脱硫废水系统最大排放量可达 500t/d，产生的大量废水无法综合合理利用。经过研究发现，脱硫废水可回用至捞渣机并可实现捞渣机的自动补水功能，既解决了脱硫废水利用问题，又提高了机组自动化程度。
那么脱硫废水进入捞渣机有何影响？看王工给大家介绍
1 前言
脱硫废水系统最大排放量可达 500t/d， 产生的大量废水无法综合合理利用。经过专业评估调研，脱硫废水可回用至捞渣机，解决脱硫废水利用问题。
因二级水封水直接冷却煤粉燃烧后生产的灰渣， 对水源品质要求低，故将煤泥沉淀池内水源引至渣水池内，对锅炉二级水封水进行补充，实现该部分水源的综合利用。利用原有煤泥沉淀池内含煤废水输送泵将排至其内的脱硫废水等回收至渣水池，并增加对煤泥沉淀池和渣水池的液位监视点，且在管路中安装手动隔离门和电动门以实现自动补水功能。
另外，对一级水封增加液位监视点，并在一级水封补水管路上安装电动门， 根据液位的高低以实现一级水封的自动补水功能。
2 脱硫废水再利用可行性论证
2.1 脱硫废水处理技术方案比较
2.1.1 除尘器前喷雾气化
将处理后的脱硫废水输送至电除尘前， 经雾化后利用延期热量气化，废水中的盐分等经电除尘捕捉，随飞灰输送走。目前该方案全国应用实例有限， 存在的主要问题为雾化不充分，造成烟道淤积严重。考虑到节能及环保改造，增设低温省煤器或分级省煤器后 ，烟气温度将有较大幅度降低，故该方案不适用于目前脱硫废水利用。
2.1.2 蒸发结晶
将处理后的脱硫废水，经脱钙后利用蒸发结晶技术，将水分蒸发回用，将废水中溶解的盐类生产成工业盐，彻底对废水进行利用，可实现脱硫废水零排污。
经调研， 每小时 25t 的废水蒸发结晶设备， 投资费用约9000 万元 ，费用较高 。因脱硫废水量相对全厂排污量来说较少，废水零排放需统筹考虑，故暂时不适合利用该技术。
2.1.3 回用至捞渣机系统
孟津电厂捞渣机为湿式除渣系统， 根据西安热工院水平衡报告，两台锅炉捞渣机的补水量为 26m 3 /h（ 包括链条冲洗 、水封补水、蒸发、渣携带），如脱硫废水可回用至捞渣机，可解决脱硫废水利用问题。
2.2 回用至捞渣机可行性论证
2.2.1 对捞渣机本体腐蚀的论证
（1） 根据 《 腐蚀数据手册 》， 海水中 Cl 离子对碳钢的腐蚀速率为 0.1mm/年，在其他高浓度 Cl 离子溶液中腐蚀速率 0.1~0.5mm/年 ，对其合金钢的腐蚀量小于此值 。
（2） 捞渣机板材厚度 10mm，依照最大腐蚀量计算 ，在一个大修周期内腐蚀量不超过板材厚度的 1/3。考虑到捞渣机壳体有较厚垢层，实际腐蚀量远小于此值。
（3） 捞渣机链条为德国 RUD 公司生产 ， 主要合金元素为铬、镍、钼，具有优良的抗 Cl 离子腐蚀性。综合上述，故捞渣机本体可承受由此带来的腐蚀。
2.2.2 氯离子对锅炉受热面材料腐蚀
根据海水淡化蒸馏水盐分数据， 水汽携带的氯离子浓度为 5mg/L（参阅《海洋技术》第四期，第 21 卷《低温多效蒸馏海水淡化技术》数据，同时咨询国华研究院海水淡化研究室，在海水淡化时盐分携带约为 1/7000）。捞渣机水温约 50℃左右，水汽蒸发携带量可参考此值，范围在 0.7~5mg/L。
根据西安热工院水平衡报告核算捞渣机蒸发量为 5t/h，水汽携带氯离子进入炉膛量最大量为 25000mg， 依照烟气量 150万/Nm 3 核算，进入的氯离子经稀释后，浓度为 0.017mg/Nm 3 。
正常燃烧时，烟气中 HCl 含量浓度约为 35~50mg/Nm 3 （即脱硫废水中 Cl 离子主要来源）， 故捞渣机水汽携带氯离子对锅炉受热面影响程度，可忽略。
2.3 结 论
综上论述 ， 脱硫废水回用至捞渣机系统在安全上风险可控，具备操作条件，公司在进行相关改造，对脱硫废水进行综合利用，解决脱硫废水处置难题。
3 湿式捞渣机自动补水装置改造方案
3.1 捞渣机原补水方式
