魏建鵬

【摘 要】介紹城市中水處理工藝及產(chǎn)生的污泥在電廠脫硫系統(tǒng)的再利用，根據(jù)各種設(shè)計(jì)方案的對(duì)比，提出最優(yōu)方案，并提出再利用過(guò)程中的注意事項(xiàng)。

【Abstract】In this paper， municipal wastewater treatment process and sludge reuse in power plant desulfurization system are introduced. According to the comparison of various design schemes， the optimum scheme is put forward and the matters needing attention in the reuse process are put forward.

【關(guān)鍵詞】中水污泥 ；再利用；設(shè)計(jì)優(yōu)化

【Keywords】 sludge in reclaimed water； reuse； design optimization

【中圖分類(lèi)號(hào)】X523 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）08-0190-02

1 引言

我國(guó)淡水資源嚴(yán)重不足，僅為世界人均占有量的四分之一，燃煤電廠因工藝需要大量的淡水作為鍋爐補(bǔ)給水和循環(huán)冷卻水，為此新建燃煤電廠在可研編制階段均要求使用城市中水，以減少對(duì)淡水資源的侵占浪費(fèi)。

許昌龍崗電廠二期兩臺(tái)機(jī)組于2009年相繼投入商業(yè)運(yùn)行，國(guó)家在可研批復(fù)時(shí)要求循環(huán)水采用禹州市城市中水，作為三同時(shí)項(xiàng)目之一的城市中水處理系統(tǒng)隨主機(jī)系統(tǒng)同步建設(shè)并投入使用。但由于設(shè)備故障、污泥處理問(wèn)題導(dǎo)致時(shí)停時(shí)運(yùn)，無(wú)法保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

我們通過(guò)對(duì)中水污泥的化學(xué)成分分析和研究，污泥主要成分為CaCO3和Ca（OH）2，占比80%～90%，而電廠石灰石-石膏濕法脫硫裝置普遍采用CaCO3作為吸收劑與煙氣中的SO2反應(yīng)，生成脫硫石膏，因此考慮將中水污泥引入脫硫系統(tǒng)是一個(gè)可行的變廢為寶的解決方案。

2 中水污泥簡(jiǎn)介

根據(jù)城市中水處理系統(tǒng)流程，城市中水含有大量的Ca（HCO3）2，他會(huì)使設(shè)備及管道結(jié)垢，因此必須采取措施去除掉Ca（HCO3）2，一般采用加入過(guò)量的石灰方法進(jìn)行處理，石灰處理是通過(guò)投加石灰乳控制出水PH值在10.3～10.5，主要進(jìn)行下面兩個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)生各種形態(tài)的CaCO3結(jié)晶以降低水中暫硬，同時(shí)生成結(jié)晶核還可以對(duì)其他雜質(zhì)起凝聚、吸附作用；而且石灰乳引起的PH值升高也為氨氮和磷酸鹽的去除創(chuàng)造條件。為了提高工藝的沉淀效果，一般在處理過(guò)程中投加適量的凝聚劑和助凝劑，通過(guò)壓縮雙電層作用使分散的懸浮物、CaCO3結(jié)晶、有機(jī)物、有機(jī)粘泥、膠體物等帶點(diǎn)體失穩(wěn)，在機(jī)械混合攪拌和高分子助凝劑家架橋和網(wǎng)捕作用下，顆粒物質(zhì)碰撞結(jié)合長(zhǎng)大，使污染物變得容易沉降。

根據(jù)以上分析結(jié)果，污泥中主要含有CaCO3和Ca（OH）2，除去水分，含量在85%左右。

3 中水污泥在脫硫系統(tǒng)的使用方案

根據(jù)中水污泥的成分，將中水污泥引入脫硫系統(tǒng)作為脫硫劑使用理論上完全可行。目前普遍采用的設(shè)計(jì)方案一：在中水濃縮池旁加裝泥漿泵將濃縮池內(nèi)的污泥通過(guò)管道定期送至脫硫石灰石漿液箱；方案二：在中水濃縮池旁加裝泥漿泵將濃縮池內(nèi)的污泥通過(guò)管道定期送至脫硫吸收塔。

