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发布时间:2021-6-8 10:47:06  中国威廉希尔娱乐手机版下载处理工程网

  石灰石(石灰)-湿法烟气脱硫因处理烟气量大、脱硫剂成本低廉、脱硫效率高,以及副产物(石膏)可回收利用等优点被全世界所推广,但也存在投资大、设备腐蚀、管道堵塞、运行不稳定、容易受入口烟气量波动和脱硫废水难处理等问题。烧结脱硫废水成分复杂,且为弱酸性(pH5.0~7.0),主要有重金属、悬浮物、过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐、氨氮、油分以及Cl-。悬浮物主要是来自浆液中的硫酸钙、亚硫酸盐以及微细粉尘,NH4+来源于脱硫系统的工艺水和烧结煤中有机组分,Ca2+和Mg2+主要来源于脱硫剂,Cl-主要来源于煤、脱硫剂和工艺水,F-主要来源于煤,重金属主要来源于煤,COD主要由亚硫酸盐组成,来自脱硫系统反应的中间产物。文中结合现场以及遇到的问题对烧结脱硫废水系统进行优化,以缓解废水系统存在的问题。

  1、新钢烧结脱硫废水来源

  烧结机将混合后的原料进行烧结,产生大量的烟气,烟气含有大量的SO2、NOx、粉尘、二噁英、重金属等成分,烧结烟气在电除尘作用下去除粉尘及少量重金属,经过主抽风机抽气后,在增压风机的作用下进入脱硫系统,去除烟气中SO2。湿法脱硫系统采用石灰石或生石灰加水制成一定浓度的脱硫剂,经供浆泵进入脱硫塔浆液区,循环泵连续不断的将浆液输入喷淋区,与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙(CaSO3),亚硫酸钙在氧化风机的作用下氧化成硫酸钙(CaSO4),硫酸钙饱和后结晶析出成为石膏(CaSO4·2H2O)。达到一定浓度的石膏浆液在石膏旋流器分离后,石膏旋流器的底流进入真空皮带机下脱干后形成副产物石膏,上溢流则进入废水旋流器进行离心分离,废水旋流器的上溢流即为脱硫废水.脱硫废水进入废水处理系统后回用到烧结机,用于烧结机配料用水,如图1所示。达到一定饱和的石膏浆液如不及时排出吸收塔将会影响脱硫效率,同时烟气中携带的有害成分也会对整个脱硫系统造成负面影响,因此,为了防止系统内的有害成分(氯离子、粉尘等)对脱硫系统造成影响,必须对其进行脱膏和排放废水,使其进行置换。

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  2、新钢烧结脱硫废水的现状及处理

  2.1 新钢烧结烟气脱硫体系运行现状

  新钢烧结厂共有5台烧结机,均配有独立的脱硫系统。4#、5#、6#、8#烧结烟气匹配的脱硫系统采用石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫法,其中4#、5#、6#脱硫系统采用生石灰作为脱硫剂,8#脱硫系统采用石灰石作脱硫剂。7#烧结烟气采用半干法循环流化床法。为防止烧结机因脱硫系统进行大修或者改造时停产,建立一套石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫系统作为5#、6#、7#脱硫系统的备用系统,采用石灰石作为脱硫剂。目前,7#脱硫系统正处于大修状态,7#烧结烟气采用备用湿法脱硫系统。

  新钢烧结厂共有3套脱硫废水处理系统,共产废水量534t/d。其中4#、8#脱硫共用一套废水系统,共产废水240t/d,废水存储箱1#废水池,供给8#烧结机配料使用,5#、6#脱硫共用一套废水系统,共产废水168t/d,废水存储箱150m3废水池,供给6#、7#烧结机配料使用,7#脱硫一套废水系统,共产废水126t/d,废水存储箱2#废水池,供给4#、5#烧结机配料使用。为缓解烧结机配料用水的压力,3个废水储存箱之间互通,保证脱硫系统正常运行。

  2.2 新钢烧结脱硫废水处理

  废水中COD、氨氮以及Cl-浓度波动范围如表1所示。脱硫废水经废水旋流器顶部进入废水三联箱,即在中和箱中加碱(石灰乳),调整废水pH值在9左右,使水中的重金属形成氢氧化物沉淀,F-与Ca2+反应生成CaF2沉淀,在絮凝箱中加絮凝剂(PAC聚合氯化铝),使水中大部分悬浮物沉淀,在沉淀箱中加助凝剂(PAM聚丙烯酰胺),增大絮凝体的体积,增加沉淀速度,降低细小絮体的残留。经三联箱处理后进入澄清池,进行泥水分离,底部污泥由提升泵到达板框压滤机压泥后运走,上清液则进入废水储存箱,供烧结机配料使用,如图2所示。

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  3、新钢烧结脱硫废水系统存在的问题

  3.1 废水成分含量富集

  因废水采用回用的方式,废水中COD、氨氮以及氯离子浓度不断富集,包裹在脱硫剂表面,导致浆液中毒,抑制脱硫剂与SO2反应,致使脱硫效果变差.氯离子和氨氮对设备腐蚀较大,设备检修频繁,影响设备运行经济性和缩短使用寿命.氯离子含量增多,Ca2+易与Cl-结合,包裹在浆液表面,影响脱硫剂的利用率,增大脱硫剂的使用,浆液中氯离子含量增多影响石膏结晶,致使石膏脱水困难,影响石膏质量。

