火電廠水處理主要包括原水預(yù)處理、除鹽水處理、凝結(jié)水精處理、循環(huán)水處理以及相關(guān)廢水的處理。鍋爐補(bǔ)給水處理技術(shù)相對比較成熟可靠，在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題相對較少，而各類廢水處理系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題不斷上升，隨著環(huán)保要求的提高，廢水處理設(shè)施運(yùn)行要求也在不斷地提高，從而廢水處理環(huán)節(jié)中顯現(xiàn)的問題越來越多，許多廢水處理的瓶頸問題需要解決。而在諸多廢水處理系統(tǒng)中，脫硫廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行尤為重要，由于環(huán)保要求的提高，脫硫系統(tǒng)的停運(yùn)時(shí)間較少，這就對脫硫廢水的處理工藝提出了更高的要求，雖然目前脫硫的主流工藝為石灰石-石膏濕法脫硫，而氧化鎂濕法脫硫也在脫硫工藝中占一席之地，如何提高氧化鎂濕法脫硫廢水處理的效果更是值得關(guān)注和探討的問題。

1、概述

火電廠水處理系統(tǒng)中，脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)備的可靠程度已經(jīng)越來越受到重視。宜興華潤熱電有限公司2×60MW機(jī)組配置2臺260t/h鍋爐分別于2004年12月29日、2005年3月30日建成投產(chǎn)，脫硫工藝采用氧化鎂濕法脫硫，與機(jī)組同步投入運(yùn)行，脫硫廢水系統(tǒng)無回流裝置、真空皮帶機(jī)及脫水機(jī)系統(tǒng)，脫硫塔排出漿液直接需進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行固液分離處理。本文針對公司脫硫廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行情況及存在的問題，探討氧化鎂濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行中影響廢水處理效果的各方面因素，以對提高脫硫廢水處理系統(tǒng)效果，降低廢水處理運(yùn)行成本提出嘗試性建議。

2、氧化鎂濕法脫硫水處理系統(tǒng)簡述

宜興華潤熱電有限公司設(shè)有兩臺氧化鎂濕法脫硫塔，脫硫工藝原理基本與氧化鈣濕法脫硫工藝一致，煙氣從脫硫反應(yīng)塔的下部徑向進(jìn)入反應(yīng)塔，在反應(yīng)塔內(nèi)上升的過程中與氫氧化鎂漿液相接觸，煙氣中二氧化硫與氫氧化鎂反應(yīng)生成亞硫酸鎂以達(dá)到脫硫的效果，亞硫酸鎂物理性質(zhì)屬于難溶物質(zhì)，其在氧化風(fēng)機(jī)的作用下部分轉(zhuǎn)化為硫酸鎂。

SO2+Mg(OH)2+2H2O→MgSO3+3H2O

2MgSO3+O2→2MgSO4

同時(shí)煙氣中含有的SO3、HCl和HF等有害氣體也在吸收塔中被吸收而溶入漿液。隨著脫硫塔內(nèi)氫氧化鎂的消耗，pH值將降低，需要不斷補(bǔ)入新鮮漿液至脫硫塔內(nèi)，經(jīng)脫硫反應(yīng)的產(chǎn)物需要定期排出。由于氧化鎂濕法脫硫的產(chǎn)物主要成分為亞硫酸鎂與硫酸鎂，不同于鈣法脫硫的硫酸鈣,硫酸鈣溶解度低可通過旋流后采用真空皮帶機(jī)產(chǎn)出純度較高的石膏，且石膏市場廣闊。然而對于氧化鎂濕法脫硫產(chǎn)物為亞硫酸鎂及硫酸鎂，硫酸鎂溶解度高，亞硫酸鎂含量隨著氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況變化較大，無法實(shí)現(xiàn)提取純度較高的硫酸鎂或亞硫酸鎂，且提取產(chǎn)物由于純度達(dá)不到要求，市場前景堪憂。所以公司兩臺脫硫塔排出漿液處理系統(tǒng)未設(shè)置真空皮帶機(jī)以提取產(chǎn)物達(dá)到綜合利用的目的，而脫硫塔排漿直接進(jìn)入脫硫廢水處理系統(tǒng)，而排出漿液中的固含量較大、溫度較高(53℃)、pH低、廢水量大等不利因素給脫硫廢水的處理工藝帶來了很大的難度。

3、氧化鎂濕法脫硫廢水處理工藝

脫硫廢水處理系統(tǒng)工藝采用目前濕法脫硫中較主流的處理工藝，廢水處理的主要目的為去除脫硫廢水中懸浮物、重金屬離子、COD(亞硫酸根引起)，并同步調(diào)節(jié)pH值至6-9。

