楊柳青熱電廠脫硫廢水處理改造方案研究
摘要：根(gen)據現有(you)的脫硫廢(fei)(fei)水(shui)處理系統設施(shi)、工藝(yi)等情況，進行脫硫廢(fei)(fei)水(shui)處理系統工藝(yi)技(ji)術(shu)及工程方案選(xuan)擇。通過實施(shi)脫硫廢(fei)(fei)水(shui)處理改造(zao)工程，楊柳青(qing)熱電廠(chang)可大幅降(jiang)低廢(fei)(fei)水(shui)產生量，少量難以回用(yong)的高含鹽(yan)廢(fei)(fei)水(shui)排往城(cheng)市(shi)污水(shui)處理廠(chang)，同(tong)時(shi)不再向周邊水(shui)體(ti)排放廢(fei)(fei)水(shui)，具(ju)有(you)良(liang)好的社會(hui)效益(yi)和環境(jing)效益(yi)。
關鍵詞：脫硫(liu)廢(fei)水;改造方案;達(da)標排放
1概述
天津華能(neng)楊柳青熱(re)電(dian)有(you)限責任(ren)公司現役機組(zu)為(wei)4x300M燃煤發電(dian)機組(zu)，其中三期2臺(tai)300M抽汽供熱(re)燃煤機組(zu)分(fen)別(bie)于1998年12月和1999年9月投產發電(dian)，四期2臺(tai)300M燃煤機組(zu)分(fen)別(bie)于2006年和2007年投入商業運行。
楊(yang)柳青熱電廠脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)處(chu)理(li)(li)系(xi)統(tong)由(you)于長期(qi)運行(xing)，設備老化，脫(tuo)(tuo)水(shui)機(ji)等設備無法正常(chang)運行(xing)。2016年6月，電廠4臺機(ji)組超(chao)凈(jing)排(pai)放改造(zao)全(quan)部(bu)完(wan)成，實際(ji)運行(xing)中存(cun)(cun)在(zai)系(xi)統(tong)出力不足問題，不能滿(man)足超(chao)凈(jing)排(pai)放改造(zao)后的脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)處(chu)理(li)(li)需(xu)求。脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)中的懸浮物(wu)、重(zhong)金屬離(li)(li)子(zi)(zi)、氟離(li)(li)子(zi)(zi)、COD等含量較高，呈弱酸性、成分(fen)復雜、污染物(wu)質多，直接排(pai)放存(cun)(cun)在(zai)嚴(yan)重(zhong)的環保風險。因此，為(wei)保證脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)全(quan)部(bu)達標排(pai)放，需(xu)要對(dui)現有(you)的脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)處(chu)理(li)(li)系(xi)統(tong)立即(ji)整改。目(mu)前國內主(zhu)要采(cai)用三(san)(san)聯箱沉(chen)淀處(chu)理(li)(li)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)，具有(you)操作簡單、運行(xing)費(fei)用低的優點，本(ben)文在(zai)原有(you)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢水(shui)三(san)(san)聯箱沉(chen)淀處(chu)理(li)(li)系(xi)統(tong)基礎上(shang)進行(xing)改造(zao)研(yan)究(jiu)，充分(fen)利舊結合新工藝應用，以(yi)降低投入。
2脫硫用水系統
楊柳青熱電(dian)廠采(cai)用(yong)(yong)(yong)石灰(hui)(hui)石-石膏濕(shi)法煙氣脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝，按照(zhao)一爐一塔方(fang)式建(jian)造脫(tuo)硫(liu)設施，脫(tuo)硫(liu)效率不小于95%。系統用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)源為綜合泵房工(gong)業水(shui)(shui)泵來中(zhong)水(shui)(shui)，脫(tuo)硫(liu)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)系統(見圖(tu)1)主要由工(gong)業設備冷卻水(shui)(shui)、工(gong)藝用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)、脫(tuo)硫(liu)廢水(shui)(shui)構成(cheng)。工(gong)藝用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)包含(han)石灰(hui)(hui)石漿(jiang)(jiang)液(ye)制備用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)、除(chu)(chu)霧(wu)器沖洗(xi)用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)及所有漿(jiang)(jiang)液(ye)輸送設備、輸送管路的沖洗(xi)水(shui)(shui)，其中(zhong)除(chu)(chu)霧(wu)器沖洗(xi)水(shui)(shui)使(shi)用(yong)(yong)(yong)后直接(jie)補入吸(xi)收(shou)塔，其他沖洗(xi)水(shui)(shui)收(shou)集至吸(xi)收(shou)塔內(nei)。