  3.2 脱硫剂不合格

  脱硫剂杂质较多,且颗粒较大,包裹在脱硫剂表面,影响脱硫剂与SO2反应效果,降低了脱硫剂的利用率,且会影响石膏品质,镁含量较多,容易产生泡沫,造成虚假液位,影响判断,且溢流液容易进入吸收塔入口烟道,影响增压风机运行和腐蚀烟道。

  3.3石膏结晶效果差

  石膏晶体很小,导致脱水时有部分石膏进入废水系统,致使废水悬浮物增加,导致结垢,容易堵塞废水管道,造成烧结机配料用量减少,增加脱水负担。

  3.4 废水存储空间不足

  目前,入口硫含量较高,为控制出口硫指标,供浆量大,脱水频繁,脱硫废水增大,已超出烧结机配料使用量和废水储存箱容量,影响脱水,从而影响正常生产。

  4、新钢烧结脱硫废水系统的优化

  4.1 降低废水成分含量

  提高烧结机机头除尘效率,确保除尘柜一次、二次电流和电压正常,导通率高,降低粉尘和煤中的有机组分进入脱硫系统的含量,减少废水悬浮物以及氨氮浓度,增大氧化效果,尽可能的将亚硫酸盐氧化成硫酸盐,降低废水中的COD,控制工艺水的品质,尽可能保证工艺水中氨氮、COD和悬浮物等成分合格。针对废水中存在泡沫问题,可适当投加除泡剂,控制脱硫剂品质,改造烧结机燃烧系统,减少点火用油,提高燃烧效率,合理控制氧化风量,避免多余的空气以气泡的形式溢至浆液表面,适当控制循环泵台数,减弱扰动带来的浆液起泡.在保证石膏质量的前提下,通过调节石膏旋流器的压力,保证浆液中的泡沫、粉尘、重金属以及氯离子跟随石膏脱走,且滤饼不冲洗,降低废水中氯离子、粉尘和重金属含量,提高浆液品质。调节石膏旋流器压力:增加旋流子,石膏旋流器返回阀关小,增大沉沙嘴孔径。

  4.2 提高脱硫剂利用率

  选进合格优质的脱硫剂,提高浆液品质,促进脱硫剂利用率和获得优质石膏.脱硫剂成分指标:CaCO3≥90%,MgCO3≤5%,粒度:90%以上通过250目(0.065mm)筛分。脱硫剂粒径越细,越有利于溶解,越容易提高吸收效率,提高浆液过饱和度。适当增加增效剂的使用,减少供浆量,促进石膏的生成,缓解浆液pH的波动,减少脱硫塔内结垢现象。循环泵运行台数少,减少脱硫剂与SO2接触面积,降低浆液和石膏品质,循环泵台数多,打碎石膏晶体,使石膏晶体变小,因此,要适当增加循环泵,减少供浆量,同时促进石膏晶体长大.在出口硫可操控范围内,降低浆液pH值,促进脱硫剂溶解,并于SO2反应充分,生成亚硫酸钙,同时可促进石膏粒径变大,增大石膏晶体。

  4.3 增大石膏晶体

  适当增开氧化风机,加快亚硫酸钙氧化成硫酸钙,促进石膏结晶并变大,也可在氧化风机上接压缩空气,增大氧化能力。控制吸收塔浆液温度在45~55℃,促进石膏晶体生成.适当提高吸收塔液位,提高氧化反应空间,增强石膏品质。脱硫投运前,可适当添加石膏晶种,以保持石膏在低过饱和度的环境下结晶变大。pH越低,石膏生成的颗粒越大,但过低的pH不利于SO2吸收,且易腐蚀脱硫塔,因此,结合脱硫剂、SO2及石膏晶体等3个因素,适当控制吸收塔pH,使浆液pH保持在4.8~5.5(石粉做脱硫剂),5.0~6.0(生石灰做脱硫剂),适当提高浆液密度,增加结晶表面,促进石膏晶体长大。

  4.4 减少废水量

  废水主要来源于石膏脱水和冲洗水,为缓解烧结机配料使用废水和废水存储压力,减少不必要的废水量,如冲洗地面水,雨水等,对现场废水走向进行改造,将澄清池2#的上清液流向广场地坑,再流向废水存储箱管道改为澄清池2#的上清液直接流向废水存储箱,使废水存储箱只存储石膏脱水,如图3所示。

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  4.5 优化操作

  通过培训学习,提高员工的操作水平,废水加药量根据废水情况合理投加,保证废水絮凝和助凝效果良好,确保出水水质。加强设备管理,检查氧化风机出口母管压力及电流、循环泵电流和出口压力等,定期清理氧化风机风罩,提高氧化风机风量。定期对澄清池和废水储存箱进行清理,每日对废水管道进行冲洗,以防堵塞管道。

  4.6 改进后的效果

  新钢烧结脱硫废水经过上述改进后有着明显的效果,最为直接的效果就是废水管路堵塞情况明显降低,以往7~10天需要清理一次废水管道,现改进4个月有余,还未发现废水管道堵塞问题.石膏品质明显有所上升,石膏含量增加,石膏含水率下降,石膏品质均达标,废水成分有所下降,氨氮和氯离子成分相对减少,如表2和表3所示。

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  5、结论

  通过对烧结脱硫废水问题进行分析,在现有的基础上采取了优化系统操作、改造废水管道、提高石膏质量等措施,缓解了废水存储空间不足和废水水质等问题,优化了脱硫废水系统运行,达到降本增效等效果。(来源:新余新钢集团有限公司)

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