脱硫废水

     脱硫废水主要是锅炉烟气湿法脱硫（石灰石/石膏法）过程中吸收塔的排放水。为了维持脱硫装置浆液循环系统物质的平衡，防止烟气中可溶部分即氯浓度超过规定值和保证石膏质量，必须从系统中排放一定量的废水，废水主要来自石膏脱水和清洗系统。废水中含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐以及重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。

    脱硫废水处理包括以下4个步骤：   

    1）废水中和反应池由3个隔槽组成，每个隔槽充满后自流进入下个隔槽，在脱硫废水进入第1隔槽的同时加入一定量的石灰浆液，通过不断搅拌，其pH值可从5.5左右升至9.0以上。

    2）使用重金属沉降剂，重金属沉淀Ca（OH）2的加入不但升高了废水的pH值，而且使Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cr3+等重金属离子生成氢氧化物沉淀。一般情况下3价重金属离子比2价离子更容易沉淀，当pH值达到9.0～9.5时，大多数重金属离子均形成了难溶氢氧化物。同时石灰浆液中的Ca2+还能与废水中的部分F-反应，生成难溶的CaF2；与As3+络合生成Ca（AsO.3）2等难溶物质。此时Pb2+、Hg2+仍以离子形态留在废水中，所以在第2隔槽中加入有机硫化物（TMT—15），使其与Pb2+、Hg2+反应形成难溶的硫化物沉积下来。

    3）絮凝反应

经前2步化学沉淀反应后，废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质，所以在第3隔槽中加入一定比例的絮凝剂FeClSO4，使它们凝聚成大颗粒而沉积下来，在废水反应池的出口加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂，来降低颗粒的表面张力，强化颗粒的长大过程，进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀，使细小的絮凝物慢慢变成更大、更容易沉积的絮状物，同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来。

    4）浓缩/澄清絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清/浓缩池中，絮凝物沉积在底步并通过中立浓缩成污泥，上部则为净水。大部分污泥经污泥泵排到灰浆池，小部分污泥作为接触污泥返回废水反应池，提供沉淀所需的晶核。上部净水通过澄清/浓缩池周边的溢流口自流到净水箱，净水箱设置了监测净水pH值和悬浮物的在线监测仪表，如果pH和悬浮物达到排水设计标准则通过净水泵外排，否则将其送回废水反应池继续处理，直到合格为止。

    预处理+蒸发+结晶工艺

    1、脱硫废水预处理

    脱硫废水先经预处理系统进行絮凝、沉降及中和，减少废水中的悬浮物，提高废水PIt值，为深度处理做准备。从脱硫工艺楼来的废水进入脱硫废水前池仔，通过输送泵将脱硫废水输送至脱硫废水预处理区域的脱硫废水缓冲池。通过池内一级废水输送泵送至一级反应器。脱硫废水缓冲池设曝气搅拌装置，防止悬浮物沉降。通过曝气装置还可以进一步降低废水的c0D。一级反应器分为中和箱和絮凝箱两个部分。在中和箱内，通过添加Ca(OH)，将废水pI{调整到10～l1进行搅拌反应生成caC0沉淀和Mg(OH)沉淀，在后级澄清器中沉淀分离。同时，在此pH值下，多种重金属离子均生成氢氧化物沉淀从废水中分离。中和箱出水自流进入絮凝箱，絮凝箱投加凝聚剂FeC1以及助凝剂PAM以使得絮凝物变得更大更容易沉淀，以便F一步能在澄清器中分离出束。同时一级反应器也预留有机硫加药界面。

废水从一级反应器自流进入一级澄清器，废水中的絮凝物通过重力作用沉积在澄清器底部，浓缩成泥渣，由刮泥装置清除，并通过一级污泥输送泵送至污泥缓冲罐。清水则上升至澄清器顶部通过环形三角溢流堰自流至中间水池贮存。二级反应器分为沉淀箱和絮凝箱两个部分。在沉淀箱内投加Na2C0，进行搅拌反应。在絮凝箱中投加有机硫进一步降低废水中的重金属离子浓度，使出水重金属浓度完全满足排放标准。同时投加凝聚剂FeC13使生成较大矾花从废水中除去。絮凝箱出水投加助凝剂PAM，使矾花进一步长大，以利于沉淀分离。级反应器出水自流进入二级澄清器。废水中的絮凝物通过重力作用沉积在澄清器底部，浓缩成泥渣。浓缩污泥由刮泥装置清除，并通过一级污泥输送泵送至污泥缓冲罐准备压滤。二级澄清器出水也可直接自流至清水箱。清水箱出水设有干灰加湿泵以及自用水泵。

    2、脱硫废水深度处理

    脱硫废水预处理清水箱中的废水经预热器加热后，进入蒸发系统。蒸发系统主要分为四个部分：热输入部分，热回收部分、结晶转运部分、附属系统部分。从室外蒸汽管网按人蒸汽，经减温减压器后，送至蒸汽储罐稳压后成为低压蒸汽，再送给加热室，加热废水。

经热交换后的冷凝水进八冷凝水桶，冷凝水桶出口分为两路，一路经减温水泵给蒸汽管路上的减温减压器供减温水，另一路可直接排至冷水池。电厂来减温水经冷凝水遥控阀进入减温水桶，减温水桶里的水通过启动补充冷凝水遥控阀为冷凝水桶补充冷凝水，在启动初期需要由电厂来减温水为蒸汽管路提供减温水。

