等地都已經(jīng)應(yīng)用，目前我國已開始推廣，并在少數(shù)地區(qū)得到應(yīng)用。氧化鎂法脫硫相對(duì)于鈣法脫硫而言，避免了簡(jiǎn)易濕法存在的一系列問題，比如管路堵塞、煙溫過低、煙氣帶水和存在二次水污染等；該工藝成熟度僅次于鈣法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，原料來源充足，運(yùn)行費(fèi)用低，安全性能好，投資額大幅減小，并且能夠減少二次污染，脫硫劑循環(huán)利用，降低了脫硫成本，綜合經(jīng)濟(jì)效益得到很大的提高。

電廠(2x225MW)機(jī)組煙氣脫硫改造工程(FGD)采用氧化鎂濕法脫硫技術(shù)，工藝系統(tǒng)主要由脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、脫硫塔排空系統(tǒng)、亞硫酸鎂脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、雜用和儀用壓縮空氣系統(tǒng)等組成。整個(gè)FGD基本采用閉路水循環(huán)方式，廢水主要來自脫硫塔脫硫工序，脫硫裝置漿液內(nèi)的水在不斷循環(huán)的過程中，會(huì)富集重金屬元素和F-,C1-，一方面加速脫硫設(shè)備的腐蝕，另一方面影響脫硫副產(chǎn)品的品質(zhì)，因此，脫硫裝置要排放一定量的廢水明顯具備高鹽特性，其重金屬離子、酸根離子、ss含量超標(biāo)，同時(shí)pH值也不符合排放標(biāo)準(zhǔn)，需作針對(duì)性處理。本文僅對(duì)煙氣脫硫改造工程廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡(jiǎn)述。

2設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)

根據(jù)山東某電廠提供的資料，脫硫裝置總排水量為144t／d，平均排水量為6t／h，連續(xù)排放，本裝置設(shè)計(jì)處理能力為8t／h。

脫硫廢水水質(zhì)：溫度49℃，pH2-3，懸浮物5900mg／L，SO42-<10000mg／L，C1-10000mg／L，F(xiàn)-1000mg／L。

3設(shè)計(jì)原理

3．1設(shè)計(jì)原理

采用成熟、可靠的混凝沉淀處理技術(shù)，確保處理水的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996一級(jí)排人標(biāo)準(zhǔn)；污水處理設(shè)施要具有占地面積小、工程投資省、運(yùn)行能耗低、處理費(fèi)用少，適宜熱電廠改造工程；設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮配套設(shè)備的減振、降噪等措施，避免產(chǎn)生二次污染。

3．2工藝流程

從脫硫塔排出的漿液含固量為15％，主要的固體成分是亞硫酸鎂。排出的漿液需要脫水后才能進(jìn)一步處理方可得到所要的副產(chǎn)品。在本項(xiàng)目中，脫水系統(tǒng)包括脫水供給罐、脫水供給泵、離心脫水機(jī)、干燥機(jī)以及其他相關(guān)設(shè)備。

脫硫塔內(nèi)的脫硫漿液通過漿液排出泵送人脫水供應(yīng)罐，再經(jīng)離心脫水機(jī)將濃縮后的脫硫副產(chǎn)物用螺旋輸送機(jī)輸送至熱空氣干燥機(jī)，干燥機(jī)出口含水約10％的副產(chǎn)品自流人一層副產(chǎn)物儲(chǔ)存?zhèn)}庫。整個(gè)過程產(chǎn)生的廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)，達(dá)標(biāo)后排放。本工程脫硫廢水處理工藝流程：中和、沉降、絮凝、澄清。

中和：煙氣脫硫產(chǎn)生的酸性廢水由旋流分離器的廢水泵提升進(jìn)入中和箱，中和箱中設(shè)置pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過控制閥及變頻裝置控制石灰乳的投加量，以維持廢水在中和箱中的pH值(8．8-9．0)，此時(shí)原廢水中大量的重金屬離子(如Zn2+、Mg2+等)均以氫氧化物的形式析出，為使廢水能在中和箱中混合均勻，設(shè)置攪拌電機(jī)一臺(tái)。

