脱硫废水处理

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全国电力行业脱硫脱硝技术协作网暨技术研讨会论文集
3、观点提出
灰渣水系统由于采用闭式循环,在运行过程中系统 pH 值不断增 加,长期处于高碱性状态运行(pH 值最高达 11.7)。由于 pH 值高使 除渣水系统大部分设备结垢严重,管道堵塞,管径变小,泵体结垢。 2003 年我们制定了除渣水系统加酸方案,并进行了试验,但运行效 果不佳,系统 pH 值不稳定。二期脱硫建设中我们制定了脱硫废水引 入除渣水的方案,并设计了旁路管准备进行长期试验。我认为脱硫废 水 pH 平均值 5.5 连续排入除渣系统后会降低系统的 pH 值,从而减 少设备系统的结垢堵塞等现象。而脱硫废水及除渣废水如果进行中和 处理,是否可以解决灰渣水系统高碱性的问题,脱硫废水连续排入灰 渣水系统所带来运行工况的改变是否可以实现,需要从几个方面来阐 述:
2005 年 11 月 2005 年 12 月 2006 年 1 月 2006 年 2 月 2006 年 3 月 2006 年 4 月 2006 年 5 月
5827 4826 4828 3727 3754 3656 停运
5123 4728 4972 3716 3765 3148 3697
附表 4
2003-2006 年除渣废水水质检测表
而经浓缩机分离后的较洁净的水送至回水箱,利用回水泵输送回 锅炉底部将捞渣机和碎渣机打捞、破碎后的灰渣再次冲入泵前池中, 形成闭式循环,循环水量约 500-600m3/h。
废水处理系统是将部分回水抽出经两相流处理器进行加药浓缩 沉淀。制出的清水做为捞渣机、渣浆泵、回水泵轴封用水,也可以用 做脱水仓冲洗和燃料输煤喷洒。此系统设备简单,处理量为 60m3/h, 出水品质高,净水指标<5ppm。此套废水处理设备运行和维护费用较 低,加药费用约 7 万元/年,处理水量可达 320000m3/年,并可全部回 收利用(按 7000 小时)。
5、试验结果
我们在 2003 年二期脱硫工程建设中将一单元系统进行了改造, 将废水加装了旁路管道,引入除渣水系统。
2003 年 8 月一单元脱硫废水排入除渣水系统后,一个月后监测 除渣水 pH 值已降至 10 以下。三个月后监测水质未发生变化,为了 更好的改善除渣水的运行工况,我们将二单元也进行了改造,两个单 元的废水同时引入除渣水系统并每星期进行监测水质一次。检测结果 发现除渣水 pH 平均值下降到 9 以下并趋于稳定。运行半年后我们对 回水泵、冲洗水泵、两相流处理器及部分管道进行检查,发现以前因 灰渣水 pH 值高造成的结垢现象明显减少,特别是除渣废水处理系统 中的两相流处理器滤帽结垢问题彻底解决了,从而使得两相流处理器 的检修清理周期由两个月延长至 6 个月。另外,三台脱水仓的淅水板 结垢现象明显减少,脱水效果大为改善。
除渣水系统Cl-含量
日期 4 月 17 日 5月8日 5 月 22 日
4.4 系统改造带来的经济效益
单位:mg/L 含量 1011 257 130
经济分析:两期脱硫废水系统的运行成本、药剂、维护、备件、
人工等费用一年约 25 万元。最大处理水量按运行 7000 小时计 28000
吨/年,两期废水系统的几十台转动设备,不计小型计量泵,年耗电
后来,进行了一个单元脱硫废水引入除渣水系统的试验,结果表 明灰渣水系统 pH 值虽然有一定程度下降但是不能维持稳定运行。从 附表 4 中可以看出两个单元脱硫废水同时排入灰渣水系统能够促成 系统水质的稳定性。长期运行可减少设备系统的结垢,尤其是对淅水、 滤水装置效果更明显。
最后,将两个单元的脱硫废水全部引入灰渣水系统中,到现在一 直稳定运行,彻底改善了除渣水高碱性运行对设备所带来的结垢问 题。
4) 在澄清浓缩器中将固形物从废水中分离。 5) 将氢氧化物泥浆输送至澄清浓缩器,由压滤机脱水。 系统设计一单元脱硫废水出力为 2.1m3/h,二单元脱硫废水出力 为 1.9m3/h。
2、灰渣水系统描述
我公司锅炉除渣系统采用水力除渣,用于处理四台锅炉产生的全 部灰渣。设计的除渣水为闭式循环系统。燃煤在锅炉中燃烧后产生的 炉渣,经捞渣机和碎渣机打捞、破碎后用水力送至渣浆泵前池中。泵 前池中的渣浆用渣浆泵经输渣管路送至脱水仓进行初步的渣水分离, 含有较细小灰渣的溢流渣水进入浓缩机进行二次浓缩沉淀。浓缩机浓 缩出的高浓度泥浆通过泥浆泵送回至脱水仓中继续沉淀分离。经脱水 仓分离后的炉渣装车外运至搅拌站,作为各种建筑基础的添加材料。
