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新鋼燒結(jié)脫硫廢水系統(tǒng)運行優(yōu)化

  石灰石(石灰)-濕法煙氣脫硫因處理煙氣量大、脫硫劑成本低廉、脫硫效率高,以及副產(chǎn)物(石膏)可回收利用等優(yōu)點被全世界所推廣,但也存在投資大、設(shè)備腐蝕、管道堵塞、運行不穩(wěn)定、容易受入口煙氣量波動和脫硫廢水難處理等問題。燒結(jié)脫硫廢水成分復(fù)雜,且為弱酸性(pH5.0~7.0),主要有重金屬、懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽、氨氮、油分以及Cl-。懸浮物主要是來自漿液中的硫酸鈣、亞硫酸鹽以及微細粉塵,NH4+ >

  1、新鋼燒結(jié)脫硫廢水 >

  燒結(jié)機將混合后的原料進行燒結(jié),產(chǎn)生大量的煙氣,煙氣含有大量的SO2、NOx、粉塵、二噁英、重金屬等成分,燒結(jié)煙氣在電除塵作用下去除粉塵及少量重金屬,經(jīng)過主抽風(fēng)機抽氣后,在增壓風(fēng)機的作用下進入脫硫系統(tǒng),去除煙氣中SO2。濕法脫硫系統(tǒng)采用石灰石或生石灰加水制成一定濃度的脫硫劑,經(jīng)供漿泵進入脫硫塔漿液區(qū),循環(huán)泵連續(xù)不斷的將漿液輸入噴淋區(qū),與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣(CaSO3),亞硫酸鈣在氧化風(fēng)機的作用下氧化成硫酸鈣(CaSO4),硫酸鈣飽和后結(jié)晶析出成為石膏(CaSO4·2H2O)。達到一定濃度的石膏漿液在石膏旋流器分離后,石膏旋流器的底流進入真空皮帶機下脫干后形成副產(chǎn)物石膏,上溢流則進入廢水旋流器進行離心分離,廢水旋流器的上溢流即為脫硫廢水.脫硫廢水進入廢水處理系統(tǒng)后回用到燒結(jié)機,用于燒結(jié)機配料用水,如圖1所示。達到一定飽和的石膏漿液如不及時排出吸收塔將會影響脫硫效率,同時煙氣中攜帶的有害成分也會對整個脫硫系統(tǒng)造成負面影響,因此,為了防止系統(tǒng)內(nèi)的有害成分(氯離子、粉塵等)對脫硫系統(tǒng)造成影響,必須對其進行脫膏和排放廢水,使其進行置換。

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  2、新鋼燒結(jié)脫硫廢水的現(xiàn)狀及處理

  2.1 新鋼燒結(jié)煙氣脫硫體系運行現(xiàn)狀

  新鋼燒結(jié)廠共有5臺燒結(jié)機,均配有獨立的脫硫系統(tǒng)。4#、5#、6#、8#燒結(jié)煙氣匹配的脫硫系統(tǒng)采用石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫法,其中4#、5#、6#脫硫系統(tǒng)采用生石灰作為脫硫劑,8#脫硫系統(tǒng)采用石灰石作脫硫劑。7#燒結(jié)煙氣采用半干法循環(huán)流化床法。為防止燒結(jié)機因脫硫系統(tǒng)進行大修或者改造時停產(chǎn),建立一套石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫系統(tǒng)作為5#、6#、7#脫硫系統(tǒng)的備用系統(tǒng),采用石灰石作為脫硫劑。目前,7#脫硫系統(tǒng)正處于大修狀態(tài),7#燒結(jié)煙氣采用備用濕法脫硫系統(tǒng)。

  新鋼燒結(jié)廠共有3套脫硫廢水處理系統(tǒng),共產(chǎn)廢水量534t/d。其中4#、8#脫硫共用一套廢水系統(tǒng),共產(chǎn)廢水240t/d,廢水存儲箱1#廢水池,供給8#燒結(jié)機配料使用,5#、6#脫硫共用一套廢水系統(tǒng),共產(chǎn)廢水168t/d,廢水存儲箱150m3廢水池,供給6#、7#燒結(jié)機配料使用,7#脫硫一套廢水系統(tǒng),共產(chǎn)廢水126t/d,廢水存儲箱2#廢水池,供給4#、5#燒結(jié)機配料使用。為緩解燒結(jié)機配料用水的壓力,3個廢水儲存箱之間互通,保證脫硫系統(tǒng)正常運行。

