[发明专利]一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于污水治理领域，特别涉及一种燃煤锅炉烟气脱硫废水处理工艺。

背景技术

随着中国火电建设力度的加大和环保要求的提高，火电厂燃煤锅炉烟气脱硫的控制工作也更加彻底。湿法烟气脱硫技术成熟，脱硫效率高，对煤种适应性好，运行可靠，因而石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺在火电厂中广泛采用。

在石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中，燃煤烟气中含有少量从原煤中带来的F^-和Cl^-，进入脱硫吸收塔后被洗涤下来并进入吸收塔浆液中，F^-与浆液中的铝盐联合作用对脱硫吸收剂石灰石的溶解产生屏蔽影响，致使石灰石溶解性减弱，脱硫效率降低；同时，Cl^-浓度过高对脱硫设备及管路有较大的腐蚀作用，因此，石灰石-石膏湿法烟气脱硫过程通常需要排出一部分吸收塔浆液以达到控制Cl^-、F^-离子浓度的目的，而这部分吸收塔浆液就是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统产生的脱硫废水。

目前，国内燃煤锅炉烟气脱硫方法应用较为广泛的是从德国引进的脱硫废水处理技术。如图1所示，典型的脱硫废水处理系统，其主要环节包括药剂配制储存系统、废水处理系统和污泥脱水系统。其中，废水处理系统由以下流程组成：

(1)来自脱硫系统的脱硫废水浆液由废水泵经水力旋流器分离浓缩后溢流水送至中和箱中。在中和箱内，采用添加石灰浆的方式将废水的pH值调升至9.0～9.5，在该过程中，大部分重金属形成微溶的氢氧化物从废水中沉淀出来。

(2)当pH值达到9.0～9.5时，石灰浆液中的Ca²⁺与废水中的部分F^-和As³⁺反应，分别生成CaF₂和Ca₃(AsO₃)₂等难溶物质。另外，生成的Al(OH)₃、Fe(OH)₂还能络合一部分F^-而共同沉淀。但此时Pb²⁺、Hg²⁺仍以离子形态留在废水中，所以，在沉淀箱中加入有机硫化物，使其与Pb²⁺、Hg²⁺反应，以固体的形式沉淀出来。

(3)经前二步化学沉淀后，废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质，在絮凝箱中加入一定量絮凝剂，使它们絮凝成大颗粒而沉降下来。在絮凝箱的出口加入阴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。石灰浆添加量根据进水pH值进行调节，有机硫、絮凝剂和助凝剂等的添加量根据废水流量按比例调整。

(4)加药后的废水自流进入澄清浓缩器，絮体和水得到分离。絮体沉积在底部形成浓缩污泥，浓缩污泥通过刮泥装置汇集于设备底部管道处由污泥泵抽送至脱水设备进行污泥脱水。澄清水由周边溢出池外，流入清水箱中。连续检测清水箱排出水的pH值，pH值超过最高限9.0时，排出水返回清水箱，向水中加入盐酸，调节pH值到7.0～9.0后作为脱硫工艺水回用或排入厂区公用排水系统。

这套脱硫废水处理工艺在理论上相对成熟，适合于石灰石-石膏法烟气脱硫法的废水处理。但在实际应用中，这套系统主要存在以下一些问题：

(1)药剂种类多，药剂配制储存设备多。从处理工艺所需药剂来看，系统添加包括酸、碱在内共五种药剂，其中固体药剂三种、液体药剂两种，均需配成液体加入废水处理系统。因此需要多套药剂配制、储存装置和输送计量泵；酸碱液的配制和输送对设备和管路腐蚀严重，需要投入较大的人力、物力和财力维护。

(2)废水处理流程长，处理设备多。从处理工艺流程来看，废水需要经过中和、沉淀和絮凝等处理，处理工艺占用多台设备，只要其中一个环节出现问题就不能维持系统的正常运转。

(3)管线设备腐蚀严重。工艺流程中需添加大量碱液，出水需添加一定量酸液，处理设备及管道腐蚀严重，致使废水处理系统不能稳定运行。

(4)水质水量波动时系统运行控制难。由处理工艺流程可以看出，脱硫废水处理环节多，整个过程衔接严密，任何一个环节出现问题，都会影响系统的处理效果，这就给各个环节的水质检测和联动控制增加了难度。

(5)一次性投资大，运行成本高。该工艺流程长，需要药剂多，因此一次性设备投资较大；平时运营时的药剂消耗量大，能耗高，消耗大量人力、物力和财力维护。

发明内容