许宇川
广东粤电靖海发电有限公司 广东揭阳 522000
摘要：针对化学沉淀法处理烟气脱硫废水存在的问题，本文结合实例，分析了经处理后脱硫废水水质仍未达标的原因，并从运行调整、设备系统改进等方面提出了相应的处理措施。以期为电厂烟气脱硫废水处理提供一些参考，确保电厂烟气脱硫废水处理成效，提升电厂废水利用率。
关键词：脱硫废水处理；水质不达标；处理措施
0 引言
随着脱硫技术的应用，大气污染现象得到缓解。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是当前世界上技术相对成熟、使用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺。我国大部分电厂采用这种脱硫技术脱硫，然而，该工艺产生的脱硫废水中含有的悬浮物、氟离子和CODCr等污染物是国家环保标准中要求控制的一类污染物。如果脱硫废水水质不达标，将会对环境造成巨大危害，因此，对石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水的处理展开探讨十分必要。
1 脱硫废水处理系统工艺
某电厂采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理的分析技术，脱硫废水处理采用化学沉淀法，处理工艺流程如图1所示。
图1脱硫废水处理系统流程
脱硫废水进入沉降池沉降后，首先经过曝气池曝气，降解还原性物质，然后进入中和箱，加入5%石灰乳搅拌，pH值升高，去除氟化物和易形成氢氧化物沉淀的金属离子后，自流至沉降箱，在沉降箱加入有机硫以去除其它重金属离子后再自流至絮凝箱，在絮凝箱絮凝沉淀，泥水分离后的上清液自流至清水池进行pH值调节，最终处理合格后排入工业废水处理系统或回用，下部污泥由输送泵输送至压滤机脱水，污泥外运。
2 处理出水水质不达标原因分析
脱硫废水处理系统出水水质应满足DL/T997要2006《火电厂石灰石要石膏湿法脱硫废水水质控制指标》要求：悬浮物的质量浓度不大于70mg/L，CODCr的质量浓度不大于150mg/L，氟化物的质量浓度不大于30mg/L。
在实际运行过程中，该电厂脱硫废水处理工程多次发生出水悬浮物、CODCr和氟化物超标的情况。
2.1 悬浮物超标
脱硫废水悬浮物质量浓度高，大部分在10000mg/L以上，主要成分为石膏颗粒、二氧化硅、铁和铝的氧化物[1]，预处理需要一定的沉降时间，才能有效降低后续处理系统的压力。取该厂脱硫废水在实验室中做小型试验，结果如表1所示。
表1脱硫废水沉降试验
从试验可以看出，120min以上的沉降时间可使脱硫废水悬浮物浓度下降99%以上。但该企业脱硫废水处理系统曝气池和沉降池设计为一个整体，总容积仅400m3，中间有隔墙将之一分为二，当沉降池水位高过隔墙后，上部清水自流至曝气池，相当于实际用于沉降的有效容量只有200m3。曝气池深3.5m，系统自动运行时水位为2.5m时启动废水泵，水位为1m时停运，即系统自动运行时只有约80m3的缓冲空间。设计脱硫废水排放量为20m3/h，峰值排放量远超该数值，基本没有沉降时间。导致后续澄清器负荷过重，引起部分悬浮物在澄清器斜管上部随出水进入清水池，导致出水悬浮物超标。
2.2 氟化物超标
通过加入石灰乳升高脱硫废水pH值是降低脱硫废水氟化物的关键因素之一。取该企业脱硫废水在实验室做小型试验，结果如表2所示。
表2脱硫废水pH值和氟化物关系试验
当脱硫废水pH值升高至9.0~9.5时，氟化物去除率可达70%以上，试验证明要进一步升高pH值，需要投加更大剂量的石灰乳[2]。某厂实际运行时初期均可通过石灰乳计量泵自动加药系统使pH值上升至9.2以上，但由于石灰乳计量泵输送管道布置和冲洗程序设计不合理，随着时间的延长，石灰乳加药管道和计量泵堵塞频率越来越高，研究发现堵塞情况大部分在石灰乳计量泵切换运行时发生，即备用泵刚投运时最易发生加药管道堵塞。究其原因就在于工业水冲洗仅针对运行侧管路，备用侧未进行冲洗。石灰乳计量泵运行不正常，无法维持中和箱pH值大于9.2，导致出水氟化物超标。