改造前捞渣机的补水水源为工业水， 补水方式为定时就地手动补水， 运行每值根据负荷不同情况对一级水封进行补水并溢流至二级水封，二级水封不单独进行补水，一般仅通过一级水封补水时溢流进行补充， 二级水封通过渣水循环泵将渣水池内水打回二级水封， 从而保持二级水封水的连续溢流状态。在此基础上对捞渣机补水进行综合利用自动改造。
简图如图 1~2。
3.2 改造方案
（1） 因二级水封水直接冷却煤粉燃烧后生产的灰渣 ，对水源品质要求低，故将脱硫废水引致煤泥沉淀池，利用原有煤泥沉淀池内含煤废水输送泵将排至其内的脱硫废水回收至渣水池， 对锅炉二级水封水进行补充， 实现该部分水源的综合利用。管路规格尺寸保持与原有泵出口管路一致，并增加对煤泥沉淀池和渣水池的液位监视点， 且在管路中安装手动隔离门和电动门以实现系统切换，简图如图 3。
改造后系统运行简述：
① 煤泥沉淀池输送泵至含煤废水自动：当煤泥沉淀池液位高时，联锁开启煤泥沉淀池至含煤废水电动门，并启动输送泵（输送泵一运一备），液位低时联锁停止输送泵，并关闭煤泥沉淀池至含煤废水电动门。
② 煤泥沉淀池输送泵至渣水池自动：当渣水池液位低时，联锁关闭煤泥沉淀池至含煤废水电动门， 联锁开启煤泥沉淀池至渣水池电动门，并启动输送泵，向渣水池补水，直至渣水池液位恢复正常水位（若煤泥沉淀池液位低则闭锁输送泵启动，并触发报警）。
（2） 保留原工业水补水至一级水封管路 ，并新增一路工业水补水至一级水封管路，规格尺寸与原有补水管路保持一致，管路上安装手动隔离阀和电动阀以实现检修隔离和远 方操作，增加两个一级水封液位监视点，液位计安装于一级水封槽对角，简图如图 4。
改造后系统运行简述：一级水封槽液位有任何一点低时，联锁开启开启一级水封补水电动门进行补水， 当补充至一级水封高液位时，补水自动停止。
（3） 二级水封通过渣水循环泵将渣水池内水打回二级水封，从而保持二级水封水的连续溢流状态，并将渣水循环泵增设低液位保护，保证渣水循环泵的运行安全性。
4 脱硫废水再利用及捞渣机自动补水装置的优点
（1） 脱硫废水系统产生的大量废水无法综合合理利用 。脱硫废水通过煤泥沉淀池可回用至捞渣机二级水封， 解决部分脱硫废水利用问题。
（2） 实现了渣水池及一级水封液位的自动控制 ，减轻了运行人员的就地操作工作量。
（3） 使渣水池及一级水封液位 “可视 ”，提高了机组设备运行的可靠性。
5 本方案带来的社会效益与经济效益
社会效益：环境保护，社会效益显著。此项技术将为节约水资源和保护环境发挥积极作用。
经济效益：根据西安热工院水平衡报告，孟津电厂两台锅炉捞渣机的补水量为 26m 3 /h（包括链条冲洗 、水封补水 、蒸发 、渣携带）。按照两台机组全年利用小时数 3300h，机组负荷率60%估算 ，每年可回收利用脱硫废水 26×3300×0.6=51480t，每吨水按照单价 2.5 元计算，全年可节约水资源 12.87 万元。
脱硫废水处理系统增容扩容升级改造技术实践
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，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.方案背景
目前国内普遍采用的三联箱（物化法）脱硫废水处理工艺，具有配置设备较多、投资较大、运行成本高和设备的检修维护量较大的缺点，导致许多脱硫装置虽安装了上述脱硫废水处理装置，但在实际运行过程中存在运维成本高、故障率高、实际投运率低的状况。本公司通过对国内多个主力燃煤电厂的石灰石湿法脱硫装置的脱硫废水系统进行分析，结果表明：多数发电厂在设计的脱硫系统上配置了废水处理装置，且处理模式相同，采用中和、絮凝、澄清工艺，调整pH值，去除悬浮物、重金属等污染因子。这些系统运行一段时间后普遍因含固态量较高，使澄清器、污泥泵、压滤等设施负担加重，石灰乳加药系统堵塞，导致设备故障率较高，以致只能停用废水处理系统，转而寻求别的排放方式。为了解决上述问题，经多年研发，成功推出了基于DM一体化处理装置及DBS药剂的脱硫废水预处理工艺。本处理工艺已成功应用在大唐、华能、华电及宝武集团等多家电厂脱硫废水处理项目中。DBS药剂配套三联箱改造使用于国家电投良村、新昌、贵溪、开封及景德镇等电厂。可靠性，有效性及经济性效果得到业主方充分肯定。该技术最大特点是简单、高效。
