概述
脱硫废水处理系统是湿法脱硫工艺的重要组成部分，可以降低吸收塔浆液中COD、氟离子、氯离子、悬浮物、重金属浓度，使脱硫废水达标排放。分析脱硫废水处理在系统设计、调试、运行、维护等方面存在的问题，并提出相应的改进建议和措施，如适当增加设计余量，提高设备可靠性，加强运行管理维护，保障脱硫系统的连续、高效、稳定运行。
石灰石-石膏湿法脱硫是目前燃煤电厂应用最广的脱硫工艺，湿法脱硫工艺中会产生一定量的废水， 脱硫系统排放的废水一般来自石膏脱水和清洗系统、水力旋流器的溢流水等。烟气中氯化物的溶解提高了脱硫吸收液中氯离子的浓度，氯离子浓度的增高一方面降低了吸收塔的pH值，导致脱硫率的下降和硫酸钙结垢倾向的增大，另一方面过高的氯离子浓度影响了石膏的品质。
技术原理
1.工艺流程
两家电厂采用传统的三联箱脱硫废水处理工艺，其工艺流程如图1所示。
图1 脱硫废水处理工艺
脱硫废水经过废水预沉池、废水池沉降，然后由废水泵打至三联箱，也有系统不设置预沉池，将脱硫废水直接打入三联箱。在中和、沉淀、絮凝三联箱中， 首先经过中和箱阶段， 投加碱性中和药剂，将废水pH 值调至9.2-9.8 之间，大部分重金属生成难溶或微溶的化合物。其次在沉降箱阶段，投加沉淀药剂、混凝剂，通过沉淀药剂对重金属离子进一步去除，形成对应的螯合物，从而去除绝大部分的重金属；投加混凝剂，为悬浮物的混凝沉降提供了必要条件。然后在絮凝箱的出口段，投加助凝剂，形成的絮凝物在澄清池内得以沉降，从而去除大部分的悬浮物。清水在澄清池内溢流至出水箱，通过投加盐酸控制pH 值在6-9之间，并回用。废水主要回用于灰库的拌灰水箱。
中和过程中的碱性中和药剂可选熟石灰粉，其主要有以下效果：一是对废水中杂质有凝聚作用；二是Ca(OH)2能与废水中的F-反应生成CaF2；三是Ca(OH)2能与砷反应生成Ca3(AsO3)2、Ca3(AsO4)2沉淀。运行中先将石灰粉溶解成质量分数为20%的溶液，再稀释成5%的溶液，然后泵入计量箱作为中和药剂加入中和箱， 中和箱内安装搅拌器，可以促进中和反应。
沉淀过程中溶液的pH 值是金属氢氧化物发生沉淀的重要条件，选择将废水的pH值调整在8.0-9.0之间，此时重金属硫化物的溶解度已非常小。沉淀药剂可选TMT15，能进一步去除重金属离子。将TMT15的原药液（浓度15%）配成2%浓度置于计量箱中，由计量泵加入沉淀箱。
絮凝过程内絮凝剂可采用聚合FeClSO4，助凝剂可选PAM（阴离子型聚丙酰胺）。将聚合FeClSO4原药（浓度40%）稀释为0.75 %置于计量箱，由计量泵加入絮凝箱；PAM 固体配成浓度0.1%溶液，由计量泵加入絮凝箱出口管道。
絮凝箱出水溢流经中心下降管进入浓缩澄清器， 在下降过程中颗粒由小的分散状态变成絮状沉淀，氢氧化物和硫化物也进一步沉淀。废水出中心下降管向上反折时，形成大的絮状颗粒，在重力作用下沉到浓缩澄清器底部， 除小部分污泥由污泥输送泵抽出送入中和箱作为晶种外， 其余污泥由污泥输送泵送至板框压滤机脱水。清水经围堰溢流至出水箱， 当积蓄到一定量后由出水泵打出系统。当浓缩澄清器底部污泥存到一定高度时，启动污泥输送泵，将污泥输送至板框压滤机中脱水。压滤机压出的滤液经输送管送至溢流坑， 当溢流坑的液位达到设定高位时，启动前污泵，将废液打入中和箱与新来的废水一起进入下一个处理循环；压出的滤饼（含固率约为45%）由汽车运出。
