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1、方案设计北京清新环境技术股份有限公司2017年3月中州电厂脱落废水处理系统改造方案清新环境设计依据23.1设计出水水质4脱硫废水处理系统布置4脱硫废水处理系统工艺部分55.3加药系统设计参数7脱硫废水处理系统电气部分7脱硫废水处理系统建构部分主要设备清单8投资估算8中铝中州发电厂现共有8台发电机组,总装机容量为500万千瓦,机组脱硫系统配套石灰石石膏湿法脱硫装置,并已全部投入运行。目前电厂脱硫废水总量为30t/h,废水处理系统现有方案为:4台脱硫塔石膏浆液经真空皮带脱水机后滤液流至地坑,通过管道泵送至灰渣池,经沉降、精致、上清液排至雨水管道,底部污泥由天车抓取暂存外运。现因环保排放要求日益严格
2、,结合电厂废水排放现状,拟新建一套脱硫废水处理系统用于处理脱硫废水,处理后水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996) 一级排放要求。2设计依据1)现行的国家及部颁行业有关规程、规范和标准3脱硫废水处理系统设计参数电厂实际运行过程中,由于燃煤煤质、脱硫用水水、石灰石成分等的变化,脱硫系统废水排放指标不确定性因素很多,脱硫废水存在水质、水量差异大,悬浮物高、易腐蚀、含盐量高的特点。本次设计脱硫废水参数取值按石灰石石膏湿法烟气脱硫废水处理导则上的水质指标值选取,具体参数如下:水质指标单位数值水质指标单位数值Namg/L29. 6658. 0Clmg/L112714524Camg/L476.
3、25206. 0somg/L114225380Mg2+mg/L204. 79037. 7总硬度mmol/L56. 8767. 45pH/2. 9飞.99碳酸盐硬度mmol/L03. 53C0DCrmg/L26. 7708. 00非碳酸盐硬度mmol/L56. 7766. 76bod5mg/L15. 015. 00溶解固形物mg/L476559185电导率us/cm650057200悬浮物mg/L17279892因脱硫废水排放缺少实测值,脱硫废水处理系统设计进水含固量按脱硫系统设计值取(脱硫废水含固量为0.5%),详见下表(暂估值)。项目单位数量备注体积流量m3/h37.5按废水总量的125%考
4、虑质量流量kg/h38122总悬浮物量kg/h191以下为设计值悬浮物CaS04*2H20kg/h61CaS03*(l/2)H20kg/h1CaC03kg/h6MgS04kg/h0MgC03kg/h6Inertskg/h25Ashkg/h74CaF2kg/h0MgF2kg/h26可溶物CaCl2kg/h185MgCl2kg/h148CaF2kg/h0MgF2kg/h4.4Mg2+PPm3450pH56其他金属离子参考值见下表(数据可根据业主对灰分测量进行调整)项目单位数量备注Asmg/10.02EPAmethod200.7Cdmg/10.09EPAmethod200.7Crmg/10.04EP
5、Amethod200.7项目单位数量备注Cumg/10.02EPAmethod200.7Hgmg/10.07EPAmethod200.7Nimg/10.34EPAmethod200.7Pbmg/10.01EPAmethod200.7Znmg/10.43EPAmethod200.7化学耗氧量(重铭酸钾法)mg/1116.64GB/T 14220-1993氟化物mg/116.72GB/T 7484-19873.1设计出水水质废水处理系统在37.5m3/h设计处理能力范围内,处理后水质排放达到污水综合排放标准(GB8978J996) 一级排放要求。4脱硫废水处理系统布置脱硫废水经4#与3#吸收塔之间
6、的老沉淀池预沉降低含固量后,用脱硫废水泵送至脱硫废水处理区域。脱硫废水处理区域新建一座废水池,尺寸为4500mmX 6000mmX 2500mm(深),设两台脱硫废水提升泵,将脱硫废水送至三联箱,经中和、沉淀、絮凝后,自流入澄清器,在澄清器中浓缩澄清后,上部清水自流入清水池,经调pH值后达标排放。下部污泥由污泥输送泵(隔膜式)送往板框压滤机进行脱水,压出的滤饼(泥饼含水率60%以下)由汽车运出。本项目新建一座脱硫废水处理楼,长26米,宽13米,高19.5米。脱硫废水处理楼一楼(0.00m)为石灰乳、有机硫、助凝剂和凝聚剂加药装置,以及用于压滤机冲洗的高压冲洗水箱和泵;二楼(6.50m)布置两台
7、板框压滤机和三联箱,控制室也位于该楼层;三楼(13.00m)为电气室和消石灰粉仓。脱硫废水处理楼东侧布置两个澄清器,单个澄清器的废水处理量为37.5n?/h,澄清器附近设置废水池和清水池。脱硫废水处理楼内设有盐酸计量箱和次氯酸钠计量箱,盐酸和次氯酸钠分别自一期化水引接,同时在盐酸计量箱和次氯酸钠计量箱顶部设有临时加药孔。5脱硫废水处理系统工艺部分5.1 系统流程脱硫废水的主要工艺流程如下:脱硫废水预脱硫废沉池(已建)水池中和箱沉降箱絮凝箱次氯蛹 石灰乳烟凝剂O 酸一次氯酸钠澄清浓缩分离器!脱硫岛废水压滤系统达标外排清水池5.2 系统流程组成整个废水处理系统主要由以下设备组成:一整套加药装置、一