在加热器内，低压蒸汽与任热交换管内流动的循环盐水进行热交换，将循环盐水加热沸腾，经过盐水加热器加热沸腾的盐水依次流过各个闪蒸室并在每个闪蒸室底部进行闪蒸，蒸发出的二次蒸汽依次怍为下一级加热器的热交换工质，与安装在蒸发器上部的热交换管进行热交换，并冷凝下来。

在热回收部分，通过逐级提升热交换管内循环盐水的温度来回收凝结蒸汽的潜热；这样可以获得更高的热效。脱硫废水经四级蒸发室加热浓缩后送至盐浆桶，通过两台盐浆泵送入盐旋流器，旋流器将大颗粒的盐结晶旋流后落入下方的离心机。离心机分离出的盐晶体通过螺旋输送机送至干燥床进行加热，使盐晶体完全干燥。旋流器和离心机分离出的浆液返回到加热系统中进行再次加热蒸发浓缩。

    (1)中和

    中和处理的主要作用包括两个方面：发生酸碱中和反应，调整PH在6—9范围。沉淀部分重金属，使锌、铜、镍等重金属盐生成氢氧化物沉淀。常用的碱性中和药剂有石灰、石灰石、苛性钠、碳酸钙等。废水处理的第一道工序就是中和。即在脱硫废水进入中和箱的同时加入一定量的5%的石灰乳溶液，将废水的PH提高至9.0以上，使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀。

    (2)化学沉淀

    废水中的重金属离子、碱土金属常用氢氧化物和硫化物沉淀法去除，常用的药剂分别为石灰和硫化钠。脱硫废水中加入石灰乳后，当pH为9.0—9.5时，大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物；同时，石灰乳中的Ca2+还能与废水中的部分F一反应，生成难溶的CaF2，达到除氟的作用；经中和处理后的废水中重金属离子仍然超标，所以在沉降箱中加入有机硫化物，使其与残余的离子态的Hg2+等离子应形成难溶的硫化物沉积下来。

    (3)混凝澄清处理

    脱硫废水中的悬浮物含量较大，经化学沉淀处理后的废水中，含有许多微小的悬浮物和胶体物质，须加入混凝剂使之凝聚成大颗粒而沉降下来。常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁等；常用的助凝剂有石灰、高分子絮凝剂等。采用絮凝方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集，从液相中分离出来，是种降低悬浮物的有效方法。所以在絮凝箱中加入絮凝剂FeClSO4，使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来。在澄清池人口中心管处加入阴离子混凝剂PAM来进一步强化颗粒的长大过程，使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体。

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。  烟气脱硫装置产生的废水来自石膏旋流站溢流液经废水旋流站由废水泵送至废水处理系统。经过化学加药进行连续处理，工艺步骤如下：  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。    1   全国电力行业脱硫脱硝技术协作网暨技术研讨会论文集  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。 

脱硫废水的物理化学处理工艺按如下步骤进行

1. 用氢氧化钠NAOH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（FeClSO）及絮凝助剂，使固体沉淀物以更易沉降的大粒子絮凝物 形式絮凝出来。 4. 在澄清/浓缩池中将固形物从废水中分离。  5. 采用板框（厢式）压滤机将所得氢氧化物泥浆脱水。

以下简要总结了脱硫废水入口（通向处理车间）和清水出口（通向主排水口）之间 的废水流程。  废水旋流站通过管道送至三联箱的第一室（中和室），通过流量计OOHTS21 CF001监测其流动过程。

同时，从加药系统中抽出的NAOH液按PH值和流量的比例加入废水中。

为此,需在DCS系统中设定PH值，其投加的时间取决于PH计00HTS01 CQ001检测 的当前值与设定值之差。这样，废水的PH值提高到9.5±0.3。

监测废水PH值的PH计安装在三联箱的第二室澄降箱中，为保证其准确性， 它需要用3～5%的盐酸定时清洗。 

为了促进三联箱的絮凝箱的絮凝粒子的形成，需要在三联箱的中和箱中加入从澄清 /浓缩池中抽出的少量恒定量的循环泥浆以作为絮凝长大的晶核。

并非所有的重金属都可通过与石灰浆作用形成氢氧化物的形式很好地沉淀出来，其 中主要是镉和汞。

因此，需在反应和第二室中按比例加入重金属沉淀剂TMT15。此过程由有机硫加药泵 来完成。

从废水中沉淀出来的氢氧化物、化合物及其它固形物，极细地分散在体系中，难于 沉降。为了改善絮凝行为，需向反应容器第二室中按比例加入硫酸氯化铁。此过程由絮凝剂（FeclSO3）加药泵来完成。

三联箱每个室中都装有搅拌器，确保废水和化学物质的均匀混合。为了不影响絮凝粒子的形成，第三室（絮凝室）中的搅拌器转速较慢。

在进一步的处理过程中，已处理的废水在重力作用下从三联箱经管道向下流入澄清 /浓缩池中，在此处将固体物质与废水分离。

澄清后的废水从澄清/浓缩池流出，经溢流槽沿边缘向下顺着管路在无压力的条件 下流入出水箱中。

出水箱设计为出水泵的中间贮存容器，此容器中澄清后废水的PH值仍需进行连续监测。为此，安装了PH值测量装置OOHTS07 CQ001。

在出水离开废水处理车间前，还需经过最终pH和浊度检测。这是由PH值测量装置 OOHTS07 CQ001浊度测量装置在线进行的。如果测量值超过设定值，废水需返回至废水缓冲池进行重新处理。