河北某電廠煙氣脫硫采用石灰石-石膏濕法工藝, 額定功率工況下, 脫硫系統(tǒng)最大工藝用水量為140 m3/h, 水耗量較大。該電廠脫硫系統(tǒng)工藝用水采用的是海水淡化經(jīng)脫鹽后得到的淡水, 制水成本昂貴。電廠工業(yè)廢水產(chǎn)生量約10 m3/h, 少部分經(jīng)處理后輸送至煤場噴淋系統(tǒng), 其余直接外排, 不僅造成全廠水利用率低, 而且增加全廠排污量。為了進(jìn)一步降低用水成本, 減少廢水外排量, 提高全廠廢水回收利用率, 該電廠計劃將處理后工業(yè)廢水回用于脫硫系統(tǒng)。為此, 需對處理后工業(yè)廢水回用的可行性以及脫硫工藝水水質(zhì)變化對脫硫系統(tǒng)可能帶來的影響進(jìn)行研究。通過試驗分析, 制定了合理的工業(yè)廢水利用方案, 下文對此過程予以詳述。
1、電廠工業(yè)廢水及脫硫工藝用水水質(zhì)
電廠工業(yè)廢水（以下簡稱工業(yè)廢水）處理系統(tǒng)設(shè)計出力10 m3/h。根據(jù)工業(yè)廢水的排放周期, 將其分為經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水。經(jīng)常性廢水主要包括水處理除鹽設(shè)備再生排水、過濾器沖洗排水、反滲透排水、凝結(jié)水精處理裝置再生排水等; 非經(jīng)常性廢水主要包括空氣預(yù)熱器清洗廢水、除塵器沖洗水、鍋爐化學(xué)清洗廢水、主廠房地面沖洗水等。對于經(jīng)常性的廢水, 處理方式為：經(jīng)各自的收集系統(tǒng)收集至廢水集中處理站廢水貯存池內(nèi), 用泵及壓縮空氣進(jìn)行攪拌、曝氣, 混合均勻后用泵送至最終中和池, 調(diào)整pH值后流入清水池, 工藝流程如圖1所示。
非經(jīng)常性廢水處理系統(tǒng)工藝流程如圖2所示, 調(diào)整pH值后的廢水先后經(jīng)過反應(yīng)槽、絮凝槽完成凝聚、絮凝反應(yīng), 然后進(jìn)入斜板沉淀池完成絮凝體與水的分離。沉淀池上部的清水自流進(jìn)入最終中和池進(jìn)行pH值調(diào)整, 最終出水流入清水池, 與經(jīng)常性廢水匯總。
根據(jù)該電廠化學(xué)分場運行規(guī)程（以下簡稱運行規(guī)程）, 工業(yè)廢水處理系統(tǒng)出水pH值為6~9, 懸浮物小于70 mg/L, COD小于或等于100 mg/L。經(jīng)處理的工業(yè)廢水主要指標(biāo)（見表1）滿足運行規(guī)程要求。
通過對比分析, 雖然處理后的工業(yè)廢水中COD、Cl-、溶解固形物略微超出脫硫工藝用水要求, 但由于工業(yè)廢水量占脫硫工藝用水總量比例較小, 和原脫硫工藝水混合后, 水質(zhì)能夠滿足一般脫硫工藝水水質(zhì)要求。
2、現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)分析
為進(jìn)一步驗證處理后的工業(yè)廢水用作脫硫工藝水的可行性, 需將處理后的工業(yè)水引至脫硫系統(tǒng), 觀察工業(yè)廢水回用后對脫硫系統(tǒng)的影響。
2.1試驗方案
根據(jù)計劃進(jìn)行臨時管路系統(tǒng)安裝, 從原工業(yè)廢水系統(tǒng)清水池清水泵出口母管直接引出一路管道至1、2號脫硫塔間的地坑。由電廠原有的坑泵將處理后的工業(yè)廢水輸送入脫硫塔工藝用水點, 同時在管路上增設(shè)電動調(diào)節(jié)閥和電磁流量計。首次補入地坑120 m3處理后的工業(yè)廢水, 待地坑內(nèi)坑泵開啟將其輸送至脫硫系統(tǒng)后, 監(jiān)測脫硫塔脫硫效率、石膏品質(zhì)變化; 在脫硫塔脫硫效率、石膏品質(zhì)穩(wěn)定無變化的情況下, 逐步補入處理后的工業(yè)廢水, 并以10 m3/d的梯度逐漸增加。若石膏品質(zhì)明顯下降, 則加大監(jiān)測頻率, 分析原因, 同時停止補入處理后的工業(yè)廢水。在調(diào)試好相關(guān)設(shè)備和儀表后開始進(jìn)行試驗分析, 內(nèi)容包括脫硫系統(tǒng)整體運行狀況、脫硫效率、石膏品質(zhì)等。
2.2試驗數(shù)據(jù)分析
工業(yè)試驗為期18天, 當(dāng)處理后的工業(yè)廢水回用量在10 m3/h, 即達(dá)到該廠工業(yè)廢水量最大值時, 整個試驗結(jié)束, 試驗結(jié)果如圖3—7所示。
由圖3—7可以看出, 試驗期間, 雖然混入處理后的工業(yè)廢水量不斷加大, 但脫硫系統(tǒng)漿液密度均能維持在1 130 kg/m3左右, 且脫硫效率仍然大于或等于95%; 脫硫副產(chǎn)品石膏品質(zhì)未發(fā)生明顯變化, 石膏的含水率基本保持在10%, 石膏中CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于3%, CaSO4· 2H2O純度大于90%, 符合商用石膏品質(zhì)要求。此外, 試驗期間除霧器壓差處于正常運行范圍之內(nèi), 吸收塔沒有發(fā)生起泡、堵塞等不正?，F(xiàn)象。試驗結(jié)果表明, 處理后的工業(yè)廢水可用作脫硫工藝水。
3、結(jié)語
研究結(jié)果表明, 河北某電廠工業(yè)廢水經(jīng)處理后, 除COD、Cl-、溶解固形物外, 水質(zhì)基本滿足脫硫工藝用水要求。由于所加入的工業(yè)廢水量僅為脫硫工藝用水總量的7%, 處理后的工業(yè)廢水用作脫硫系統(tǒng)工藝水后系統(tǒng)運行正常。本文經(jīng)驗在節(jié)水與環(huán)保方面具有積極意義, 可供相關(guān)電廠參考。
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