FNH4-
BOD5
AS
Zn
脱硫废水处理装置 入口水样 出口水样
5.5
7.7
6080.0
50.8
208
102
8279.4
3673.5
3000.76
1875.6
39.8
11.4
4.52
0.00
0
12.3
0
0.00084
0
0.0084
检测项目
除渣水悬浮物含量
脱硫废水悬浮物含 量
脱除废水悬浮物对 比值
原始数据 10000mg/L 5000mg/L
1) 用氢氧化钙/石灰浆[Ca(OH)2]进行碱化处理,通过设定最优 的pH值范围,部分重金属以氢氧化物的形式沉淀出来。
2) 通过加入有机硫化物,使某些重金属,如镉和汞沉淀出来。 3) 通过添加絮凝剂及助凝剂,使固体沉淀物以更易沉降的大粒 子絮凝物形式絮凝出来。
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是,通过实践表明,我们进行系统改造后,除渣废水中Cl-的含量并未
因脱硫废水的引入而导致不断富集,而是固定在某一含量,约
300mg/L。由此可以看出脱硫废水的Cl-加入除渣废水不会影响设备运
行工况。
2006 年 3 月 1 日- 5 月 22 日
日期 3月1日 3 月 27 日 4月3日
含量 987 869 721
5680
2800
11805
3895
7840
时间
2005 年 5 月 2005 年 6 月 2005 年 7 月 2005 年 8 月 2005 年 9 月 2005 年 10 月
氯离子含量
一单元
二单元
3470
3721
3497
4287
2833
2878
4728
4627
3179
3827
5761
5827
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量约 38 万度电,从而处理 28000 吨水的单位费用高达到 11.5 元/吨,
并且处理后的水不能够回收利用。除渣废水处理系统年处理量 320000
吨/年,处理每吨水费用约 0.15 元。所以脱硫废水引入除渣水进行综
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合处理,可以节省大量运行费用。
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因素损失水量约 6t/h,因此系统总水量需要补充。一二单元脱硫装置 的最大废水排放量分别约为 2t/h,若两期脱硫同时运行,废水最大排 放量约 4t/h。这样的废水排入量对灰渣系统总循环水量(500t/h)不 会产生影响,并使系统损失水量得到补充。 4.2 脱硫废水悬浮物及重金属含量对除渣废水处理的影响
水质分析:由于脱硫废水的引入,必须对其和除渣废水悬浮物及 重金属含量进行比对,观察对灰渣水系统产生的影响。
除渣水系统内因所含灰份较多,系统携带总灰渣量约 4t/h,而脱 硫废水中的悬浮物主要来自废水旋流后约 1%的固形物。相比灰渣水 的悬浮物含量几乎可以忽略不计。
而重金属的问题就必须详细考虑。因为煤中含有许多重金属元 素,如 Cd(镉)、Ni(镍)、Hg(汞)、As(砷)、Pb(铅)等。多种 重金属元素的挥发性对其在燃烧过程中的行为及最终形态有较大的 影响,所以一般按其挥发性分为三类:①极不易气化的元素②燃烧过 程中发生气化的元素③挥发性元素。在炉膛内部燃烧过程中,这些元 素根据各自本身的化学性质及其在煤中的赋存形态,经历一系列的物 理和化学过程,大部分最终以不同形态由灰和渣排出炉膛,及少部分 由电除尘器难以捕捉到的微粒(0.1-0.5 亚微米)的灰尘。随烟气进入 脱硫浆液池中,并在循环使用中不断富集,为了达到循环浆液中的氯 离子及其它物质的平衡,使脱硫产生了废水并需要定期排放。
从附表 3 中可以看出一二单元脱硫由于废水连续排放Cl-含量已
由 12000 mg/L降至 4000 mg/L左右。表中Cl-量出现过回升现象是我们
进行的多次试验。如果脱硫废水不能够连续排放,不但Cl-含量会迅速