8、座中和箱、一座沉降箱、一座絮凝箱、两座澄清器、两台清水泵、两台废水提升泵、两台罗茨风机、四台污泥输送泵、两台板框压滤机、管道、管件、阀门、表计(含pH计、流量计、浊度计等)以及其他需要的装置。加药装置、中和箱、沉降箱、絮凝箱均配有搅拌器。脱硫废水经混合氧化、中和、絮凝沉淀后上部溢流水自流分别进入澄清器(一用一备)。在澄清器中浓缩澄清后,上部清水自流入清水池,经调pH值后达标排放。下部污泥由污泥输送泵(隔膜式)送往板框压滤机进行脱水,压出的滤饼(泥饼含水率65%以下)由汽车运出。(a)混合氧化:即在脱硫废水预沉池(已建)加入次氯酸钠溶液进行充分混合,并进行曝气氧化,去除脱硫废水中的有机物。(b)
9、中和:即在脱硫废水进入中和箱的同时加入一定量的5%的石灰乳溶液,将废水的pH提高至9.0以上,使大多数重金属离子在碱性环境中生成难溶的氢氧化物沉淀。(c)沉降:脱硫废水中加入石灰乳后,当pH为9.09.5时,大多数重金属离子均形成了难溶的氢氧化物;同时,石灰乳中的Ca2+还能与废水中的部分F反应,生成难溶的CaF2,达到除氟的作用;经中和处理后的废水中Cd2+、Hg2+含量仍然超标,所以在沉降箱中加入有机硫化物(TMT-I5),使其与残余的离子态的Cd2 Hg2+反应形成难溶的硫化物沉积下来。(d)絮凝:脱硫废水中的悬浮物含量较大,其中主要含有石膏颗粒、SiO2、Al和Fe的氢氧化物。采用絮凝
10、方法使胶体颗粒和悬浮物颗粒发生凝聚和聚集,从液相中分离出来,是一种降低悬浮物的有效方法。在絮凝箱中加入凝聚剂FeClSO4,并在絮凝箱中使废水中的细小颗粒凝聚成大颗粒而沉积下来,形成絮凝物,在澄清池入口中心管处加入阴离子混凝剂PAM来进一步强化颗粒的长大过程,使细小的絮凝物慢慢变成粗大结实、更易沉积的絮凝体。(e)浓缩澄清:絮凝后的废水从反应池溢流分别进入两个装有搅拌器的澄清池中,絮凝物沉积在底部浓缩成污泥,上部则为处理出水。污泥经污泥输送泵排到板框式压滤机。上部出水溢流到清水池,清水池通过加酸调节pH,直到合格为止。清水池通过清水泵外排,并在清水泵出口设置了监测浊度和pH值的在线监测仪表。脱
11、硫废水清水输送到二期4、5号废水池,通过二期工业废水排放口统一排放。(f)污泥处理系统流程:澄清器(2座)一污泥输送泵(3台,2用1备)一板框压滤机(1台)一泥饼外运当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集水盘后的输送管道送至排水沟,流通至废水池;压出的滤饼(泥饼含水率60%以下)由汽车运出。(g)加药系统絮凝剂、助凝剂及有机硫系统加药装置集中安装在一个底盘上,主要设备包括溶液箱、计量箱、计量泵、平台扶梯及其所有的管路、管件、阀门等配件。盐酸、次氯酸钠及石灰乳加药装置单独安装,主要设备包括溶液箱、计量箱、计量泵、及其所有的管路、管件、阀门
12、等配件。5.3加药系统设计参数项目消耗量备注1化学药品配药浓度l)Ca(OH)22750Kg/天5%2) FeQSO4粉末或同类70Kg/天1%3)次氯酸钠18Kg/天10%4)有机硫化物23Kg/天1%5)助凝剂2.6Kg/天0.1%6)盐酸84kg/天30% (液态)2工艺用水3t/h3泥饼198Kg/h泥饼含水率小于65%6脱硫废水处理系统控制部分脱硫废水处理系统采用一套独立的PLC进行控制,纳入到电厂化水控制网进行监视和控制。PLC控制站配置独立的冗余控制器、冗余电源模块、I/O模块及机柜,并按独立节点,以冗余通讯的方式接入电厂化水的控制网。运行人员通过化水控制室中原有操作员站完成对脱
13、硫废水处理系统的启/停控制、正常运行的监视和调整、以及异常与事故工况的处理和故障诊断。本改造项目设置有电子室,电子室内布置废水热控电源柜、PLC控制柜、上位机等。电源由电气专业负责提供。气源从原脱硫系统的仪用空气系统就近引接。本项目的场景监视通过在原脱硫场景监视系统的一期化水场景监视系统硬盘录像机上进行扩展,实现对脱硫废水新增摄像头的监视和控制。7脱硫废水处理系统电气部分本项目新增独立脱硫废水MCC段,双路电源进线并设电源自动切换装置,脱硫废水MCC进线电源分别引自电厂指定的380V PC段。新增工艺用电设备、照明、暖通、检修装置等均从脱硫废水MCC引接电源,负荷总容量约为160kVAo脱硫废
14、水MCC配电室布置于新增废水处理楼内。电气控制系统纳入废水PLC系统,配电装置与PLC系统之间采用硬线接线方式进行信息传递,使改造项目与整个废水系统的监控和保护成为一个有机的整体。其它废水改造涉及的的照明、电缆敷设、防雷接地、通信、火灾报警系统等相应配置。8脱硫废水处理系统建筑结构部分新建一座脱硫废水处理楼,长26米,宽13米,高19.5米。脱硫废水处理楼一楼(0.00m)为石灰乳、有机硫、助凝剂和凝聚剂加药装置,以及用于压滤机冲洗的高压冲洗水箱和泵;二楼(6.50m)布置两台板框压滤机和三联箱,控制室也位于该楼层;三楼(13.00m)为电气室和消石灰粉仓。在脱硫废水处理楼附近布置盐酸和次氯酸钠计量箱及泵、澄清器、废水池、清水池。9主要设备清单序号名称