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摘要:电厂超低排放改造后,脱硫废水固含量高,部分电厂建造预澄清器,将脱硫废水预沉处理后,再进行处理,我厂通过试验对比将预沉淀物采取了新的方法进行处理。
关键词:废水预澄清器;底泥输送泵;真空皮带机;石膏晶体;预沉污泥
引言:
我厂脱硫废水处理系统进行了扩容改造,一、二期分别建设了两台预澄清器及配套设备,对脱硫废水进行预处理,降低废水固含量,但沉淀后细颗粒石膏及杂质排至吸收塔,引起了一些问题,为改变这一状况,通道试验对比采取了新的发法处理了这些沉淀物,为其他电厂提供一些经验。
1、概述
目前燃煤电厂脱硫工艺主要采用的是湿法脱硫,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离子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。我厂为解决废水固含量高的问题,改造建设两台大直径预澄清器,目的对脱硫废水进行预处理,降低废水固含量后,再进入化学进行废水处理。底部沉淀的污泥是通过底部的污泥输送泵排至吸收塔。
1.1目前我厂脱硫废水预处理工艺流程
一、二期脱硫废水经过废水旋流站旋流分离后,溢流进入脱硫废水预澄清器,经过预澄清器预沉淀,清水溢流至废水池,通过废水泵排至化学进行处理,底部沉淀的污泥通过底泥输送泵排至吸收塔。
系统主要设备为:石膏排出泵、石膏旋流站、废水旋流站供给箱、废水旋流站、预澄清器、底泥输送泵、废水池、废水泵、真空皮带机。
2、长期排至吸收塔产生不良影响
2.1脱硫废水预沉污泥对吸收塔浆液的影响
脱硫废水是石膏浆液经过两次旋流分离后的含有较小石膏颗粒及一部分杂质的浆液,过沉淀后的小颗粒石膏晶体及杂质进入吸收塔浆液后,引起了吸收塔内小颗粒石膏晶体颗粒增加,使得石膏晶体粒径分布逐渐减小,进而引起石膏脱水困难。
2017年对1号吸收塔石膏浆液进行检测,d50为25um,正常应为40 um以上。
2.2 脱硫废水预沉污泥进入吸收塔后对石膏脱水系统的影响
石膏晶体粒径分布减小后,引起石膏旋流分离效果差,分离粒度d50下降。
分离粒度的物理意义:即粒径大小为d50的颗粒经旋流器分离后,有50%的颗粒进入溢流,另50%进入底流,而大于此粒径的颗粒多半进入底流,小于此粒径的颗粒多半进入溢流。当减小d50,则大颗粒在底流的回收率提高,同时小颗粒在溢流的回收率提高,大小颗粒之间实现更好的分离,旋流器分级效率更高。
式中,d50为分离粒度,μm;Dc为旋流器直径,cm;△P为旋流器的压力降(进料口与溢流口压力差),kPa;ρs-ρ1为两相密度差,g/cm3;cV为来料固相所占体积百分数。
进一步,会引起石膏旋流站底流回收率下降。固体颗粒在底流的质量流量与溢流的质量流量之比为底流回收率η,即
底流回收率是旋流器所能实现的浓缩效果,湿法FGD系统的石膏旋流器,其底流回收率一般大于70%,在晶体颗粒下降后,回收率降低,石膏脱水系统运行效率下降,溢流量增加,进一步引起吸收塔浆液品质恶化。
3、脱硫废水预沉污泥处理研究
3.1脱硫废水预沉污泥的成份
脱硫废水其实就是脱硫浆液的一部分,其主要成份还是石膏颗粒,那么沉淀的污泥主要还是小颗粒石膏晶体,少部分杂质,和排至石膏仓的石膏相差无几,经过我厂化学试验人员取样分析,其成份见下表:
3.2脱硫废水预沉污泥去向
经过对脱硫废水预沉污泥的成份分析,可以知道,其实就是小颗粒的石膏,那么排至石膏脱水系统就不会影响石膏的成份及品质。
经过研究有两种方法可以排至真空皮带机与石膏一起进行脱水:
一种方法是通过将底泥输送泵出口管路接至石膏旋流后的浆液混合器,同底流石膏混合后进入真空皮带机进行脱水。