提高,而且影响除渣水pH值的升高。Cl-含量随着脱硫废水的连续排
放还会不断逐渐的减少,虽然,对比除渣水中Cl-的含量要大很多,但
1、脱硫废水系统描述
脱硫废水系统包括:废水处理系统、化学加药系统、污泥输送系 统、旁路系统和两期公用污泥压缩系统。其中化学加药系统包括:石 灰浆供应子系统、盐酸供应子系统、助凝剂制备及浆供应子系统、硫 酸铁供应子系统和有机硫 TMT15 供应子系统。水处理系统。经过化学加药进行连续处理,工艺步骤 如下:
单位:mg/L
日期
2003 年 1月 3月 5月 7月 9月 10 月 11 月 12 月
2004 年 1月 2月 3月 4月
5月
6月 7月 8月 9月 10 月 11 月 12 月 未完成
pH 值 4 次/月
月平均值
11.63
11.71 10.90 10.46 8.94 8.84 8.63 8.34
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脱硫废水引入闭式循环灰渣水系统综合处理
中电国华北京热电分公司 张连生
摘要:本文通过对脱硫废水引入灰渣水系统的可行性和系统水质的指 标分析,结合试验过程和试验前后的效果,对脱硫废水能否连续排入 灰渣水系统综合处理阐述了观点并作出结论。阐明了脱硫废水引入我 公司闭式循环除渣水系统是完全可行的。
8.04
8.0 10.1 10.24
1)脱硫废水水量对除渣废水闭式循环水量的影响 2)脱硫废水悬浮物及重金属含量对除渣废水处理的影响 3)脱硫废水中Cl-对除渣水系统设备的影响 4)系统改造带来的经济效益
4、观点论证
4.1 脱硫废水水量对除渣废水闭式循环水量的影响 系统分析:我公司除渣水系统属于闭式循环系统,连续循环水量
约 500t/h。经脱水浓缩处理后的水用于灰斗冷却及携带锅炉灰渣。在 循环过程中,由于锅炉灰斗蒸发和脱水后灰渣携带(水分≤25%)等
1/2000
附表 3
2004-2006 年脱硫废水月平均Cl-含量检测表
单位:mg/L
时间
2004 年 3 月 2004 年 4 月 2004 年 5 月 2004 年 6 月 2004 年 7 月 2004 年 8 月
氯离子含量
一单元
二单元
11941
12206
7490
12206
7530
8910
4600
2004 年 9 月 2004 年 0 月 2004 年 11 月 2004 年 12 月 2005 年 1 月 2005 年 2 月 2005 年 3 月 2005 年 4 月
3140 2620 2408 2970 5940 7015 5526 4158
5265 3550 4250 5895 11780 12820 11202 3835
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6、结论
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几年来的间断试验结果表明,脱硫废水引入灰渣水系统进行综合
处理是切实可行的,既节省了脱硫废水系统的运行,维护备件,电耗
等费用,又可以使除渣水系统的水量得到补充,最大的优点是能够使
除渣系统的设备管道、淅水和滤水装置减少结垢,延长检修及清理周
期。2004、2005 年除渣系统检修中我们进行系统管路分段切割检查,
未发现系统有腐蚀现象,尤其是除渣废水处理的设备几乎没有结垢现
象。此结论只是针对我公司闭式循环系统。如果大机组的循环水量和
脱硫排放量不能匹配,结果和结论就不同了。
附表 1 脱硫废水处理系统水质分析数据 (单位;mg/L)
附表 2 除渣水水样分析
检测样品 检测项目
PH 值 悬浮物
CODCR SO2-4 CL-
脱硫废水引入除渣水系统,必须考虑其中悬浮物及重金属含量对 灰渣废水系统的影响。从附表 1 和附表 2 中可以看出,脱硫废水中
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5000-6000mg/L 的悬浮物仅相当于除渣水含固量的千分之一,因此对
除渣水系统的正常运行不会产生任何影响。
4.3 脱硫废水中Cl-对除渣水的影响
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