申请日2016.11.08
公开(公告)日2017.02.22
IPC分类号C02F1/00; C02F1/52; C02F103/18
摘要
本发明公开了一种湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，针对现场水质在实验室进行模拟工业加药实验，得出最佳加药配比，可以解决现有电厂脱硫废水加药不均及失衡的状况，节约加药量，优化运行，实现废水出水水质达标排放。本发明克服了大部分脱硫现场实验设备简陋，技术水平有限的问题，可在较为简单的条件下实现对废水加药系统的优化，达到排放标准，实验成本低，流程简单高效，针对性强，可靠性高，确保了电力行业脱硫废水系统安全、稳定、高效运行。
权利要求书
1.一种湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，包括：
1)取进入三联箱前的废水样，置于有刻度的烧杯中，依照现场三联箱搅拌器设置搅拌器的转速，将烧杯放置于水浴锅中保温，依照现场三联箱的温度设置水浴锅的温度;
2)依现场加药顺序固定加药时间进行正交实验，以加药量最少且沉降速度最快的加药配比作为最佳加药配比;
3)在设定的取样时间内用烧杯承接加药计量泵出口流出的溶液量，称重，得出不同频率开度下各加药计量泵的流量;
4)根据步骤2)所得的最佳加药配比和步骤3)得出的各加药计量泵的流量计算出不同废水运行量下各加药计量泵频率开度表;
5)根据步骤2)所得的最佳加药配比和步骤4)计算得到的加药计量泵频率开度表指导废水运行加药。
2.如权利要求1所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤1)中，取1～2L进入三联箱前的废水样。
3.如权利要求1所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤2)中，加药时添加的药剂包括石灰乳、有机硫、絮凝剂和助凝剂。
4.如权利要求3所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤2)中，所述加药计量泵包括：石灰乳计量泵、助凝剂计量泵、有机硫化物计量泵和絮凝剂计量泵。
5.如权利要求1所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤2)中，所述正交实验为4因素3水平实验，共18组实验。
6.如权利要求5所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，4因素为石灰乳、有机硫、絮凝剂和助凝剂，石灰乳对应的3水平为添加后pH值分别为8.5、8.8、9;有机硫对应的3水平为0.35L/m3、0.40L/m3、0.45L/m3，絮凝剂对应的3水平为0.60L/m3、0.70L/m3、0.80L/m3，助凝剂对应的3水平为1.20L/m3、1.30L/m3、1.40L/m3。
7.如权利要求1所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤2)中，所述沉降速度是在初始刻度一定的前提下，以一段时间内烧杯上固液界面对应刻度的变化值计量。
8.如权利要求1所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤3)中根据现场各加药计量泵的实际加药时间和频率开度设定取样时间。
9.如权利要求1所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤4)中不同废水运行量下各加药计量泵频率开度表包括废水运行量、各加药计量泵频率及与上述运行环境对应的加药计量泵的流量。
10.如权利要求1所述的湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，其特征在于，步骤4)中，各加药计量泵在某一频率下，在时间t内的废水运行量通过以下公式计算：废水运行量=加药计量泵的流量*t/最佳加药配比。
说明书
一种湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法
技术领域
本发明属于湿法脱硫技术领域，涉及脱硫废水处理，尤其涉及一种湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法。
背景技术
目前各种烟气脱硫工艺中，石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，以其技术成熟，适应煤种广，脱硫效率高等优点，在实际工程应用中占有率达到85%以上。由于此脱硫工艺不可避免要产生脱硫废水，其废水与传统废水性质差别较大，难于同步处理，企业不得不投入大量资金设置独立的脱硫废水处理系统。