目(mu)前楊柳(liu)青熱電廠的(de)(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)排至廢(fei)水(shui)(shui)(shui)收集池后(hou)，通過(guo)排水(shui)(shui)(shui)泵排至地(di)溝，然后(hou)由(you)(you)地(di)溝自流至三泵站廢(fei)水(shui)(shui)(shui)池。現有脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處理系統(tong)(tong)設計出力(li)25m3/h，采用三聯箱(xiang)處理工藝。但由(you)(you)于長期(qi)運(yun)行(xing)，設備(bei)老化，脫(tuo)(tuo)(tuo)水(shui)(shui)(shui)機等設備(bei)無法正常運(yun)行(xing)。另外，2016年6月，楊柳(liu)青熱電廠4臺(tai)機組超凈排放改(gai)造全部完成，脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)量(liang)為30m3/h，實際(ji)運(yun)行(xing)中(zhong)存在(zai)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處理系統(tong)(tong)出力(li)不(bu)足(zu)的(de)(de)問題。而脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)重金屬離子(zi)、氟離子(zi)、COD等含量(liang)較高，不(bu)經(jing)處理直(zhi)接排放存在(zai)嚴重的(de)(de)環保(bao)風險。因此，為保(bao)證(zheng)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)全部達(da)標排放，需對脫(tuo)(tuo)(tuo)硫廢(fei)水(shui)(shui)(shui)處理系統(tong)(tong)進行(xing)升級改(gai)造。
3工藝技術方案
3.1脫硫廢水水質
根據長期(qi)排放檢測(ce)，楊柳青熱(re)電廠(chang)脫硫廢水(shui)主要(yao)水(shui)質(zhi)指標見表1。
3.2技術路線
目前(qian)楊柳青熱電廠原有的(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢水(shui)處(chu)(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)設(she)備運行不正常，且(qie)超(chao)凈排放改造后(hou)，系(xi)(xi)統(tong)設(she)計出(chu)力(li)不能滿足脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢水(shui)處(chu)(chu)理(li)需求。因此，需改擴建一套40m3/h處(chu)(chu)理(li)規模的(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢水(shui)處(chu)(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)，達標處(chu)(chu)理(li)后(hou)的(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)廢水(shui)排往城市污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠消(xiao)化。
3.3脫硫廢水處理系統改造工藝技術方案
楊柳青熱(re)電廠(chang)原有脫硫廢水(shui)處(chu)理系統(tong)，設計出力25m3/h，工藝流程(cheng)見圖2。
但由于該系(xi)(xi)統(tong)已投運多年，配套(tao)設備故障較多，系(xi)(xi)統(tong)無(wu)法正常運行，且(qie)系(xi)(xi)統(tong)出(chu)力不足。脫硫(liu)(liu)廢水(shui)中(zhong)的(de)重(zhong)金屬離子、氟離子、COD等(deng)含量均較高，不能滿(man)足環(huan)保排放要求(qiu)。另外，按照相(xiang)關(guan)要求(qiu)，脫硫(liu)(liu)廢水(shui)必須處理達標后才能排放處置。因此(ci)，電廠迫(po)切需要新建一套(tao)脫硫(liu)(liu)廢水(shui)處理系(xi)(xi)統(tong)。
