氧化鎂法脫硫廢水處理系統(tǒng)設計

1煙氣脫硫技術概況

氧化鎂脫硫技術，在世界各地都有很多的應用業(yè)績，其中在13本已經(jīng)應用了100多個項目，臺灣的電站95％是用氧化鎂法，美國、德國等地都已經(jīng)應用，目前我國已開始推廣，并在少數(shù)地區(qū)得到應用。氧化鎂法脫硫相對于鈣法脫硫而言，避免了簡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，結構簡單，占地面積小，原料來源充足，運行費用低，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)濟效益得到很大的提高。

電廠(2x225MW)機組煙氣脫硫改造工程(FGD)采用氧化鎂濕法脫硫技術，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，會富集重金屬元素和F-,C1-，一方面加速脫硫設備的腐蝕，另一方面影響脫硫副產(chǎn)品的品質，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，同時pH值也不符合排放標準，需作針對性處理。本文僅對煙氣脫硫改造工程廢水處理系統(tǒng)設計進行簡述。

2設計水量及水質

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，本裝置設計處理能力為8t／h。

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

3設計原理

3．1設計原理

采用成熟、可靠的混凝沉淀處理技術，確保處理水的各項指標達到國家《污水綜合排放標準》GB8978—1996一級排人標準；污水處理設施要具有占地面積小、工程投資省、運行能耗低、處理費用少，適宜熱電廠改造工程；設計時應充分考慮配套設備的減振、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一步處理方可得到所要的副產(chǎn)品。在本項目中，脫水系統(tǒng)包括脫水供給罐、脫水供給泵、離心脫水機、干燥機以及其他相關設備。

脫硫塔內(nèi)的脫硫漿液通過漿液排出泵送人脫水供應罐，再經(jīng)離心脫水機將濃縮后的脫硫副產(chǎn)物用螺旋輸送機輸送至熱空氣干燥機，干燥機出口含水約10％的副產(chǎn)品自流人一層副產(chǎn)物儲存?zhèn)}庫。整個過程產(chǎn)生的廢水進入處理系統(tǒng)，達標后排放。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入中和箱，中和箱中設置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，設置攪拌電機一臺。

沉降：中和箱中的廢水重力流向沉降箱，其中廢水大量Mg等重金屬以非常細小的氫氧化物和絡合物形式從廢水中析出。同時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硫化物，使其它重金屬離子與硫離子反應，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小，在廢水中不易沉降下來，因此通過投加復合鐵使廢水中細小顆粒形成絮凝體。為混合均勻，沉降箱中設置攪拌電機，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。絮凝箱中設置攪拌電機。

澄清：由絮凝箱來的廢水在澄清箱中進行固液分離，由于廢水水量很小(5m3／n)，澄清箱采用易安裝維護的豎流式沉淀箱，運行穩(wěn)定可靠，同時節(jié)約了一套機械設備(旋轉刮除機)。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，定時檢測排泥。

由于廢水中pH較高(8．8-9．0)，因此出水箱中安裝攪拌電機，并配備pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)，pH調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制HC1計量泵設加，以確保出水箱中水質達標排放(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)設計

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

4．1廢水處理系統(tǒng)

廢水先進人格柵井，在格柵井內(nèi)格柵機對廢水中的粗大懸浮物及漂浮物進行分離，然后經(jīng)提升泵提升進入中和池，在中和池中自動檢測pH值，石灰乳投加同pH儀進行聯(lián)動控制，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+充分反應生成難溶物MgSO3等，廢水經(jīng)過與石灰乳中和反應后進入反應池，反應池中投加絮凝劑，廢水中的難溶物在絮凝劑作用下形成粗大的絮狀體進入沉淀池進行固、液分離，上清液流入集水井后再泵入砂濾器進行過濾處理后進入電廠生產(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在線檢測儀表對排放水進行實時檢測。

4．2污泥脫水系統(tǒng)

沉淀排放污泥先進入污泥濃縮池進行濃縮處理，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進行脫水處理，污泥經(jīng)過壓濾機處理后外運。

4．3化學加藥系統(tǒng)

化學加藥系統(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)；加復合鐵裝置；加有機硫裝置；加凝聚劑裝置；加石灰裝置。所有裝置均設低液位報警。

5處理效果分析

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

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