石灰石-石膏溼法脫硫系統中，氯離子濃度偏高是其常見問題。 脫硫系統可通過投運廢水系統降低漿液中氯離子含量，但進入冬季，電廠廢水系統排放受限會直接影響脫硫石膏漿液氯離子指標控制。本文論述了脫硫吸收塔漿液氯離子濃度高對脫硫裝置的影響，且通過投運廢水系統無法達到快速降低氯離子濃度的目的，通過對石膏漿液全過程系統的氯離子濃度進行化驗比對分析，發現汽水分離器濾液水中氯離子濃度在整個系統中含量最高且水質較好，利於改造效果。最終經過充分論證在汽水分離器底部加裝管道至澄清池，經過沉澱後，清水排至出水箱，底部沉澱的石膏經過汙泥泵輸送至皮帶機進行脫水處理。通過系統改造，快速降低了吸收塔漿液氯離子濃度，從而解決廢水系統排放受限對吸收塔漿液氯離子產生的影響。
一、脫硫裝置氯離子濃度高的影響
1、強烈的腐蝕性，加劇吸收塔內金屬件的腐蝕
漿液中氯離子濃度升高會加劇吸收塔內金屬件的腐蝕，從而造成設備腐蝕嚴重、使用壽命縮短等問題，如吸收塔攪拌器和漿液循環泵的葉輪等主要設備。
氯離子對不鏽鋼的腐蝕主要有兩方面：一是破壞鈍化膜；二是降低pH值。在pH偏低時，不鏽鋼對氯離子將會更加敏感，其常見的腐蝕類型為點蝕。另外氯離子又是引起金屬孔蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕和選擇性腐蝕的主要原因。當氯離子含量達 20000mg/L時，大多數不鏽鋼已腐蝕嚴重，要選用氯丁基橡膠、玻璃鱗片襯裡或其它耐腐蝕材料。現場多數不鏽鋼材質為316L不鏽鋼，其要求氯離子濃度＜1000mg/L。
2、抑制吸收塔內的化學反應，增加廠用電和降低脫硫效率，同時使得吸收塔漿液起泡嚴重
在溼法脫硫系統吸收塔漿液中，氯化物多以CaCl2的形式存在，且氯離子較強的配位能力，在高濃度下會迅速與煙塵中的Al、Fe和Zn等金屬離子配位形成絡合物，將Ca或CaCO3顆粒包裹起來使其化學活性降低，漿液的利用率下降，最終導致吸收塔漿液內的CaCO3過剩，但pH值卻無法上升，脫硫效率降低。要想保證出口達標排放，就需要增加溶液和溶質，從而增加脫硫裝置液氣比,使得漿液循環系統電耗增加。
同時也會引起吸收塔漿液起泡問題，吸收塔漿液起泡則造成吸收塔溢流，產生的虛假液位，不僅干擾運行人員的正常調整和判斷,還會造成漿液循環泵的汽蝕,甚至導致漿液進入原煙道，對煙道及煙道膨脹節腐蝕嚴重。
3、影響石膏品質
氯離子對石膏脫水的影響。石膏在石膏漿液中由於過飽和逐漸由小晶體顆粒結晶為石膏顆粒。在結晶過程中，由於存在著大量的氯離子，結晶會受到一定的影響。氯離子會被晶體包裹，留在晶體內部。溶液中存在一定量的鈣離子，留在晶體內部的氯離子會和鈣離子結合成穩定的帶有四個結晶水的氯化鈣，把一定量的水留在了石膏晶體內部，造成石膏含水率上升。
以上兩張圖片是石膏含水率高和石膏含水低的石膏在顯微鏡下的圖像對比圖。
雖然脫水過程中會有大量的氯離子隨水離開石膏，但仍然會殘留一部分的氯離子和漿液中存在的少量鈣離子形成氯化鈣，留在石膏晶粒和石膏晶粒之間，堵塞了遊離水在結晶之間的通道，使石膏脫水變得困難。氯離子的存在也會影響石膏結晶過程，使得石膏晶格發生畸變，產生出更多晶核，晶體多樣化不利於其脫水。
吸收塔漿液中氯化物濃度升高，會抑制吸收塔漿液中石灰石的溶解，引起石膏漿液中碳酸鈣含量增大，使得脫硫副產物石膏中的氯離子及碳酸鈣含量增加，石膏脫水性能下降，石膏品質惡化。同時吸收塔石膏漿液中氯離子含量升高，會使石膏旋流器溢流回塔漿液及汽水分離器濾液水中氯離子含量升高，不僅使整個系統形成惡性循環，還使進入脫硫廢水中的氯離子含量大幅增加，廢水處理難度增大。
二、脫硫廢水處理系統概述