  2.2 新鋼燒結(jié)脫硫廢水處理

  廢水中COD、氨氮以及Cl-濃度波動范圍如表1所示。脫硫廢水經(jīng)廢水旋流器頂部進入廢水三聯(lián)箱,即在中和箱中加堿(石灰乳),調(diào)整廢水pH值在9左右,使水中的重金屬形成氫氧化物沉淀,F(xiàn)-與Ca2+反應(yīng)生成CaF2沉淀,在絮凝箱中加絮凝劑(PAC聚合氯化鋁),使水中大部分懸浮物沉淀,在沉淀箱中加助凝劑(PAM聚丙烯酰胺),增大絮凝體的體積,增加沉淀速度,降低細小絮體的殘留。經(jīng)三聯(lián)箱處理后進入澄清池,進行泥水分離,底部污泥由提升泵到達板框壓濾機壓泥后運走,上清液則進入廢水儲存箱,供燒結(jié)機配料使用,如圖2所示。

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  3、新鋼燒結(jié)脫硫廢水系統(tǒng)存在的問題

  3.1 廢水成分含量富集

  因廢水采用回用的方式,廢水中COD、氨氮以及氯離子濃度不斷富集,包裹在脫硫劑表面,導(dǎo)致漿液中毒,抑制脫硫劑與SO2反應(yīng),致使脫硫效果變差.氯離子和氨氮對設(shè)備腐蝕較大,設(shè)備檢修頻繁,影響設(shè)備運行經(jīng)濟性和縮短使用壽命.氯離子含量增多,Ca2+易與Cl-結(jié)合,包裹在漿液表面,影響脫硫劑的利用率,增大脫硫劑的使用,漿液中氯離子含量增多影響石膏結(jié)晶,致使石膏脫水困難,影響石膏質(zhì)量。

  3.2 脫硫劑不合格

  脫硫劑雜質(zhì)較多,且顆粒較大,包裹在脫硫劑表面,影響脫硫劑與SO2反應(yīng)效果,降低了脫硫劑的利用率,且會影響石膏品質(zhì),鎂含量較多,容易產(chǎn)生泡沫,造成虛假液位,影響判斷,且溢流液容易進入吸收塔入口煙道,影響增壓風(fēng)機運行和腐蝕煙道。

  3.3石膏結(jié)晶效果差

  石膏晶體很小,導(dǎo)致脫水時有部分石膏進入廢水系統(tǒng),致使廢水懸浮物增加,導(dǎo)致結(jié)垢,容易堵塞廢水管道,造成燒結(jié)機配料用量減少,增加脫水負擔。

  3.4 廢水存儲空間不足

  目前,入口硫含量較高,為控制出口硫指標,供漿量大,脫水頻繁,脫硫廢水增大,已超出燒結(jié)機配料使用量和廢水儲存箱容量,影響脫水,從而影響正常生產(chǎn)。

  4、新鋼燒結(jié)脫硫廢水系統(tǒng)的優(yōu)化

  4.1 降低廢水成分含量

  提高燒結(jié)機機頭除塵效率,確保除塵柜一次、二次電流和電壓正常,導(dǎo)通率高,降低粉塵和煤中的有機組分進入脫硫系統(tǒng)的含量,減少廢水懸浮物以及氨氮濃度,增大氧化效果,盡可能的將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽,降低廢水中的COD,控制工藝水的品質(zhì),盡可能保證工藝水中氨氮、COD和懸浮物等成分合格。針對廢水中存在泡沫問題,可適當投加除泡劑,控制脫硫劑品質(zhì),改造燒結(jié)機燃燒系統(tǒng),減少點火用油,提高燃燒效率,合理控制氧化風(fēng)量,避免多余的空氣以氣泡的形式溢至漿液表面,適當控制循環(huán)泵臺數(shù),減弱擾動帶來的漿液起泡.在保證石膏質(zhì)量的前提下,通過調(diào)節(jié)石膏旋流器的壓力,保證漿液中的泡沫、粉塵、重金屬以及氯離子跟隨石膏脫走,且濾餅不沖洗,降低廢水中氯離子、粉塵和重金屬含量,提高漿液品質(zhì)。調(diào)節(jié)石膏旋流器壓力:增加旋流子,石膏旋流器返回閥關(guān)小,增大沉沙嘴孔徑。

