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　  寶鋼電廠屬于火電廠，現(xiàn)具有4×350MW+150MW的發(fā)電機(jī)組，以燃煤為主，燃?xì)鉃檩o。寶鋼電廠現(xiàn)采用濕法脫硫工藝來處置燃煤過程中產(chǎn)生的大量SO2。在這一過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的高硬度、高鹽分、高氯離子的廢水。硬度過高會(huì)造成后續(xù)膜處置工藝階段的無機(jī)結(jié)垢，影響膜的穩(wěn)定運(yùn)用。針對這類廢水如何實(shí)行高效煩瑣的軟化處置顯得格外關(guān)鍵。

　　1、脫硫廢水水質(zhì)

　　目前電廠內(nèi)多數(shù)的脫硫設(shè)施采用的是石灰石-石膏濕法脫硫工藝。脫硫設(shè)備內(nèi)的漿液中的水在一直循環(huán)的過程中，會(huì)持續(xù)富集氯離子，進(jìn)而加速脫硫設(shè)備的腐蝕；另一方面，也會(huì)影響石膏的質(zhì)量。所以，石膏漿液旋流器的溢流除了一些返回脫硫塔外，其他則會(huì)進(jìn)入廢水處置系統(tǒng)。

　　為了理解脫硫廢水的水質(zhì)詳細(xì)狀況，采取了連續(xù)45天的取樣化驗(yàn)，跟蹤電廠脫硫廢水B1500水池的出水水質(zhì)，剖析其中各種離子組成，詳細(xì)結(jié)果如表1所示。能夠看出脫硫廢水具有以下特性：

　　(1)含鹽量高，在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中，遭到水源水質(zhì)、煤炭質(zhì)量等要素影響，存在一定的浮動(dòng)，總體在3000~12000mg/L。

　　(2)硬度高，總硬度在2500~12000mg/L，Ca2+、Mg2+、SO42-均處于較高程度，容易出現(xiàn)結(jié)垢。

　　(3)成分復(fù)雜，Cl-較高，具有一定的腐蝕性。

　　2、軟化工藝流程

　　本項(xiàng)目軟化工藝流程如圖1所示，脫硫工業(yè)廢水處理站B1500的脫硫廢水經(jīng)重力流進(jìn)入軟化系統(tǒng)一級(jí)調(diào)理池。調(diào)理池內(nèi)水經(jīng)攪拌由水泵保送至脫硫廢水一級(jí)軟化安裝反響池中，在該池內(nèi)投加碳酸鈉并用攪拌機(jī)攪拌，使廢水中的鈣離子反響生成碳酸鈣。經(jīng)攪拌后的混合液自流進(jìn)入絮凝池，在該池內(nèi)投加絮凝劑和助凝劑并用攪拌機(jī)攪拌使碳酸鈣溶液產(chǎn)生較大的礬花。攪拌后的溶液經(jīng)分配器進(jìn)入斜板沉淀器內(nèi)，較重的碳酸鈣礬花在上升過程中經(jīng)斜板阻攔構(gòu)成碳酸鈣污泥沉淀在斜板沉淀器的底部，上清液經(jīng)溢流槽流入到脫硫廢水一級(jí)軟化設(shè)施中和池中。脫硫廢水一級(jí)軟化設(shè)施中和池中的廢水經(jīng)水泵保送到脫硫廢水二級(jí)軟化安裝調(diào)理池內(nèi)待實(shí)行二級(jí)軟化。