楊柳青熱電廠(chang)(chang)三、四(si)期工(gong)程(cheng)脫(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)的(de)總(zong)補水(shui)(shui)量為287m3/h，脫(tuo)硫(liu)廢水(shui)(shui)總(zong)量為15m3/h。實(shi)施全廠(chang)(chang)節水(shui)(shui)與(yu)廢水(shui)(shui)減量改(gai)造工(gong)程(cheng)后(hou)，濕(shi)法煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫(liu)系(xi)統(tong)的(de)補充水(shui)(shui)將由中水(shui)(shui)改(gai)為循環水(shui)(shui)排污(wu)水(shui)(shui)，脫(tuo)硫(liu)廢水(shui)(shui)排放量會有所增大，預計(ji)為30m3/h。根據全廠(chang)(chang)節水(shui)(shui)與(yu)廢水(shui)(shui)減量技(ji)術方案，考慮一定設計(ji)余量，電廠(chang)(chang)在充分利舊的(de)基礎上(shang)，原址新建一套(tao)處理(li)(li)規(gui)模40m3/h的(de)脫(tuo)硫(liu)廢水(shui)(shui)處理(li)(li)系(xi)統(tong)，采用(yong)三聯(lian)箱(xiang)式(shi)處理(li)(li)工(gong)藝。
脫(tuo)硫(liu)裝置漿(jiang)液內(nei)的(de)水(shui)在不斷循環的(de)過程(cheng)中，會富集重(zhong)金(jin)屬(shu)元(yuan)素和Cl-等(deng)離子，一(yi)方面(mian)加速脫(tuo)硫(liu)設備(bei)的(de)腐蝕，另一(yi)方面(mian)影(ying)響石膏的(de)品質，因此，脫(tuo)硫(liu)裝置要排放一(yi)定量的(de)廢(fei)(fei)水(shui)，進(jin)入脫(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)水(shui)處理(li)系(xi)(xi)統，經(jing)中和、反(fan)應、絮凝、沉淀和過濾等(deng)處理(li)過程(cheng)。濃(nong)縮池底部污(wu)(wu)泥經(jing)過脫(tuo)水(shui)，形成(cheng)泥餅外(wai)運專業處理(li)。脫(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)水(shui)處理(li)系(xi)(xi)統接入脫(tuo)硫(liu)島的(de)DCS控(kong)(kong)制系(xi)(xi)統，設置廢(fei)(fei)水(shui)處理(li)系(xi)(xi)統DCS控(kong)(kong)制遠程(cheng)站(zhan)。脫(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)水(shui)處理(li)的(de)水(shui)質應達(da)到國(guo)家《污(wu)(wu)水(shui)綜合(he)排放標準》(GB8978-1996)和伙電廠石灰石一(yi)石膏濕法脫(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)水(shui)水(shui)質控(kong)(kong)制指標》(DL/T997-2006)中的(de)相(xiang)關要求。處理(li)達(da)標后的(de)脫(tuo)硫(liu)廢(fei)(fei)水(shui)排污(wu)(wu)城市污(wu)(wu)水(shui)處理(li)廠消(xiao)化。
4脫硫廢水處理改造工程
4.1工程擬建設場地、規模
楊柳青熱電廠(chang)(chang)脫硫廢水(shui)處(chu)理系(xi)統在原脫硫島附近(jin)建設。建設場(chang)地范圍內(nei)基本無建筑物，工程(cheng)地質(zhi)條件良好。根據(ju)楊柳青熱電廠(chang)(chang)的(de)實際(ji)情(qing)況，改擴建處(chu)理規(gui)模40m3/h的(de)脫硫廢水(shui)處(chu)理系(xi)統，少量難以回(hui)用的(de)高(gao)鹽廢水(shui)排(pai)往(wang)城市污水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)消化，預留末端高(gao)鹽廢水(shui)蒸發(fa)結晶(jing)固化處(chu)理接口。
4.2工藝流程
本工藝設(she)計具體流(liu)程如圖3所示。
(1)FGD旋(xuan)流(liu)站來脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)在(zai)脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)池預沉，脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)在(zai)池內(nei)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)折(zhe)流(liu)前(qian)進(jin)(jin)(jin)緩(huan)沖，在(zai)前(qian)進(jin)(jin)(jin)過程中大部分懸浮物沉降下來，上清(qing)(qing)液通過廢(fei)水(shui)泵送至新(xin)建的脫(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)水(shui)車(che)間內(nei)的三(san)聯箱。廢(fei)水(shui)池為一(yi)座，廢(fei)水(shui)池內(nei)污(wu)泥每年進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)一(yi)次人工(gong)清(qing)(qing)理。清(qing)(qing)理后污(wu)泥由汽車(che)進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)外運至垃圾(ji)填埋(mai)廠進(jin)(jin)(jin)行(xing)(xing)填埋(mai)。
