中水污泥回用脱硫系统优化经验浅谈

电力化学技术创新战略联盟2022-08-22 16:44:12
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本文结合沧州华润热电有限公司中水深度处理系统水质特点,优化运行方案,成功解决中水污泥排放问题、节省耗材和污泥外运费用,创造良好经济和社会效益。
1 概述
沧州华润热电有限公司规模为2×330MW。凝汽器管材为TP317L不锈钢。循环水补充水采用经石灰处理过的城市中水,城市中水为沧州化工行业废水和民用废水。中水深度处理系统流程如下:
在这个处理过程中需要向机械加速澄清池加入氢氧化钙,用以降低暂时硬度和碱度并兼顾去除部分COD、降低总磷等有害因素。为加速反应产物凝聚和沉积,还要向机加池内加入混凝剂聚合硫酸铁和助凝集聚丙烯酰胺,机加池在处理中水的同时,底部会生成大量的的泥浆,再将泥浆定期排放到污泥浓缩池池,生成浓稠的泥浆,后由泥浆泵输送脱泥机内,离心式脱泥机连续运行进行泥水分离,然后将脱出的泥饼外运,采用外包方式外运泥饼。

中水处理过程中,带来诸多问题和影响:
脱水后泥浆含水量大,在运输过程中造成较大程度环境污染,影响公司文明生产和厂区附近环境污染

脱泥机连续不间断运行,频繁故障,需要经常维护,影响正常运行。

聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺等耗材用量大,中水处理运行成本过高。

 外包运输费用过高,单月费用在3万以上。

2  中水深度处理系统停加聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺的可行性
2.1石灰处理为中水深度处理系统的主要处理工艺,原理如下:
从上可看出:石灰凝聚处理最终产物(中水污泥)的主要成分是CaCO3。

2.2因为中水来水标准为城市二级排放水,化工行业废水较多,浊度指标不稳定,聚合硫酸铁是为降低浊度和悬浮物而投加的。停止聚合硫酸铁加药,浊度会有所上升,可利用变孔隙滤池(砂滤池)的稳定运行降低浊度,同时缩短变孔隙滤池周期制水量,增加反洗次数。

2.3因为助凝剂是增稠、粘结作用,作用就是加速絮凝物沉降,所以停止聚丙烯酰胺加药,也只会影响浊度,所以处理措施同上。

2.4两种药品停运后,会对出水PH和COD有所影响,尤其是PH,会对系统稳定造成较大影响,可以通过加大硫酸用量调整PH,以稳定水系。

2.5首阳山电厂中水系统流程与我司基本相同,借鉴首阳山改造后的运行经验,出水水质无明显变化,可以满足循环水补水要求水质。

3应用这种水质可能带来的问题:
 中水深度处理系统出水水质无法保证。

 循环水COD超标,杀菌问题突出。

因污泥中含磷,会增加水的张力,有可能造成脱硫吸收塔冒泡。

 污泥纯度不够,造成脱硫效率下降。

4针对中水污泥特点选用合理技术方案
4.1针对中水水质已有的特性,进行多次试验调整,选用恰当的技术方案,在停加聚合硫酸铁和聚丙烯酰胺情况下,保证中水水质。

经过反复试验,根据实际运行情况,制定中水深度处理系统运行方案

由于水质变化大,根据上述表中数据调整。石灰投加的关键是:根据来水硬度、出水碱度、反应室碱度和泥渣形成情况,控制好出水OHˉ在0.1~0.5之间,反应室絮凝好的情况下可控制OHˉ在0.1~0.3,不好的情况下可控制OHˉ在0.4~0.5.这样可以使絮凝效果好。絮凝正常的情况下应选择OHˉ0.1最好。也可参照出水PH为10.3~10.5之间,出水PH为10.3 时硬度的去除率最高。在达到絮凝效果后,确定反应室泥渣形成情况,再调整药量或确定是否要排泥(控制出水清澈首要的是泥渣形成情况)。

4.2循环水系统防垢、防腐蚀、COD超标方案
密切监测循环水质各项监督指标变化,尤其硬度指标。同时在试验期间加大阻垢缓蚀剂药量,维持循环水有机磷含量在2.5mg/l以上。

调整中水氢氧化钙加入量,控制机械加速澄清池PH在10以上,可以降低来水COD含量的30%。加强循环水日常监督,COD指标从技术监督角度增加循环水和外排水监测频次,在现在每周三次的基础上,周日增加一次外排水质监测,根据实验结果进行杀菌剂用量和频率调整。

4.3脱硫吸收塔冒泡方案
强化调整除雾器冲洗方式,根据地坑液位由自动改为手动冲洗。在每天锅炉涨负荷前提前进行除雾器冲洗使吸收塔保持高液位,地坑保持低液位,涨负荷阶段尽量不补水,派专人监视地坑液位变化,在疏水量大时及时启动地坑泵,减少溢流次数。定期向吸收塔内加入一定量的消泡剂,提前预防,降低表面张力

4.4污泥纯度不够,石膏脱水困难,造成脱硫效率下降方案
提高浆液PH值,加强除雾器的冲洗操作;及时置换浆液;加入适量脱硫催化剂,提高脱硫效果。

5中水污泥回用正式系统的改造
试验方案成功后,架设从中水至脱硫的输泥管道以及附属设施,增设大流量、高扬程的污泥输送泵(扬程0.85Mpa,85m3/h),将泥浆输送至脱硫系统浆液箱回用,见下图:

6产生效益
污泥输送泵及附属输泥管道改造,于2008年11月至2008年12月份实施并完成,于12月投入运行。投运后,节能效果显著,达到了预期效果

中水系统运行氢氧化钙用量300-500吨/月,由反应式Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O得知,几乎全部转化为碳酸钙,按每月将产生的泥浆400吨污泥回用于脱硫,石灰石的价格200元/吨计算,每月节省石灰石费用0.018×400=7.2万元。

 中水每月耗用聚铁60吨(0.15万元/吨),助凝剂2吨(1.1万元/吨),因试验后停加聚铁和助凝剂,中水系统污泥外运费用,每月3万元。月节省药品费用:0.15×60+1.1×1=10.1万元;

 综合节省费用每月7.2+10.1=17.3万元
同时脱泥机废水停止排放,环保达标,创造良好的社会效益。

本案例共投资28万元,每月综合节能约17万元,考虑备件采购、设备的维护等耗用,节能改造的费用已在三月内收回,效果显著,达到了预期效果。

 中水污泥回用于脱硫节能改造后,从投运至今,中水深度处理系统及脱硫系统运行稳定,未发生异常情况.

7结论
7.1中水污泥回用脱硫完全可行,做到节能环保,创造良好的经济和社会效益。

7.2优化中水机加池运行技术方案,加强运行管理,成功停加聚铁助凝剂后,成功解决水质波动问题。

7.3 优化循环水运行方案,确保循环水系统安全运行。


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