余热发电脱硫废水回收利用零排放改造

（陕西有色榆林新材料集团有限责任公司，陕西 榆林 719000）

1 脱硫系统及废水排放概况

陕西有色榆林新材料集团有限责任公司阳极分公司煅烧车间余热发电系统配套三套石灰石-石膏湿法工艺烟气脱硫装置，余热发电脱硫为煅烧回转窑尾部烟气净化系统。三台煅烧回转窑单独设置三套脱硫吸收塔系统。尾部烟气直接进入三台脱硫吸收塔，同时，两台热媒热管锅炉的尾部烟气同样进入三套吸收塔系统进行脱硫净化处理。当两套脱硫系统运行时，每天产生废水量约为60m³～70m³；当三套脱硫系统运行时，每天产生废水量约为80m³～120m³。当班启动外排废水泵将石膏脱水系统所产生的废水打至灰渣场。

2 脱硫废水系统改造的原因

因一号灰渣场已接近设计库容，而二号灰渣场目前无法具备使用条件，届时煅烧车间脱硫系统所产生的废水将无法排往灰渣场。同时该套系统日后也可作为公司统一建设园区废水处理项目的缓冲池和存储池。

随着现代工业的发展，越来越多环境污染的出现，国家针对环保的政策日趋严格，各种污染排放（如工业废水、废料等）不仅给企业带来高额的经济损失，也给当地环境造成严重的污染，同时也损害了企业的形象影响企业的后续发展。

3 脱硫废水系统改造方案

3.1 设计方案

（1）首先建两个相同规格的沉淀池并列分布，单个容积为112m³，整体高于四周地面250mm防止雨水倒灌；沉淀池、清水池之间隔墙在混凝土浇筑时分别预留废水进口管路和手动排水插板阀预留口；沉淀池运行方式可根据生产和沉淀池清淤需要灵活选择单座沉降池+清水池运行或两座沉降池串联+清水池实现两级沉淀；为了方便两坐沉淀池清淤工作，在两座沉降池右侧端部位置设计夹角为15°的斜坡，以便铲车开进池底进行清淤作业。为了方便工作人员操作排水插板，在沉淀池上部设操作平台。沉淀池俯视效果图如图1所示。

图1 沉淀池俯视效果图

（2）在两座沉淀池左侧端部构筑容积为57m³的清水池，清水池混凝土浇筑时在距池底1m位置预埋一条回水管道，以便将清水通过自流引入集水池内。

（3）在靠近废水箱位置建一个集水池，该集水池与清水池通过地下管道联通。集水池上方配置耐腐蚀潜水泵，通过潜水泵将集水池内清水分别输送至脱硫工艺水箱回收使用或现有废水箱外排。

（4）水池防腐材料为池壁环氧树脂玻璃钢纤维防腐层，池底为沥青涂层防腐。废水引流方式为管道自流，废水进口管道在沉淀池处设置2条支路加装耐腐蝶阀以便将废水灵活引入任何一个沉淀池，清水池和集水池之间引流方式同样为管道自流，为了确保污水、净水管道系统冬季安全运行，要求两条管道均采用地下敷设直埋方式，且直埋前必须做好管道外部防腐措施。

图2 加药装置图

（5）沉淀池内加装带搅拌器砂浆泵，泵出口由管道连接至脱硫缓冲箱，沉淀池清淤时将沉淀淤泥打至脱水系统进行脱水后淤泥进入石膏库。

（6）沉淀池、清水池的冬季保温将脱硫系统现有蒸汽伴热疏水蒸汽管道分别引入沉淀池和清水池内进行池水保温避免冬季水池结冰。

3.2 利弊分析

脱硫废水由清水池自流进集水池通过泵回收至工艺水箱，再由工艺水泵分别送至真空皮带脱水机皮带冲洗水、供浆管道冲洗水、氧化空气塔前减温水、脱硫塔补充水提供水源。脱硫废水中的悬浮物含量很高，重金属、氯离子等严重超标，其中高含量的悬浮物在管道中易产生结构现象，通过加药装置加入聚合硫酸铁絮凝剂有效沉淀悬浮物及重金属（下附加药装置俯视图和侧面图，如图2所示），聚合硫酸铁是具有凝聚速度快沉降迅速、除重金属离子、降低水中COD、BOD浓度，PH值使用范围4～11的一种无机高分子凝聚剂；实测脱硫废水PH值为6，脱硫废水呈弱酸性，PH值在5～9时对重金属有很好的溶解性易去除沉淀。氯离子含量高会引起金属管道的腐蚀，达到一定程度后会严重影响金属管道的使用寿命，还会抑制脱硫塔吸收剂的溶解降低脱硫效率，增加吸收剂的消耗。之前已将转机冷却水改为外供工艺水母管直接供给，设冷却水蓄水池回收冷却水再打至工艺水箱使用，所以脱硫沉淀后废水不会对转机系统造成危害，只会对沉淀池至工艺水箱再到塔前之间管道有氯离子腐蚀影响，经分析权衡后决定回收使用脱硫沉淀后废水。

4 改造效果

脱硫废水回收系统经过一年半的实际运行，通过统计三套脱硫系统平均每天产生废水100m³左右，根据脱硫塔用水情况分次将集水池废水回收至工艺水箱利用。对比未回收前新鲜工艺水的用量由平均每天约300m³左右，减少至现在每天约200m³左右，大大降低了新鲜工艺水的用量；废水系统设备管道未出现因腐蚀而引起的泄漏或故障，石灰石浆液的使用量也没有出现大的变化可以忽略不计。

通过项目实施实现了国家环保零排放的目的，同时也解决了因一号灰渣场接近设计库容，脱硫废水无法排放的困难；也为二号灰渣场的投用减轻了处置压力。

新建的沉淀池和清水池，日后也可作为公司统一建设园区废水处理项目的缓冲池和存储池；即解决了当前的生产困难也为下一步建设园区废水处理系统带来便利。