案例 | 云南曲靖电厂湿法脱硫废水处理工程设计实例

我国能源构成以煤炭为主，火力发电产生的SO2以及硫的污染物造成的环境污染已严重影响我国经济社会发展和人民生命健康，因此，国家逐步加大了对火电厂污染物排放治理的要求。近几年，火电厂均同步建设或完善烟气脱硫设施。国内脱硫工艺一般采用石灰石—石膏湿法脱硫，其脱硫率超过90 %。但是，该工艺所涉及到的部分程序会从系统中排放一定量的脱硫废水以防止脱硫设备的腐蚀和保证石膏的质量。

1脱硫废水水质及排放标准

1.1 脱硫废水水质特点

云南曲靖电厂脱硫废水水质复杂，含有的杂质主要包括悬浮物、过饱和的亚硫酸盐(CaSO3)、硫酸盐(CaSO4)以及铜、汞等重金属，呈弱酸性，pH值一般为4~6，悬浮物多，主要是石膏颗粒、二氧化硅以及铁铝的氢氧化物，颗粒细小，含盐量高。主要超标项目有pH值、悬浮物、重金属离子等，氟离子也有可能超标。

1.2 设计进、出水水质

根据厂方提供的数据和类比同类废水水质确定进水水质。出水水质根据《火力发电厂废水治理设计技术规程》(DL/T 5046-2006) ,《石灰石——石膏湿法烟气脱硫废水处理设计导则》(Q/DG 1-H002-2008 )等规范标准，确定经脱硫废水处理系统后的排水水质需符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准，满足环境影响评价要求等。设计进、出水水质见表1。

                                             表1设计进、出水水质

2脱硫废水处理工艺

根据脱硫废水的水质特点，其处理工艺以化学、机械分离重金属和其他可沉淀物质为主。脱硫废水由废水旋流器脱水产生，经管道送至废水池均衡水质后，再通过泵输送至pH值调整池。脱硫废水pH值一般为4~6.5，呈弱酸性，在调整池内加入石灰乳，调整pH值至8. 8~9. 2，以产生部分重金属氢氧化物并自流进入反应池。在反应箱中添加有机硫化物，使那些不能以氢氧化物形式沉淀的重金属离子形成溶度积更小的硫化物沉淀下来，自流进入絮凝池，加入絮凝剂和助凝剂使废水中分散的悬浮物颗粒和部分COD凝聚成集中的絮凝体，再自流进入澄清池。絮凝物在澄清池中实现固液分离，清液从上部的集水槽流出后至后续处理设备，凝聚物在澄清池底部的泥斗内浓缩成污泥，由污泥输送泵排至脱泥系统。经污泥脱水机脱水后将污泥外运处置，水重新回到反应池。澄清池的清水从上部溢流至最终中和池，并加入氧化剂，以氧化水中的COD，在最终中和池内加入盐酸将pH值调整到6~9，通过在线监测仪检测，处理达标后排放。工艺流程见图1。

                                      图1 废水处理工艺流程

3主要构筑物及设备

                                             主要构筑物及设备分别见表2、3。

                                               表2废水处理系统主要构筑物

                                         表3废水处理系统主要设备

4工程实际运行情况及分析

曲靖电厂脱硫废水处理工程规模为240m3/d，总投资为341万元。运行费用包括电费、药剂费和人工费等。

用电量约为255kW•h/d，电价以0.5元/(kW•h)计，日均电费为127.69元/d，折合单位水量电费为0. 532元/m3;

药剂包括石灰、絮凝剂、氧化剂等，合计费用为6. 25元/ m3;

设管理人员一名，工资为2 500元/月，则人工费为0. 347元/ m3，以上合计为7. 13元/ m3。

该废水处理站自2014年9月运行以来，己经稳定运行超过一年，各项污染物监测指标均小于设计出水指标。

目前，该项目实现处理后75%回用到系统中，25%排放。2015年3月15日一5月15日的监测结果情况见表4。

                                       表4 工程实际运行监测结果

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从表4可以看出，该工程己经实现了稳定运行，出水水质达到了企业回用的要求。首先，在调节pH池前增加了废水池用以调蓄脱硫系统排放废水，并均衡废水水质，保证处理系统有足够的缓冲能力。pH调整系统也为后续的处理提供了较为重要的保障，在pH值调整至8.8~9.2的情况下，确保了重金属离子、氟离子形成沉淀。其次，在反应池中投加了有机硫化物和絮凝剂，使得以氢氧化物难以沉淀的重金属离子形成溶度积更小的硫化物沉淀下来，絮凝剂的投加为重金属提供更多的微絮体，形成的沉淀化学稳定性好，不易反溶。

5结语

曲靖电厂脱硫废水处理工程运行以来，投资运行成本均在企业可以承受的范围内，且出水水质实现了稳定达标，达到了最初的设计要求。该脱硫废水设施的运行，对今后其他类似电厂脱硫废水治理提供了新的示范和思路，处理后废水的回用也有助于企业实现节能减排的目标。