2.3 CODCr超标
废水中除工艺水带入部分有机物外，CODCr大部分反映的是其中还原性物质如连二硫酸盐、亚硫酸盐的含量，含量较高而且不稳定[2]，这些还原性物质较易氧化，曝气池和清水池曝气可以明显降低出水CODCr浓度。但是该企业的曝气池曝气管道投运不久便有破损，导致曝气不均匀，大部分废水未曝气。同时由于脱硫废水中氯离子的质量浓度高达10000mg/L以上，对CODCr的测定产生极大干扰，试验发现高氯离子低浓度CODCr水样经稀释后，即使采用HgSO4掩蔽氯离子，测得水样的CODCr值仍偏大，并且误差随着氯离子浓度的增加而增大。以上两点造成脱硫废水出水CODCr超标。
3 处理措施
（1）新建沉降池，降低脱硫废水含固率。原来设计沉降池无法满足沉降要求，根据现场实际情况，独立新建了2座各300m3沉降池专门用于缓冲预处理，系统流程修改为脱硫废水来水首先进入新建沉降池，沉降后上部清水泵送至曝气池。2014年投运，自动程序设计2座沉降池轮流切换运行，如1号池高液位后进水自动切至2号池，同时1号池脱硫废水沉降3h后由输送泵自动输送至曝气池进行后续处理，沉降池内底部污泥通过输送泵送回脱硫塔。改造后脱硫废水澄清器负荷大大降低，混凝剂和助凝剂加药量明显下降，出水悬浮物的质量浓度稳定在20mg/L以下。
（2）对石灰乳计量泵出水管路和运行程序进行改造，保证石灰乳计量泵正常运行。
2台石灰乳计量泵出口管道均较长，垂直布置，这样的设计在设备停运时易引起石灰乳在管道内沉积，尤其是备用泵的出口管道。2013年下半年进行了管道布置的修改，其中一段垂直管改成水平管，有效降低了药液沉积。
同时2013年下半年进行了石灰乳计量泵冲洗程序的修改，添加了备用泵管路的冲洗步骤，时间为2min，增加了运行泵和备用泵2段管路同时冲洗步骤，时间为1min。为防止石灰乳计量箱出口管堵塞引起计量泵无料运行损坏，还添加了计量箱出口管冲洗步骤，时间为1min。
经过以上2点改进，设备运行至今未发生过石灰乳加药管道和计量泵堵塞，脱硫废水中和箱pH值稳定在9.2以上，系统出水氟化物的质量浓度小于10mg/L。
（3）对曝气池曝气管进行优化改造及对CODCr测定方法进行优化。
针对曝气池曝气管破损问题专门进行了优化设计，更换了曝气管材质，在管道上均匀开孔，并在接口部位进行加固，于2014年初完成更换，使曝气池曝气均匀。同时为消除氯离子干扰，对CODCr的测定方法进行比较验证，结果如表3所示。
表3 脱硫废水出水CODCr 测定试验
通过在分析水样中加入硝酸银和硝酸铋联合掩蔽，根据水样氯离子浓度的不同，测定结果较未加掩蔽剂前降低程度不同，确保了测定数据准确可靠，解决了脱硫废水处理系统出水CODCr超标问题。
4 结语
脱硫废水处理系统是电厂不可或缺的重要组成部分，在脱硫废水处理系统初始设计期间要根据实际情况对沉降池，石灰乳计量泵出水管路和运行程序，曝气池曝气管和CODCr测定方法等方面进行优化改造，保证脱硫废水经处理后的出水水质达标，其中的各类污染物含量符合脱硫废水水质控制指标的要求，不会对环境造成危害。
参考文献：
[1] 李正金.石灰石湿法烟气脱硫废水处理工艺探讨[J].现代工业经济和信息化.2014（20）
[2] 马久力.火电厂脱硫废水处理系统方案的研究与设计[J].人才资源开发.2015（10）
论文作者:许宇川
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签：废水论文; 曝气池论文; 废水处理论文; 石灰论文; 氟化物论文; 悬浮物论文; 浓度论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;