　　調(diào)理池內(nèi)水經(jīng)攪拌由水泵傳輸至脫硫廢水二級(jí)軟化設(shè)備反響池中，在該池內(nèi)投加氫氧化鈉并用攪拌機(jī)攪拌，使廢水中的鎂離子反響生成氫氧化鎂。經(jīng)攪拌后的混合液自流進(jìn)入絮凝池，在該池內(nèi)投加絮凝劑和助凝劑并用攪拌機(jī)攪拌使氫氧化鎂溶液產(chǎn)生較大的礬花。攪拌后的溶液經(jīng)分配器進(jìn)入斜板沉淀器內(nèi)，較重的氫氧化鎂礬花在上升過程中經(jīng)斜板阻攔構(gòu)成氫氧化鎂污泥沉淀在斜板沉淀器的底部，上清液經(jīng)溢流槽流入到脫硫廢水二級(jí)軟化安裝中和池中。在脫硫廢水二級(jí)軟化安裝中和池中投加鹽酸并用攪拌機(jī)攪拌調(diào)理廢水的PH值到達(dá)6.5~7之間。經(jīng)鹽酸調(diào)理好的廢水經(jīng)水泵傳送到后道膜處置工序進(jìn)一步處置。

　　3、主要配備設(shè)計(jì)參數(shù)

　　本工程制造了一套處置能力為1m3/h的脫硫廢水二級(jí)軟化處置實(shí)施，該實(shí)施集中布置在40英尺的規(guī)范集裝箱內(nèi)并采用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)對各水泵、攪拌機(jī)、加藥泵以各水池液位為根據(jù)實(shí)行自動(dòng)控制。

　　3.1 原水調(diào)理桶及配套設(shè)備

　　V=1000L，材質(zhì)：PE，配套攪拌機(jī)1臺(tái);原水輸送泵：Q=1~1.5m3/h，H=10m，0.75KW，尼龍泵頭;配套出水流量計(jì)1臺(tái)，DN20，4~20mA輸出;配套液位計(jì)1臺(tái)，4~20mA輸出。

　　3.2 一級(jí)軟化澄清設(shè)備

　　pH調(diào)理箱I+軟化箱I+廓清箱I+中和箱I+出水箱I，尺寸：L×B×H=3m×1.2m×1.2m，pH調(diào)理箱I=300L，軟化箱I=300L廓清箱I=2000L中和箱I=300L出水箱I=300L;設(shè)備材質(zhì)：PP，設(shè)備配套攪拌機(jī)3臺(tái)，變頻控制;設(shè)備配套pH計(jì)2臺(tái)，4~20mA輸出;配套液位計(jì)1臺(tái)，4~20mA輸出;一級(jí)軟化廓清出水泵;Q=1~1.5m3/h，H=10m，0.75KW，SUS316L泵頭。

　　3.3 二級(jí)軟化澄清設(shè)備

　　pH調(diào)理箱I+軟化箱I+廓清箱I+中和箱I+出水箱I，尺寸：L×B×H=3m×1.2m×1.2m，pH調(diào)理箱I=300L，軟化箱I=300L廓清箱I=2000L中和箱I=300L出水箱I=300L;設(shè)備材質(zhì)：PP，設(shè)備配套攪拌機(jī)3臺(tái)，變頻控制;設(shè)備配套pH計(jì)2臺(tái)，4~20mA輸出;配套液位計(jì)1臺(tái)，4~20mA輸出;一級(jí)軟化廓清出水泵;Q=1~1.5m3/h，H=10m，0.75KW，SUS316L泵頭。

　　藥劑桶：V=20L，PE藥劑桶，數(shù)量6臺(tái);藥劑桶：V=100L，PE藥劑桶，數(shù)量2臺(tái);藥劑保送泵：電磁計(jì)量泵，數(shù)量10臺(tái)。

　　4、工藝參數(shù)優(yōu)化

　　在軟化實(shí)驗(yàn)過程中，依據(jù)脫硫廢水中鈣、鎂離子的含量不同投加不同數(shù)量的碳酸鈉和氫氧化鈉溶液，廢水中各離子經(jīng)充沛反響、沉淀后出水再投加鹽酸停止中和，使軟化出水pH值穩(wěn)定在6.5~7.0之間。在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)選取不同藥劑投加量條件下的進(jìn)水、一級(jí)軟化出水、二級(jí)軟化出水的水樣實(shí)行比較剖析。