  4.2 提高脫硫劑利用率

  選進合格優(yōu)質(zhì)的脫硫劑,提高漿液品質(zhì),促進脫硫劑利用率和獲得優(yōu)質(zhì)石膏.脫硫劑成分指標:CaCO3≥90%,MgCO3≤5%,粒度:90%以上通過250目(0.065mm)篩分。脫硫劑粒徑越細,越有利于溶解,越容易提高吸收效率,提高漿液過飽和度。適當增加增效劑的使用,減少供漿量,促進石膏的生成,緩解漿液pH的波動,減少脫硫塔內(nèi)結(jié)垢現(xiàn)象。循環(huán)泵運行臺數(shù)少,減少脫硫劑與SO2接觸面積,降低漿液和石膏品質(zhì),循環(huán)泵臺數(shù)多,打碎石膏晶體,使石膏晶體變小,因此,要適當增加循環(huán)泵,減少供漿量,同時促進石膏晶體長大.在出口硫可操控范圍內(nèi),降低漿液pH值,促進脫硫劑溶解,并于SO2反應(yīng)充分,生成亞硫酸鈣,同時可促進石膏粒徑變大,增大石膏晶體。

  4.3 增大石膏晶體

  適當增開氧化風(fēng)機,加快亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣,促進石膏結(jié)晶并變大,也可在氧化風(fēng)機上接壓縮空氣,增大氧化能力??刂莆账{液溫度在45~55℃,促進石膏晶體生成.適當提高吸收塔液位,提高氧化反應(yīng)空間,增強石膏品質(zhì)。脫硫投運前,可適當添加石膏晶種,以保持石膏在低過飽和度的環(huán)境下結(jié)晶變大。pH越低,石膏生成的顆粒越大,但過低的pH不利于SO2吸收,且易腐蝕脫硫塔,因此,結(jié)合脫硫劑、SO2及石膏晶體等3個因素,適當控制吸收塔pH,使?jié){液pH保持在4.8~5.5(石粉做脫硫劑),5.0~6.0(生石灰做脫硫劑),適當提高漿液密度,增加結(jié)晶表面,促進石膏晶體長大。

  4.4 減少廢水量

  廢水主要 >

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  4.5 優(yōu)化操作

  通過培訓(xùn)學(xué)習(xí),提高員工的操作水平,廢水加藥量根據(jù)廢水情況合理投加,保證廢水絮凝和助凝效果良好,確保出水水質(zhì)。加強設(shè)備管理,檢查氧化風(fēng)機出口母管壓力及電流、循環(huán)泵電流和出口壓力等,定期清理氧化風(fēng)機風(fēng)罩,提高氧化風(fēng)機風(fēng)量。定期對澄清池和廢水儲存箱進行清理,每日對廢水管道進行沖洗,以防堵塞管道。

  4.6 改進后的效果

  新鋼燒結(jié)脫硫廢水經(jīng)過上述改進后有著明顯的效果,最為直接的效果就是廢水管路堵塞情況明顯降低,以往7~10天需要清理一次廢水管道,現(xiàn)改進4個月有余,還未發(fā)現(xiàn)廢水管道堵塞問題.石膏品質(zhì)明顯有所上升,石膏含量增加,石膏含水率下降,石膏品質(zhì)均達標,廢水成分有所下降,氨氮和氯離子成分相對減少,如表2和表3所示。

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  5、結(jié)論

  通過對燒結(jié)脫硫廢水問題進行分析,在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上采取了優(yōu)化系統(tǒng)操作、改造廢水管道、提高石膏質(zhì)量等措施,緩解了廢水存儲空間不足和廢水水質(zhì)等問題,優(yōu)化了脫硫廢水系統(tǒng)運行,達到降本增效等效果。( >

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