节能减排　实现废水零排放

作者：秦华罗怀兵廖锋张锦华

摘 要：分析锅炉水膜除尘废水难以循环使用的成因，废水循环使用过程中存在的问题，通过试验和分析的手段来探索出解决问题的技改方案，并最终采取有效措施做到除尘废水零排放，促进公司节能减排工作的开展。所采取的技改工艺也可以在其它生产企业推广应用。 关键词：灰水沉清；中和；循环使用；零排放  1 锅炉水膜除尘用水循环使用中存在的问题探究 我司于2003年7月建成拥有一条6000kg/h打叶复烤生产线，设置了一台10吨的燃煤链条组装锅炉，配套安装了一台离心式水膜除尘器。它由雾化室内胆文丘里、麻石捕集器（主桶）和气水分离器（副桶）三个部分组成。水喷淋在除尘器圆筒内壁形成水膜，并沿内壁向下流动。含尘烟气通过文丘里管从下部切向进入除尘器主桶，呈螺旋式旋转上升，被引风机从主桶顶部抽出。烟气中的灰尘和细小的煤颗粒被离心力分离出来，遇到水膜，就被吸附，向下流动至灰斗从水封处溢出最后通过排水沟进入沉灰池。主桶内径1.5M的除尘器，其每小时的耗水量约在2-3吨。为了节能，水膜除尘器的用水在筹建设计时就考虑采取循环使用，建造了两个互为备用的五级灰水沉清池，设置了污水泵站，安装了两台一用一备的污水泵。水膜除尘器出来的灰水经过前四级池沉清后进入第五级清水池进行中和最后通过化工泵再输送到水膜除尘器，达到循环利用不外排的目的。但在实际生产过程中由于锅炉烟气中含有二氧化硫等有害腐蚀性成分，除尘废水经过多次的循环使用后，废水里的酸性物不断浓缩聚积，腐蚀性加大，造成了污水循环系统管路和部件的损坏，甚至连不锈钢化工泵的壳体、叶轮和轴都会产生腐蚀损坏。虽有进行酸碱中和，但由于池体容积较小和中和反应的时间太短，而无法较大地改善废水PH值。经检测该废水经过循环使用5天后， PH值可以达到2.8。同时因为场地限制，灰水沉清池整体较短，废水通过时间偏短造成其中夹带的颗粒物无法完全沉淀，还导致污水循环管路、设备、设施的冲刷磨损和喷嘴堵塞。以上原因致使我司的水膜除尘废水处理循环设备经常处于瘫痪状态，最后导致废水不得不外排。 2 探索解决办法 要想实现水膜除尘用水循环使用，就要解决几点难题：①要解决水泵腐蚀、寿命短的问题，必须寻找到一种耐腐蚀、耐磨损，使用寿命长的水泵；②要解决灰水分离问题，减少水泵、管路的磨损以及减少水膜除尘喷头堵塞的机率，从而提高水膜除尘效果；③要解决循环水酸度太高，腐蚀水泵、管路及部件设施的问题；④要解决沉灰池清理灰渣时废水存放的问题；⑤要解决水膜除尘用水反复循环使用，吸附饱和浓度增高，除尘效果下降等问题。 （1）为此我们从2005年开始进行多方市场调研，对不同材质的水泵都进行了试用，结论如下：

通过试用比较，我们最终确定采用HTB65-50-160型塑料化工泵，该泵的材料主要采用具有高耐磨损性、自润滑性、耐冲击性的超高分子量聚乙烯等新一代工程塑料，具有耐腐蚀、耐磨损，使用寿命长等特点，而且价格低廉，能够很好符合公司的生产工况。 （2）要降低循环水的酸性，可以采取的方式是加水稀释或加碱中和。

从以上数据可以得知，使用纯碱中和，效果较好，但费用高，不利于降低生产成本；而采用生石灰，效果可以满足要求，但有残留物，容易堵塞水泵、管路及喷嘴，影响使用。因此采用生石灰处理就必须解决残留物问题。 （3）要解决沉灰池清理灰渣时除尘废水存放的问题，就必须另外设置一个蓄水池。同时要实现除尘废水循环使用，使用成本低的中和剂，就还要解决除尘废水灰水分离和去除中和残留物的问题。根据生产特点及试验测算，沉灰池一般每10天清理一次灰渣，每次需要排出除尘废水25吨，而废水必须经过5天以上中和、自然沉淀和滤网过滤，所含的煤灰量、残留物才能减少到符合循环使用的要求。为此我们设置了一个50 m3废水沉清中和池，用于灰水分离和中和、去除残留物使用。为了彻底沉清水质并起到预防除尘废水突然产生量过大无法容纳问题，我们根据地形特点，设置了一个150 m3清水池。主要工作原理如下： 关闭沉清中和池与清水池之间的隔断门，该隔断门背后增设过滤网。每5天将一个沉灰池中的水抽调25吨到沉清中和池（每10天安排沉灰池清灰一次），并立即往沉清中和池中加入50kg生石灰进行中和，采用人工方式搅拌中和，然后让其静置3天，第四天开始打开沉清中和池与清水池之间的隔断门，保留过滤网不动，让水通过过滤网缓慢地流入清水池。然后让水在清水池静置1天后即可用水泵（抽水泵周围2个平方区域设置过滤网）抽回沉灰池继续使用。沉清中和池中的灰渣每两个月在设备停机周保时间打捞清理一次。 （4）补充新鲜水、抽走部分废水。通过分析燃煤链条炉排锅炉的特点，将分层给煤冷却水及锅炉排污水引入沉灰池，用以稀释除尘废水，这部分新鲜水每天约有2.5吨，可以起到稀释降低废水浓度10%的作用。另一方面，我们为了保证原煤燃烧的效果，必须提高原煤的含水量，一般应达到15%左右，以实际每天消耗原煤20吨，原煤原含水率10%测算，每天需要给原煤补水1吨（原来给原煤补水是采用城市直供水，通过改造现使用除尘废水），因此通过每天抽取1吨除尘废水给原煤加湿，可以进一步实现降低除尘废水浓度的目的。 （5）除尘废水在循环使用过程中，由于水膜除尘器脱水效果不可能达到100%，而且存在水分的自然蒸发，经过测算，该部分水每天损失达到1-2吨。通过水平衡计算，每个沉灰池容水25吨+每天补充新鲜水2.5吨-每天水损失1-2吨-每天原煤补水1吨=25吨，可以得知在除尘废水循环使用过程中，水量总体保持平衡。具体技改工艺图如下：