兩種方案的對(duì)比：

方案一：中水污泥密度在1030～1080kg/m3，石灰石漿液密度在1200～1240kg/m3，因中水污泥的加入導(dǎo)致石灰石漿液箱漿液密度在1100～1150kg/m3，因供漿密度低必須通過(guò)加大供漿量方能提高脫硫吸收塔PH值，帶來(lái)的后果是機(jī)組高峰時(shí)段供漿泵出力無(wú)法滿足需要，另外在低負(fù)荷時(shí)段因供漿量大導(dǎo)致吸收塔液位很難控制，容易造成吸收塔溢流。

方案二：為解決中水污泥進(jìn)入石灰石漿液箱導(dǎo)致石灰石漿液密度低問(wèn)題，設(shè)計(jì)考慮將中水污泥打入脫硫吸收塔，但只能在機(jī)組負(fù)荷高、蒸發(fā)量大時(shí)才能將中水污泥打入吸收塔，由此造成濃縮池不能及時(shí)排泥，容易造成濃縮池刮泥機(jī)過(guò)負(fù)荷跳閘。

通過(guò)對(duì)以上兩種方案的對(duì)比分析，無(wú)論污泥直接進(jìn)入石灰石漿液箱或吸收塔都不同程度存在缺陷，對(duì)脫硫運(yùn)行調(diào)整帶來(lái)困難。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析，大多數(shù)電廠脫硫制漿系統(tǒng)采用濕磨機(jī)制漿（見(jiàn)脫硫濕磨機(jī)制漿系統(tǒng)圖），因濕磨機(jī)制漿需要大量補(bǔ)充水，而中水污泥密度較低，為此設(shè)計(jì)上考慮將中水污泥作為濕磨機(jī)制漿的補(bǔ)充水。詳見(jiàn)設(shè)計(jì)流程圖優(yōu)化方案。

結(jié)合濕磨機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，將中水污泥送至脫硫濕磨機(jī)再循環(huán)箱作為再循環(huán)箱補(bǔ)充水，不但能夠及時(shí)處理中水污泥，同時(shí)又能夠保證制漿系統(tǒng)能夠制出合格的石灰石漿液，從根本上解決方案一和方案二帶來(lái)的不利影響。

4 中水污泥再利用注意事項(xiàng)

①中水處理過(guò)程中停止添加聚丙酰胺和聚合硫酸鐵。聚丙酰胺具有極強(qiáng)的絮凝作用，通過(guò)中水污泥進(jìn)入脫硫吸收塔后容易造成漿液品質(zhì)惡化，影響脫硫效率，造成石膏脫水困難。聚合硫酸鐵有混凝作用，在脫硫系統(tǒng)中影響漿液品質(zhì)[1]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明停止添加以上化學(xué)藥劑不影響中水處理效果，只需加大對(duì)過(guò)濾器的反沖洗頻次。

②脫硫漿液起泡較多，影響吸收塔液位監(jiān)控。通過(guò)對(duì)城市污水處理廠來(lái)水添加二氧化氯殺菌劑可除去水中的磷化物和有機(jī)質(zhì)，可有效控制吸收塔漿液起泡；必要時(shí)向吸收塔少量添加消泡劑。

③增加吸收塔漿液化驗(yàn)頻次，加大廢水排放力度；通過(guò)對(duì)吸收塔漿液化驗(yàn)分析，摸索廢水排放量和周期，控制Cl-濃度在5000～10000mg/L之間。

5 結(jié)論

中水污泥再利用的設(shè)計(jì)優(yōu)化不但解決中水污泥處置困難，同時(shí)提出設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，解決再利用過(guò)程中對(duì)脫硫系統(tǒng)造成的不利影響。通過(guò)優(yōu)化后的方案實(shí)施，實(shí)現(xiàn)二次資源再利用減少對(duì)環(huán)境的危害，取得很好的社會(huì)效益，另外，中水污泥作為脫硫劑的再利用減少脫硫石灰石的用量，減少中水化學(xué)藥劑的添加，從而取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。中水污泥再利用市場(chǎng)前景可觀，特別是利用城市中水作為循環(huán)水補(bǔ)水的火力發(fā)電廠，可通過(guò)該優(yōu)化方案改造實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

【參考文獻(xiàn)】

【1】楊中東，等.中水處理廢棄含鈣污泥的再利用研究[J].中國(guó)稀土學(xué)報(bào)，2004，22（z1）：569-572.endprint