湿法脱硫废水处理系统产生的脱硫废水，其主要特征是：呈现弱酸性;悬浮物含量高、颗粒细小;无机盐含量非常高，如可溶性的氯化物和氟化物及硫酸盐;含有较多重金属离子等。这些废水必须经适当处理达标后才能外排。湿法脱硫三联箱法处理废水工艺流程图如图1所示，湿法脱硫废水经旋流器(未示出)分离后，溢流部分进入三联箱(中和箱1-1、沉降箱1-2、絮凝箱1-3合称为三联箱)后经澄清池1-5进一步沉降分离后进入出水箱1-8，典型工艺流程如下：脱硫废水→中和箱1-1(通过石灰乳制备箱1-4加入石灰乳)→沉降箱1-2(加入有机硫1-9)→絮凝箱1-3(加入絮凝剂1-10)→絮凝箱出口(加入助凝剂1-11)→澄清池1-5→出水箱1-8(调整pH值)→达标后排放;经澄清，池底的浓缩污泥由污泥泵1-6送到脱泥机1-7，污泥经脱泥机脱水制成泥饼外运，滤液自流至澄清/浓缩池内。脱泥机采用离心式脱水机。
现有废水加药系统操作停留在经验方法上，以安徽某电厂为例，在中和系统中，废水的pH值通过加入石灰乳调节到9.3～9.5左右，以便沉淀部分重金属;废水中的石膏沉淀至饱和浓度;根据废水总进水流量计，将计量泵调节到不同的频率，按比例自动调节助凝剂计量泵、有机硫化物计量泵、聚合氯化铝计量泵的药剂加入量，加药量初始设定值均为设计值如下：废水总进水流量计假定流量值20m3/h时：PAM(Polyacrylamide，聚丙烯酰胺)计量泵流量值300L/h(PAM溶液，重量百分比浓度0.1%);聚合氯化铝计量泵流量值80L/h(聚合氯化铝溶液，重量百分比浓度10%);有机硫计量泵流量值8L/h(有机硫溶液，重量百分比浓度10%);其余流量均按以上值折算。
湿法脱硫三联箱法处理废水加药过程中，由于现有废水加药系统操作大多停留在经验方法及设计加药量上，存在诸多不足之处，设计进水水质与现场运行水质严重不符，实际运行时，废水含固量大，现场吸收塔浆液品质、吸收塔内部反应环境和旋流器运行状况达不到设计标准，废水加药依据计算和经验普遍存在加药量失衡状况，部分药品添加超标时，不仅造成出水水质不达标，过量的药品还导致废水“二次污染”，环境和经济效益差。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，实验成本低，针对性强，可靠性高，可以很大程度上解决现有电厂脱硫废水加药不均失衡的状况，节约加药量，优化运行，实现废水出水水质达标排放。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种湿法脱硫三联箱法处理废水加药优化方法，包括：
1)取进入三联箱前的废水样，置于有刻度的烧杯中，依照现场三联箱搅拌器设置搅拌器的转速，将烧杯放置于水浴锅中保温，依照现场三联箱的温度设置水浴锅的温度。
2)依现场加药顺序固定加药时间进行正交实验，以加药量最少且沉降速度最快的加药配比(即添加的药剂的重量与废水样的体积的比)作为最佳加药配比。
3)在设定的取样时间内用烧杯承接加药计量泵出口流出的溶液量，称重，得出不同频率开度下各加药计量泵的流量。
4)根据步骤2)所得的最佳加药配比和步骤3)得出的各加药计量泵的流量计算出不同废水运行量下各加药计量泵频率开度表。
5)根据步骤2)所得的最佳加药配比和步骤4)计算得到的加药计量泵频率开度表指导废水运行加药。
进一步地，步骤1)中，取1～2L进入三联箱前的废水样。
进一步地，步骤2)中，加药时添加的药剂包括石灰乳、有机硫、絮凝剂和助凝剂。
进一步地，步骤2)中，所述加药计量泵包括：石灰乳计量泵、助凝剂计量泵、有机硫化物计量泵和絮凝剂计量泵。
进一步地，步骤2)中，所述正交实验为4因素3水平实验，共18组实验。
进一步地，4因素为石灰乳、有机硫、絮凝剂和助凝剂，石灰乳对应的3水平为添加后pH值分别为8.5、8.8、9;有机硫对应的3水平为0.35L/m3、0.40L/m3、0.45L/m3，絮凝剂对应的3水平为0.60L/m3、0.70L/m3、0.80L/m3，助凝剂对应的3水平为1.20L/m3、1.30L/m3、1.40L/m3。
进一步地，步骤2)中，所述沉降速度是在初始刻度一定的前提下，以一段时间内烧杯上固液界面对应刻度的变化值计量。例如，在初始刻度一定的前提下，在3min、5min、10min分别记录烧杯中固液界面对应的刻度，即可计算不同时间段内的沉降速度。
进一步地，步骤3)中根据现场各加药计量泵的实际加药时间和频率开度设定取样时间。
进一步地，步骤4)中不同废水运行量下各加药计量泵频率开度表包括废水运行量、各加药计量泵频率及与上述运行环境对应的加药计量泵的流量(即单位时间加药重量)。
进一步地，步骤4)中，各加药计量泵在某一频率下，在时间t内的废水运行量通过以下公式计算：废水运行量=加药计量泵的流量*t/最佳加药配比。在计算时，单位应换算一致，例如，加药计量泵的流量单位为g/min时，最佳加药配比的单位为g/m3废水，时间t的单位则为min，相应地，废水运行量的单位为m3。
本发明的有益效果在于：
1、本发明针对现场水质在实验室进行模拟工业加药实验，得出最佳加药配比，可以解决现有电厂脱硫废水加药不均及失衡的状况，节约加药量，优化运行，实现废水出水水质达标排放。
2、本发明克服大部分脱硫现场实验设备简陋，技术水平有限的问题，可在较为简单的条件下实现对废水加药系统的优化，达到排放标准，以安徽某电厂为例，絮凝剂项优化前加药量为每M3加入4052g/h，优化加药量后每M3只需加入707.14g/h，节约5.7倍，年累计节约成本23.4万(废水处理量为87492.2m3/年)。
3、本发明实验成本低，流程简单高效，针对性强，可靠性高，确保了电力行业脱硫废水系统安全、稳定、高效运行。