主要体现在：
4.1安装工作量少，施工简便，模块化设计，高度集成。DM一体化设备将脱硫废水的给药、中和、絮凝、澄清，搅拌等高度集成在一套装置中。
4.2物化反应时间短。使用DM一体化处理系统（用于完全取代原有三联箱及其相应的、有机硫、复合铁盐以絮凝剂等药剂贮存、配制与投加系统），并提供所要求的搅拌器设备。DM一体化处理系统自带投药箱，自动加入。DBS药剂拥有较强大的絮凝能力，能够轻松捕捉废水中极细小颗粒及胶体物质，达到去除脱硫废水中重金属、悬浮物及部分COD、氟化物的效果。
4.3沉降速度快。因DBS药剂本身难溶于水，且比重比水大，加之具有较强大的絮凝能力，形成的矾花具有较高的沉降速度，有利于后续的泥水分离。
4.4固液分离效果好。由于对悬浮物（包括极细小的悬浮物及胶体物质）絮凝吸附去除彻底，且形成的矾花只需一次泥水分离，上清液浊度即达到排放标准或回用要求。
4.5操作简便，自动化程度高。DM一体化处理系统自带有投药机，药剂加料阀通过电机控制，变速可调，控制加药速度及加药量。
4.6抗冲击能力强。脱硫废水成分复杂，水质与煤质、工艺水水质、氧化空气量、石灰石品质以及整个脱硫系统的运行工况等诸多参数、因素密切相关，波动较大。DBS复合处理药剂正是针对脱硫废水的这一特点研发。
4.7DBS药剂的研发基于中组部国家级专家、中南大学博士生导师王平山领导的科研平台，投入脱硫废水治理领域使用多年来，根据实际运行状况和多数业主提出的共同要求，例如更好的处置污泥，更高的重金属脱除率等，已历经多次配方升级。同时由于各家企业脱硫废水水质不尽相同，对于处理后的出水要求也有侧重点等原因，单一的药剂配方无法满足所有要求。复合药剂配方的灵活性能够非常完美的解决这个问题，通过实地取样，再经过多次有针对性的验证试验，根据结果对药剂中各组分的成分比例做微调，最终形成“一厂一方”的药剂特点。DM一体化处理设备是西林环保公司在整合有色冶炼、氟化工等多个特殊行业的废水治理领域大量工程经验和运行数据基础上开发的一套拥有完全自主知识产权的高新技术产品。DM/DBS脱硫废水预处理技术能比较完美的应对目前国内主流燃煤发电企业脱硫废水达标排放的要求，遇到比较特殊的水质，还可以考虑结合预沉、曝气和污泥浓缩等工艺予以解决，出水即可达标排放。
某发电厂目前三联箱系统或其他处理系统运行基本正常，但是存在处理能力低/运行维护成本较高等问题，我们根据现场装置实际情况提出DBS药剂+改造的工艺方案，用非常经济的方式满足业主提出的系统适当增容、降低运行成本和操作难度、减少劳动力强度和设备检修维护频率等目的和要求。
5．设计条件及依据
本技术方案适用于“某发电厂脱硫废水处理系统改造工程”，改造条件如下：
本次脱硫废水系统改造，在脱硫废水厂房、工艺、设备的基础上，进行优化、完善或部分利旧修复，集中处理全厂脱硫废水后，达标处理后的脱硫废水短期内根据业主需要进行综合利用。
5.1设计条件
脱硫废水的水质
脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。脱硫废水的主要超标项目为悬浮物、pH值、汞、铜、铅、隔、铬、铅、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等。
脱硫废水处理系统处理后水质
脱硫产生的废水经处理后出水水质达到《火电厂石灰石—石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T 997-2006）中脱硫废水处理系统出口的污染物最高容许排放浓度的要求。废水排放标准的详细指标如下：
脱硫废水的处理水量工程规模
改造后系统具有较强的抗水质/水量冲击能力，XXX发电厂目前的脱硫废水水量在30m3/d，改造后三联箱及澄清器系统实际出力能力不小于40m³/h（但受限于泵组及管道，进水流量可能达不到这个数值）。