(2)廢水(shui)進入(ru)(ru)三(san)聯箱(xiang)(xiang)后，在三(san)聯箱(xiang)(xiang)的(de)(de)中(zhong)(zhong)和(he)箱(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)投加(jia)(jia)NaOH溶液，快(kuai)速攪(jiao)拌將pH調整為(wei)9～9.50，中(zhong)(zhong)和(he)箱(xiang)(xiang)內出(chu)水(shui)自流入(ru)(ru)反應箱(xiang)(xiang)，在反應箱(xiang)(xiang)投加(jia)(jia)有機硫將不(bu)能以氫氧化物形式(shi)沉淀的(de)(de)殘(can)余(yu)重(zhong)金屬以硫化物的(de)(de)形式(shi)沉淀出(chu)去，反應箱(xiang)(xiang)出(chu)水(shui)進入(ru)(ru)絮凝(ning)箱(xiang)(xiang)，在絮凝(ning)箱(xiang)(xiang)內投加(jia)(jia)助凝(ning)劑(ji)，在低轉速攪(jiao)拌下進行絮凝(ning)反應，促進絮體(ti)進一(yi)步長大(da)。
(3)絮(xu)凝箱出水自流進(jin)(jin)入澄清(qing)(qing)器(qi)，在澄清(qing)(qing)器(qi)內絮(xu)體進(jin)(jin)一(yi)步長大(da)，并通過上部(bu)(bu)斜板進(jin)(jin)行沉淀分離，上部(bu)(bu)清(qing)(qing)水經(jing)加(jia)酸調節pH至中性后(hou)(hou)自流進(jin)(jin)入清(qing)(qing)水池。澄清(qing)(qing)池底部(bu)(bu)污泥(ni)部(bu)(bu)分通過污泥(ni)輸送(song)泵(beng)(beng)(beng)送(song)至壓濾機(ji)，經(jing)壓濾機(ji)脫(tuo)水后(hou)(hou)污泥(ni)送(song)至填埋場(chang)進(jin)(jin)行安全(quan)填埋，濾液進(jin)(jin)入泵(beng)(beng)(beng)坑(keng)，由(you)坑(keng)泵(beng)(beng)(beng)打入廢水預(yu)沉池。
(4)清(qing)水池(chi)內清(qing)水由清(qing)水泵輸送至高(gao)鹽廢水濃縮系統(tong)預處理入口。本(ben)方案中的(de)加(jia)(jia)藥系統(tong)均為PLC控制的(de)自動投加(jia)(jia)設備。NaOH自動加(jia)(jia)藥系統(tong)包括(kuo)3m3NaOH溶液箱1臺。
4.3構筑物及設備材料
脫(tuo)硫(liu)廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)系統建筑工程包括分別脫(tuo)硫(liu)廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)車間(jian)1座(zuo)(zuo)、廢(fei)水(shui)(shui)池1座(zuo)(zuo)、清(qing)(qing)水(shui)(shui)池1座(zuo)(zuo)、澄(cheng)清(qing)(qing)器基礎(chu)和地基處理(li)。主要設(she)備包括廢(fei)水(shui)(shui)泵、中和箱(xiang)、反應(ying)箱(xiang)、絮凝箱(xiang)、澄(cheng)清(qing)(qing)器、污泥輸送泵、清(qing)(qing)水(shui)(shui)泵、坑泵、雜用壓縮(suo)空(kong)(kong)氣罐(guan)、儀用壓縮(suo)空(kong)(kong)氣罐(guan)、板框壓濾機(ji)、積水(shui)(shui)盤、
壓(ya)濾機沖洗(xi)(xi)水箱、高壓(ya)清洗(xi)(xi)水泵(beng)、污(wu)泥擋板、NaOH加(jia)藥(yao)(yao)裝置、鹽酸(suan)加(jia)藥(yao)(yao)裝置、酸(suan)霧吸收器、有機硫加(jia)藥(yao)(yao)裝置、凝(ning)聚劑(ji)加(jia)藥(yao)(yao)裝置、凝(ning)聚劑(ji)卸藥(yao)(yao)泵(beng)、助凝(ning)劑(ji)加(jia)藥(yao)(yao)裝置、氣動閥(fa)門及(ji)配件(jian)、手動閥(fa)門、管道系統(tong)、油漆保溫及(ji)其他、平(ping)臺支吊架和(he)電動葫蘆。
5結語
通(tong)過該項目(mu)的實施(shi)，楊柳青(qing)(qing)熱電(dian)廠(chang)不再向(xiang)周圍水體(ti)排放脫硫廢水，環境和社(she)會(hui)效(xiao)益非常明顯。獲得良好的社(she)會(hui)效(xiao)益、環境效(xiao)益和經濟(ji)效(xiao)益。同時(shi)，為華能系統響應國(guo)家政策，推(tui)廣火電(dian)廠(chang)節(jie)水與廢水減量技改工程(cheng)提(ti)供技術依據(ju)和示范案例(li)。因此，楊柳青(qing)(qing)熱電(dian)廠(chang)盡快實施(shi)脫硫廢水處(chu)理改造工程(cheng)，具有重要的戰(zhan)略意義(yi)和現實意義(yi)。
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