沉降：中和箱中的廢水重力流向沉降箱，其中廢水大量Mg等重金屬以非常細(xì)小的氫氧化物和絡(luò)合物形式從廢水中析出。同時(shí)為了確保廢水中其它微量重金屬離子析出，在沉降箱中投加有機(jī)硫化物，使其它重金屬離子與硫離子反應(yīng)，生成難溶的金屬硫化物。由于形成的氫氧化物及金屬硫化物顆粒細(xì)小，在廢水中不易沉降下來，因此通過投加復(fù)合鐵使廢水中細(xì)小顆粒形成絮凝體。為混合均勻，沉降箱中設(shè)置攪拌電機(jī)，廢水通過重力流入絮凝箱。

絮凝：在絮凝箱中投加絮凝劑(PAM)，通過攪拌細(xì)小的礬花形成較大的絮凝體，確保在澄清器中能完成固液分離。絮凝箱中設(shè)置攪拌電機(jī)。

澄清：由絮凝箱來的廢水在澄清箱中進(jìn)行固液分離，由于廢水水量很小(5m3／n)，澄清箱采用易安裝維護(hù)的豎流式沉淀箱，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，同時(shí)節(jié)約了一套機(jī)械設(shè)備(旋轉(zhuǎn)刮除機(jī))。澄清器在重力濃縮作用下形成濃縮污泥，濃縮污泥通過污泥螺桿泵將污泥排出，清水由周邊出水三角堰流入出水箱。澄清器中安裝污泥濃度計(jì)，定時(shí)檢測(cè)排泥。

由于廢水中pH較高(8．8-9．0)，因此出水箱中安裝攪拌電機(jī)，并配備pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制HC1計(jì)量泵設(shè)加，以確保出水箱中水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放(pH=6～9)，出水經(jīng)衛(wèi)生沖洗水管排到脫硫島外。

4工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)

煙氣脫硫工程廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要分為三部分，即：廢水處理系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)、化學(xué)加藥系統(tǒng)。

4．1廢水處理系統(tǒng)

廢水先進(jìn)人格柵井，在格柵井內(nèi)格柵機(jī)對(duì)廢水中的粗大懸浮物及漂浮物進(jìn)行分離，然后經(jīng)提升泵提升進(jìn)入中和池，在中和池中自動(dòng)檢測(cè)pH值，石灰乳投加同pH儀進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，采用壓縮空氣攪拌，使廢水pH值調(diào)至中性，在中和池內(nèi)廢水與石灰乳充分混合，廢水中SO42-、SO32-和F-與Mg2+充分反應(yīng)生成難溶物MgSO3等，廢水經(jīng)過與石灰乳中和反應(yīng)后進(jìn)入反應(yīng)池，反應(yīng)池中投加絮凝劑，廢水中的難溶物在絮凝劑作用下形成粗大的絮狀體進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固、液分離，上清液流入集水井后再泵入砂濾器進(jìn)行過濾處理后進(jìn)入電廠生產(chǎn)廢水處理站清水池，在過濾器出水管處安裝pH、懸浮物、和COD在線檢測(cè)儀表對(duì)排放水進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。

4．2污泥脫水系統(tǒng)

沉淀排放污泥先進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮處理，濃縮池上清液排回格柵池，澄清器的污泥利用污泥螺桿泵排泥，部分污泥回流到中和箱中，為中和箱沉淀物析出提供晶核，以增加中和箱中的污泥濃度；剩余污泥由污泥螺桿高壓泵打入板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水處理，污泥經(jīng)過壓濾機(jī)處理后外運(yùn)。

4．3化學(xué)加藥系統(tǒng)

化學(xué)加藥系統(tǒng)包括：加鹽酸裝置(調(diào)整pH值在6-9之間，并用于pH電極的定期清洗)；加復(fù)合鐵裝置；加有機(jī)硫裝置；加凝聚劑裝置；加石灰裝置。所有裝置均設(shè)低液位報(bào)警。

5處理效果分析

經(jīng)污水處理系統(tǒng)的處理出水，可達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)))GB8978—1996的第二類污染物理想允許排放濃度中相應(yīng)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，出水的取樣和分析均按照國標(biāo)進(jìn)行[1、2]。污水處理站投入運(yùn)行后，可每年削減SS排放量75t。

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