2.运行参数
脱硫废水处理系统一般需要经过反复试验调试，得出一套经济合理的优化运行参数。Ca(OH)2的加药量由中和箱pH 值控制：当pH值低于8.5时，加入Ca(OH)2；当pH 值超过8.5时，停止加药。PAM配成浓度为0.1%的原因是PAM 粉末溶解后具有较大的粘性， 且PAM 溶液聚合能力很强。PAM的投加位置设在浓缩澄清器的中心下降管处，不能设置在絮凝箱，否则悬浮物在PAM的强化凝聚作用下生成的絮凝颗粒会直接沉淀在絮凝箱中。FeClSO4、PAM 与TMT15的加药量根据废水水量成比例自动投加。
表1 脱硫废水处理前后指标分析
经过处理后悬浮物和重金属浓度有明显降低， 各项化验指标都符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的要求，处理前的Cl离子浓度为7880 mg/L， 处理后Cl离子的浓度为5600 mg/L。表1为燃煤电厂脱硫废水处理系统运行中， 脱硫废水处理前后相关指标的变化情况。
对于系统运行的优化改进
1.增加系统处理容量
在设计时适当增加废水处理的预留量。增加脱硫废水预沉池和废水池的容积， 如有条件可以增加三级沉淀池， 通过三级沉淀进一步降低脱硫废水的含固量。脱硫废水中泥浆充分沉降，可以保证废水连续稳定排放， 降低废水进入后续系统的含泥量，可减轻澄清器、压滤机的工作负荷，延长系统设备的检修周期。同时，将脱硫废水池中的曝气管改为曝气桶，以避免曝气管堵塞，或者将曝气管设计成母管支管，支管上设置曝气孔，支管排列密度及曝气强度应为普通工业废水的2-4倍。
2.提高系统设备可靠性
提高澄清浓缩分离器内填料斜板的强度，加固底部支架，增加分区隔离架，在高低压污泥泵出口增加至废水池的污泥回流管， 消除板框压滤机检修的影响。可在澄清器内搅拌器加装力矩显示器，直接观察搅拌器力矩变化，监视搅拌器是否过载。
在石灰乳箱中加装质量密度计， 实时观察石灰乳浓度变化，防止运行人员操作失误，造成石灰乳浓度增大，导致管道严重堵塞。
为提高加药系统的可靠性， 可增设一路补水管道，一用一备两路加药补水管道。将脱硫废水泵改型为自吸泵或其他型式的泵， 改善废水泵吸入口位置不佳、检修不便等问题。用地上衬塑管作为脱硫废水疏水管路，适当增加管径，以避免管路堵塞。澄清器出口至高、低压污泥泵进口的管道的管径尽量保持一致， 避免出口管道振动过大。增设一路补水管道，一用一备两路加药补水管道，提高加药系统可靠性。
采用具有自动板振打功能的压滤机， 同时对泥斗表面进行光滑处理， 以避免干泥粘附不能自动脱落，减轻人工清理及车辆的等待。
3.加强运行管理维护
定期冲洗加药管道，并检查加药箱内药量。定期维护计量泵和清洗调整pH 测量电极， 以确保加药的准确性。
在停运前及时冲洗石灰乳管道， 防止石灰乳在管道内沉积。同时在运行过程中加强对泵前保护格栅的实时检查，及时清除残留物，确保水流通畅。
定期对浆液进行化验，对各部位的浆液浓度、结晶情况、流量进行分析，以确保达到设计值。
作为湿法脱硫工艺的重要组成部分， 脱硫废水处理系统可有效降低吸收塔浆液中COD、氟离子、氯离子、悬浮物、重金属浓度，使脱硫废水达标排放。针对脱硫废水处理在系统设计、调试、运行、维护等方面问题，可通过增加系统处理容量、提高系统可靠性和加强运行维护管理等措施， 保障脱硫系统的连续、高效、稳定运行。