另一种方法为通过将底泥输送泵出口管路接至真空皮带机上方的分配器,分配器可以使预沉污泥平铺在脱水石膏上方,真空皮带机进行脱水后进入石膏仓,其流程为:底泥输送泵→底泥分配器→真空皮带机 →石膏仓→外运。
经过分析,认为第二种方法更好,原因为小颗粒的污泥与石膏底流浆液混合后,进入真空皮带机上方后,混杂在其中的一部分小粒径石膏还是会通过滤布析出回到回用水箱,另外长时间运行还会引起滤布堵塞。
3.3脱硫废水预沉污泥处理技术研究
第二种方案的方法为将细颗粒的污泥平铺在已经脱水的石膏上,进一步脱去细颗粒污泥中的水分,细颗粒污泥留在石膏表面,既不堵塞滤布,又将水脱除,然后随石膏进入石膏仓,在第二种方案确定后,利用机组检修的机会,将管路进行了改造,同时利用管路制作了分配器,改造完成后进行了调试,调试过程中发现,将污泥少量平铺在石膏上的方法很好,石膏品質基本不受影响,含水率平均上升了0.7%,其它成份没有变化,具体数据见下表:
另外,石膏含水率的大小和每班运行人员调整的污泥量大小有关,但总的来说不影响石膏品质。
运行一段时间后发现污泥量的大小不好调节,原因为污泥泵为工频泵,只能靠阀门节流来调节,这种调节可控性较差,因此提出将工频泵改为变频泵,利用变频泵来调节污泥量,2018年6月变频泵改造完成,试运正常,石膏品质与以前比较基本没有变化。
3.4结论
通过研究、改造、试运后,将脱硫废水预沉污泥排至真空皮带机上方的技术效果较好,节约了污泥处理费用,降低了系统设备磨损,改善了吸收塔浆液品质,同时预防了石膏脱水系统及预澄清器由于排泥不及时的倒塌故障。
4、结束语
脱硫废水预沉污泥排至真空皮带机上方的处理技术,解决当前污泥进入吸收塔后,造成吸收塔浆液品质恶劣、整个浆液系统的管道、浆液泵叶轮的磨损加剧,容易造成管道的破裂,杂质长时间积累甚至引起浆液中毒,环保超标的恶劣后果,建有脱硫废水预沉清器的电厂可以考虑这种方式进行污泥处理,防止预澄清污泥积浆过多后。
关键词:废水预澄清器;底泥输送泵;真空皮带机;石膏晶体;预沉污泥
引言:
我厂脱硫废水处理系统进行了扩容改造,一、二期分别建设了两台预澄清器及配套设备,对脱硫废水进行预处理,降低废水固含量,但沉淀后细颗粒石膏及杂质排至吸收塔,引起了一些问题,为改变这一状况,通道试验对比采取了新的发法处理了这些沉淀物,为其他电厂提供一些经验。
1、概述
目前燃煤电厂脱硫工艺主要采用的是湿法脱硫,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离子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。我厂为解决废水固含量高的问题,改造建设两台大直径预澄清器,目的对脱硫废水进行预处理,降低废水固含量后,再进入化学进行废水处理。底部沉淀的污泥是通过底部的污泥输送泵排至吸收塔。
1.1目前我厂脱硫废水预处理工艺流程
一、二期脱硫废水经过废水旋流站旋流分离后,溢流进入脱硫废水预澄清器,经过预澄清器预沉淀,清水溢流至废水池,通过废水泵排至化学进行处理,底部沉淀的污泥通过底泥输送泵排至吸收塔。
系统主要设备为:石膏排出泵、石膏旋流站、废水旋流站供给箱、废水旋流站、预澄清器、底泥输送泵、废水池、废水泵、真空皮带机。
2、长期排至吸收塔产生不良影响
2.1脱硫废水预沉污泥对吸收塔浆液的影响
脱硫废水是石膏浆液经过两次旋流分离后的含有较小石膏颗粒及一部分杂质的浆液,过沉淀后的小颗粒石膏晶体及杂质进入吸收塔浆液后,引起了吸收塔内小颗粒石膏晶体颗粒增加,使得石膏晶体粒径分布逐渐减小,进而引起石膏脱水困难。