脫硫廢水處理工藝主要由以下基本過程完成：

4、廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

脫硫塔漿液經(jīng)漿液排出泵進(jìn)入廢水緩沖池，廢水提升泵將緩沖池廢水提升至中和箱，在中和箱加入石灰乳，水中的氟離子變成不溶解的氟化鈣沉淀，使廢水中大部分重金屬離子以微溶氫氧化物的形式析出。隨后，廢水流入反應(yīng)箱中，在反應(yīng)箱中加入FeClSO4和有機(jī)硫使分散于水中的重金屬形成微細(xì)絮凝體。第三步，微細(xì)絮凝體在緩慢和平滑的混合作用下在反應(yīng)箱中形成稍大的絮凝體，在反應(yīng)箱出口加入助凝劑PAM(聚丙烯酰胺)，在下流過程中助凝劑與絮凝體形成更大的絮凝體。既而在澄清池中絮凝體和水分離，絮凝體在重力濃縮作用下形成濃縮污泥，澄清池出水(清水)流入清水池內(nèi)并進(jìn)行加酸調(diào)節(jié)pH值到6-9后進(jìn)行回收系統(tǒng)回用，澄清池底部產(chǎn)生污泥采用廂式壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾產(chǎn)生泥餅。

4.1廢水固含量大易出現(xiàn)設(shè)備堵塞問題

根據(jù)脫硫塔設(shè)計(jì)漿液排出能力，當(dāng)二氧化硫排放濃度達(dá)到50mg/m3時(shí)，漿液排出將達(dá)到34m3/h，氧化風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，可將排出漿液中MgSO3氧化成MgSO4，從而降低固含量，可控制排出漿液中的固含量小于5%。如脫硫塔排出漿液未被氧化不充分，排出漿液中的MgSO3成分較高，固含量將超過15%。固含量的增高將直接影響脫硫廢水系統(tǒng)的處理效果，固含量如大于10%時(shí)，系統(tǒng)管道閥門極易容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，堵塞現(xiàn)象主要集中于中和箱、沉降箱及反應(yīng)箱，將直接堵塞廢水箱的溢流孔，導(dǎo)致出水不暢。同時(shí)，固含量的增加將直接使澄清池的運(yùn)行壓力增加，壓濾機(jī)工作壓力增加。

4.2澄清池出水懸浮物控制問題

脫硫廢水處理所加藥劑主要為Ca(OH)2、PAM(聚丙烯酰胺)、FeClSO4、有機(jī)硫四種水處理藥品。Ca(OH)2的主要作用為提升pH值，并結(jié)合重金屬離子進(jìn)出沉淀;PAM(聚丙烯酰胺)為一種高分子凝聚劑，主要作用為助凝作用;FeClSO4也是凝聚劑的一種。澄清池澄清效果的好壞主要取決于PAM及FeClSO4的投加量，如投加量太高將直接時(shí)出水顏色變深，水的粘性增加，出水含有藥劑量增加，導(dǎo)致出水水質(zhì)超標(biāo);藥劑投加量太少，澄清池中無法形成礬花，固含量沉降效果降低，導(dǎo)致出水懸浮物大于70mg/m3。當(dāng)然，加藥適量的前提是用Ca(OH)2水的pH值調(diào)整至9.0左右。

4.3廂式壓濾機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

目前污水處理過程中，液固分離的最有效的措施仍然是過濾及離心脫水，而目前水處理使用最為廣泛的仍是過濾機(jī)產(chǎn)品。宜興華潤脫硫廢水系統(tǒng)中所使用過濾機(jī)為125m2廂式壓濾機(jī)，目前廂式壓濾機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的主要問題有:

1)濾布的選型，濾布通常分為滌綸、棉綸、錦綸等材質(zhì)，不同濾布的性能對廢水的pH值，固含量大小等指標(biāo)的適應(yīng)程度不一，而壓濾機(jī)運(yùn)行效果的好壞最主要選取合適的濾布，如選取不合適的濾布將出現(xiàn)濾布短時(shí)間內(nèi)破損，過濾通道堵塞，粘板等問題。針對我司脫硫漿液中存在污泥量較大，對過濾材質(zhì)要求，經(jīng)試用選型為滌綸材質(zhì)，其強(qiáng)度高，透水性較好。

2)PAM加藥量的調(diào)整，PAM時(shí)一種有機(jī)高分子凝聚劑，澄清池污泥中PAM含量過高將直接使污泥的粘結(jié)性升高，進(jìn)入壓濾機(jī)有將使污泥壓成泥餅后的粘性大幅提升，從而使泥餅粘在濾布上而無法正常卸出，同時(shí)PAM極易使濾布的過濾通道堵塞，使過濾能力大幅下降。