　　4.1 碳酸鈉投加量對出水硬度的影響

　　在脫硫廢水一級(jí)軟化實(shí)驗(yàn)過程中，依據(jù)脫硫廢水中鈣離子的含量投加不同量的碳酸鈉溶液并使之充沛混合、反響，測出廢水中剩余鈣離子的含量，從而得出碳酸鈉投加量對出水硬度的影響。該反響的化學(xué)方程式為：

　　經(jīng)過固定脫硫廢水原水水量(1m3/h)和碳酸鈉溶液濃度(碳酸鈉溶液濃度固定在11.11%，即藥劑桶參加80kg水并投加10kg碳酸鈉固體后充沛攪拌溶解構(gòu)成碳酸鈉溶液)，調(diào)理碳酸鈉溶液加藥泵的加藥量完成向脫硫廢水一級(jí)軟化安裝投加不同量的碳酸鈉固體。在本中試安裝中，碳酸鈉溶液加藥泵每小時(shí)投加量約為100L。實(shí)驗(yàn)中，按30L/h、40L/h、50L/h、60L/h、70L/h的投加量向脫硫廢水中投加碳酸鈉溶液并投加絮凝劑和助凝劑，充沛攪拌后使產(chǎn)生的碳酸鈣沉淀在斜板沉淀器中沉淀。經(jīng)過取原水和脫硫廢水一級(jí)軟化安裝出水水樣實(shí)行水質(zhì)檢測，剖析碳酸鈉不同投加量對脫硫廢水鈣離子的影響。

　　由表2能夠看出隨著碳酸鈉溶液投加量的增加，鈣離子的去除率也隨之增加，當(dāng)碳酸鈉溶液投加量到達(dá)70L/H左右時(shí)脫硫廢水中的鈣離子濃度為3.64mg/L，鈣離子實(shí)踐去除率到達(dá)99.85%，到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼埱?。為此，在該?shí)驗(yàn)過程中，為了完成鈣離子濃度低于10mg/L的目的，脫硫廢水一級(jí)軟化實(shí)驗(yàn)過程中投加微過量的碳酸鈉溶液，即按70L/H的碳酸鈉溶液(碳酸鈉溶液濃度為11.11%)投加。

　　4.2 氫氧化鈉投加量對出水硬度的影響

　　在脫硫廢水二級(jí)軟化實(shí)驗(yàn)過程中，依據(jù)脫硫廢水中鎂離子的含量投加不同量的氫氧化鈉溶液并使之充沛混合、反響，測出廢水中剩余鎂離子的含量，從而得出氫氧化鈉投加量對出水硬度的影響。該反響的化學(xué)方程式為：

　　經(jīng)過固定脫硫廢水原水水量(1m3/h)和氫氧化鈉溶液濃度(氫氧化鈉溶液取自寶鋼股份電廠化水站氫氧化鈉罐內(nèi)的氫氧化鈉，其氫氧化鈉溶液濃度為30%)，調(diào)理氫氧化鈉溶液加藥泵的加藥量完成向脫硫廢水二級(jí)軟化設(shè)施投加不同量的氫氧化鈉。在本中試安裝中，氫氧化鈉溶液加藥泵每小時(shí)投加量約為2L。實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過控制二級(jí)軟化安裝反響池中的pH值從而完成去除脫硫廢水中的鎂離子。在絮凝池中加絮凝劑和助凝劑，充沛攪拌后使產(chǎn)生的氫氧化鎂在斜板沉淀器中沉淀。經(jīng)過取原水和脫硫廢水二級(jí)軟化安裝出水水樣實(shí)行水質(zhì)檢測，剖析氫氧化鈉不同投加量對脫硫廢水鎂離子的影響。

　　從上表中能夠看出，當(dāng)脫硫廢水二級(jí)軟化安裝中鎂離子的去除率隨著pH值的增加而增加，且當(dāng)pH值到達(dá)11.5時(shí)，脫硫廢水二級(jí)軟化安裝中鎂離子的去除率能夠到達(dá)99.7%以上?？刂?/font>pH值在11.5的時(shí)分，能夠保證鎂離子的脫除請求。