2017年对1号吸收塔石膏浆液进行检测,d50为25um,正常应为40 um以上。
2.2 脱硫废水预沉污泥进入吸收塔后对石膏脱水系统的影响
石膏晶体粒径分布减小后,引起石膏旋流分离效果差,分离粒度d50下降。
分离粒度的物理意义:即粒径大小为d50的颗粒经旋流器分离后,有50%的颗粒进入溢流,另50%进入底流,而大于此粒径的颗粒多半进入底流,小于此粒径的颗粒多半进入溢流。当减小d50,则大颗粒在底流的回收率提高,同时小颗粒在溢流的回收率提高,大小颗粒之间实现更好的分离,旋流器分级效率更高。
式中,d50为分离粒度,μm;Dc为旋流器直径,cm;△P为旋流器的压力降(进料口与溢流口压力差),kPa;ρs-ρ1为两相密度差,g/cm3;cV为来料固相所占体积百分数。
进一步,会引起石膏旋流站底流回收率下降。固体颗粒在底流的质量流量与溢流的质量流量之比为底流回收率η,即
底流回收率是旋流器所能实现的浓缩效果,湿法FGD系统的石膏旋流器,其底流回收率一般大于70%,在晶体颗粒下降后,回收率降低,石膏脱水系统运行效率下降,溢流量增加,进一步引起吸收塔浆液品质恶化。
3、脱硫废水预沉污泥处理研究
3.1脱硫废水预沉污泥的成份
脱硫废水其实就是脱硫浆液的一部分,其主要成份还是石膏颗粒,那么沉淀的污泥主要还是小颗粒石膏晶体,少部分杂质,和排至石膏仓的石膏相差无几,经过我厂化学试验人员取样分析,其成份见下表:
3.2脱硫废水预沉污泥去向
经过对脱硫废水预沉污泥的成份分析,可以知道,其实就是小颗粒的石膏,那么排至石膏脱水系统就不会影响石膏的成份及品质。
经过研究有两种方法可以排至真空皮带机与石膏一起进行脱水:
一种方法是通过将底泥输送泵出口管路接至石膏旋流后的浆液混合器,同底流石膏混合后进入真空皮带机进行脱水。
另一种方法为通过将底泥输送泵出口管路接至真空皮带机上方的分配器,分配器可以使预沉污泥平铺在脱水石膏上方,真空皮带机进行脱水后进入石膏仓,其流程为:底泥输送泵→底泥分配器→真空皮带机 →石膏仓→外运。
经过分析,认为第二种方法更好,原因为小颗粒的污泥与石膏底流浆液混合后,进入真空皮带机上方后,混杂在其中的一部分小粒径石膏还是会通过滤布析出回到回用水箱,另外长时间运行还会引起滤布堵塞。
3.3脱硫废水预沉污泥处理技术研究
第二种方案的方法为将细颗粒的污泥平铺在已经脱水的石膏上,进一步脱去细颗粒污泥中的水分,细颗粒污泥留在石膏表面,既不堵塞滤布,又将水脱除,然后随石膏进入石膏仓,在第二种方案确定后,利用机组检修的机会,将管路进行了改造,同时利用管路制作了分配器,改造完成后进行了调试,调试过程中发现,将污泥少量平铺在石膏上的方法很好,石膏品質基本不受影响,含水率平均上升了0.7%,其它成份没有变化,具体数据见下表:
另外,石膏含水率的大小和每班运行人员调整的污泥量大小有关,但总的来说不影响石膏品质。
运行一段时间后发现污泥量的大小不好调节,原因为污泥泵为工频泵,只能靠阀门节流来调节,这种调节可控性较差,因此提出将工频泵改为变频泵,利用变频泵来调节污泥量,2018年6月变频泵改造完成,试运正常,石膏品质与以前比较基本没有变化。
3.4结论
通过研究、改造、试运后,将脱硫废水预沉污泥排至真空皮带机上方的技术效果较好,节约了污泥处理费用,降低了系统设备磨损,改善了吸收塔浆液品质,同时预防了石膏脱水系统及预澄清器由于排泥不及时的倒塌故障。
4、结束语
脱硫废水预沉污泥排至真空皮带机上方的处理技术,解决当前污泥进入吸收塔后,造成吸收塔浆液品质恶劣、整个浆液系统的管道、浆液泵叶轮的磨损加剧,容易造成管道的破裂,杂质长时间积累甚至引起浆液中毒,环保超标的恶劣后果,建有脱硫废水预沉清器的电厂可以考虑这种方式进行污泥处理,防止预澄清污泥积浆过多后。