改造地点：脱硫废水处理厂房
5.2设计依据
① 国家现行的建设项目环境保护设计规定。
② 招标方提供的基础资料及技术要求。
③ 同类行业废水治理的工程经验和技术。
④ 我公司设计技术规范与标准。
⑤ 火电厂石灰石—石膏湿法脱硫废水水质控制指标》（DL/T 997-2006）；
6．系统方案整体设计思路
经过对某发电厂脱硫废水系统的初步了解，在认真搜集资料的同时对国家有关各项排放标准、治理方法等进行研究与分析，结合我公司过往工程经验确定了此次三联箱脱硫废水处理系统技术改造方案。
该方案通过对原三联箱系统进行改造，不再添加有机硫、硫酸氯化铁、助凝剂等药剂，改为添加我公司的脱硫废水处理药剂DBS材料且通过加药装置直接以固态粉料形式自动加入，无需制备水剂，同步处理重金属及悬浮物，协同去除氟化物、硫化物及部分COD等污染物（考虑到可能出现的废水水质极端情况，石灰乳加入系统保留，日常不予运行）。
本方案考虑将原中和箱、反应箱、絮凝箱利旧改造为三级反应处理箱（依序命名为1#、2#、3#反应处理箱）。
2#反应箱顶部增加一套固态药剂投加系统，功率0.75kw。
原药剂制备/投加系统、反冲洗系统及出水箱搅拌等设备可拆除或停用。
7．设备系统工艺流程设计
7.1三联箱改造后废水处理过程
废水经由废水提升泵送入一级反应箱，随后依次经过二、三级箱。同时DBS处理剂从二级处理箱顶部的自动加药系统投入，复合处理剂的投入量可以通过变频器调节。复合处理剂投入量根据脱硫废水进水量及水质情况通过给药机的变频投药装置自动调节，再由二级处理箱溢流至三级处理箱。二、三级处理箱搅拌的主要目的是促成较大矾花的形成。处理过的废水溢流进入原澄清器，经过澄清器，水中的矾花会沉降下来，然后排出清水。
7.2化学加药系统
新增一套自动加药系统。固体粉末经加药箱自动给料器投入，在搅拌机的搅拌作用下，与脱硫废水均匀混合。复合处理剂的投入量可以通过变频器调节。
7.3污泥脱水系统
澄清器底部污泥通过污泥输送泵出口母管增加一路污泥支路到脱水皮带混入石膏进行脱水处理，原压滤系统保留，日常不予运行。
7.4其他说明
废水中悬浮物基本上全部与水处理药剂进行物化反应后形成了松散状的絮凝体（矾花），因此不会出现设备与管道堵塞现象。
改造后流程示意框图如下页所示。
8．工艺特点
8.1DBS药剂物化反应时间短。
8.2反应后固形物沉降速度快。
8.3污泥固液分离效果好。
8.4操作简便，自动化程度高。将固体粉状药剂人工倒入加料斗，药剂加料阀通过电机控制，变速可调，控制加药速度及加药量。
8.5行业领先，技术先进。DBS药剂均是本公司针对目前脱硫废水设备运行当中存在的问题而自主研发、具有自主知识产权的环保产品。工程实践证明该技术投资低，运行可靠，系统简单，是一种实用，先进，高效的脱硫废水处理方式。
9．方案可靠性分析
脱硫废水处理系统所加药剂只有一种固态粉料处理药剂DBS。所有污泥均送至压滤机/脱水皮带进行脱水处理。
10．改造新增设备材料清单
11.系统优势
11.1 多效水处理：多种水处理技术高度集成，可实现重金属，氟化物污染物深度去除达标排放。
11.2 投资成本低：模块化设计，布置灵活，占地面积小，处理量 20 m³/h 占地 ≤ 15 ㎡。
11.3 运行成本低：全自动化控制，运维方便，单一药剂制度，投加量仅为 100 ~ 400 /m³。
11.14有效改善浆液颗粒细化：采用变间距变角度旋流布料技术，提升絮团沉降速度的同时，保证细微颗粒沉降效果。
DM一体化脱硫废水高效处理系统 - 设备布置图
12 、 结束语
采用DM一体化设备替代现有脱硫废水三联箱系统扩容改造的办法，可以充分利用原有脱硫废水处理系统设备的缓冲想、澄清器 、 清水箱等，彻底抛弃了传统系统中故障率高的设备，如一体化澄清器、三联箱 、 压滤机等。改造小，收益大，是解决脱硫废水处理难题的一种简单、可靠的方法。
湖南西林环保材料有限公司
李经理 18610081801（微信）
地址：湖南省长沙市高新开发区东方红中路589号
关注一下
更多精彩