4.4污泥泵選取問題

目前脫硫廢水處理系統(tǒng)污泥輸送泵較常用的為螺桿泵，其抗腐蝕能力差、易磨損、修理難度及成本高是目前公認(rèn)的缺點(diǎn)。宜興華潤脫硫廢水污泥輸送泵采用氣動(dòng)隔膜閥泵進(jìn)行嘗試，污泥循環(huán)泵仍采用螺桿泵，經(jīng)過氣動(dòng)隔膜泵相對于螺桿泵主要有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)，氣動(dòng)隔膜泵采用壓縮空氣為動(dòng)力源，隔膜組件采用進(jìn)口PTFE、橡膠等材質(zhì)，抗腐蝕性能大幅提升，同時(shí)磨損程度較小，更換隔膜簡便。而螺桿泵運(yùn)行中易出現(xiàn)螺桿腐蝕，由于脫硫廢水中的Cl離子含量通常比較高，根據(jù)實(shí)際化驗(yàn)監(jiān)測脫硫廢水中的Cl離子含量通常都大于5000mg/L，同時(shí)污泥中結(jié)晶物含量較多，螺桿泵的磨損同樣是不能忽視的。但氣動(dòng)隔膜泵的價(jià)格較高，流量略低于螺桿泵，且對氣源的要求較高，氣源壓力需穩(wěn)定，含水率及雜質(zhì)需有保障。

5、對策實(shí)施

5.1降低脫硫廢水的固含量

由于我廠脫硫塔采用氧化鎂濕法脫硫工藝，且脫硫排出漿液中并未設(shè)置真空皮帶機(jī)等去除固含量的設(shè)備，運(yùn)行中無法進(jìn)行固含量的脫除，而根據(jù)MgSO3氧化成MgSO4的溶解度，如需降低排出漿液中的固含量，必須降低MgSO3的含量，而氧化風(fēng)機(jī)的作用巨大，氧化風(fēng)機(jī)對脫硫漿液的氧化程度將直接影響到排出漿液中的固含量。所以，保持氧化風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行可直接降低脫硫排出漿液的處理難度，降低管道堵塞、箱低結(jié)塊等情況的發(fā)

5.2加藥量的控制

加藥量是否得當(dāng)將直接影響澄清池的出水水質(zhì)。而在脫硫廢水處理過程中，加藥量比較難以調(diào)整的主要為PAM及FeClSO4，其加藥量的大小直接影響澄清池混凝效果的好壞，也影響著過濾裝置的過濾性能。同時(shí)加藥量過大反而會(huì)污染出水水質(zhì)，導(dǎo)致污泥中助凝劑含量過高，從而影響壓濾機(jī)的壓濾效果。所以加藥量需根據(jù)排出漿液的流量大小不斷進(jìn)行調(diào)整，以最合適的加藥量達(dá)到最優(yōu)的處理效果。

5.3壓濾機(jī)使用過程中的注意事項(xiàng)

壓濾機(jī)雖原理簡單，使用操作簡便，但操作不當(dāng)極易導(dǎo)致整個(gè)廢水系統(tǒng)運(yùn)行中斷，在壓濾機(jī)使用操作中，主要需要注意以下幾點(diǎn)：

1)壓濾機(jī)保壓時(shí)必須確保濾板平整，濾板間無雜物，濾布均勻。由于壓濾機(jī)保壓時(shí)壓力將達(dá)到20MPa，如壓濾機(jī)濾板參差不齊極易導(dǎo)致在保壓過程中使壓緊裝置大軸彎曲損壞，濾板出現(xiàn)損壞等情況，同時(shí)濾板的雜物可使污泥泵運(yùn)行中泥漿泄漏，從而無法進(jìn)行壓濾操作。

2)濾布的清洗，壓濾運(yùn)行的效果主要看濾布過濾是否順暢，泥餅干化程度是否良好，這就要求濾布在使用一定的時(shí)間周期后進(jìn)行清洗，由于濾布在使用過程中濾眼會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間的加長而出現(xiàn)堵塞，導(dǎo)致濾布過濾能力逐步下降。濾布的選擇需參照照過濾污泥特性、pH值，污泥輸送量等參數(shù)確定濾布種類。

5.4處理效果的提升

5.4.1水質(zhì)處理效果：經(jīng)對氧化鎂濕法脫硫廢水處理系統(tǒng)的摸索，優(yōu)化調(diào)整，總結(jié)系統(tǒng)流程中出現(xiàn)的問題并逐步改造，整個(gè)廢水系統(tǒng)的水質(zhì)及脫硫污泥干化處理效果得以提升。

5.4.2壓濾機(jī)壓濾效果：廢水系統(tǒng)壓濾機(jī)工作也經(jīng)優(yōu)化濾布的選型，過濾效果得以提升，廂式壓濾機(jī)壓出泥餅含水率小于35%，處置難題得以解決。

6、結(jié)論

與石灰石濕法脫硫廢水處理工藝相比，氧化鎂濕法脫硫廢水處理工藝中并無廢水回流裝置及石膏脫除裝置，廢水處理難度相對較高。但針對氧化鎂脫硫廢水處理工藝流程中出現(xiàn)的一系列問題，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并總結(jié)廢水處理過程中的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，不斷改善運(yùn)行方法，鎂法脫硫廢水處理的效果可得到明顯提升，但廢水處理工藝流程中固含量高導(dǎo)致易結(jié)晶堵塞等問題仍不可忽視。