1、脫硫廢水系統工藝流程
脫硫廢水處理系統包括廢水處理系統、化學加藥系統、汙泥處理系統及排汙系統。其核心機構是三聯箱：中和箱、沉降箱、絮凝箱。進入脫硫廢水處理系統的廢水，經中和、絮凝和沉澱等處理過程，處理後的排水用於燃料煤場噴淋，經廢水處理系統壓縮後的泥餅外運。要求吸收塔漿液中氯離子濃度達到16000mg/L時，投運廢水處理系統。處理後廢水排放的標準：濁 度NTU≤70；PH值6-9；（COD）cr mg/L≤100。
工藝流程示意圖如下：
2、投運脫硫廢水系統對吸收塔漿液氯離子的影響
脫硫系統可通過投運廢水系統降低漿液中氯離子含量，但進入冬季，電廠廢水系統排放受限，廢水排放量減小會直接影響脫硫石膏漿液氯離子指標控制。投運廢水系統對氯離子的影響詳見下表：
通過對比，#1、#2機組排放332t廢水，#1吸收塔漿液氯離子濃度上漲了6230mg/L，#2吸收塔漿液氯離子濃度上漲了5728mg/L（#1、#2機組廢水系統為公用系統）。當日排放量達70t時仍無法滿足。
三、關於快速降低氯離子的探索
1、石膏漿液全過程系統的氯離子濃度化驗比對
通過以上數據對比可見，投運廢水系統不僅無法難維持石膏漿液中氯離子含量在合格範圍，反而上漲較快。因此，需積極探索在廢水排放受限的情況下，如何能夠快速、有效的降低吸收塔石膏漿液中氯離子。通過對不同階段石膏漿液全過程系統的氯離子濃度化驗對比分析，發現汽水分離器濾液水中的氯離子濃度在整個系統中是含量最高的。
（1）首先出水箱外排廢水氯離子與吸收塔氯離子含量對比，發現出水箱外排廢水氯離子僅佔吸收塔石膏漿液氯離子含量的46%，因此需對石膏漿液全過程系統的氯離子濃度化驗對比分析，查找根源，從而尋求快速降低吸收塔石膏漿液中氯離子的辦法。
#1、#2機組吸收塔石膏漿液氯離子與出水箱廢水氯離子含量對比
採樣時間：2019年2月19日10：00
（2）通過兩次對石膏漿液全過程系統的氯離子濃度化驗對比分析，發現旋流器底流氯離子含量所佔比重最高，達98%以上。旋流器底流至皮帶機，一小部分隨石膏脫出，石膏中氯離子含量僅0.5%，其餘全部到過濾水地坑，過濾水地坑濾液水用於石灰石配漿及回塔利用。
#1、#2機組石膏漿液全過程系統的氯離子濃度化驗對比1
採樣時間：2019年02月20日9:00
#1、#2機組石膏漿液全過程系統的氯離子濃度化驗對比2
採樣時間：2019年02月25日9:00
（3）通過以上比對，石膏旋流器底流氯離子含量所佔比重最高，其大部分至過濾水地坑後繼續回收利用，即使投運廢水系統，吸收塔石膏漿液氯離子含量仍居高不下，從而對進入過濾水地坑濾液水及其他水源進行對比分析。通過比對發現，汽水分離器濾液水氯離子含量佔吸收塔石膏漿液氯離子的73%。
#1、#2機組過濾水地坑濾液水與其他水源氯離子含量對比
採樣時間：2019年07月03日09:00
2、汽水分離器濾液水的影響及系統優化
（1）選擇排放汽水分離器濾液水的原因
①通過以上化驗對比分析，汽水分離器濾液水中氯離子含量佔吸收塔石膏漿液氯離子含量的73%，遠高於外排廢水氯離子含量。
②因過濾水地坑來水除汽水分離器濾液水外還有各箱灌溢流、保潔用水及部分設備機封冷卻水，不僅使過濾水地坑的濾液水被稀釋後氯離子含量較低，水質還無法保證，相比較之下汽水分離器濾液水不僅氯離子含量高，其水中含固量、濁度、雜質較低。因此，採取排放汽水分離器濾液水的措施能夠快速降低石膏漿液中氯離子濃度的同時，還能保證外排水水質。
③三聯箱入口廢水氯離子含量雖較高，但若投運此路廢水需啟動廢水系統及加藥，因此在相同時間內排放量相對排放汽水分離器濾液水要少很多，若不啟動廢水加藥系統則水質較為渾濁，且比起投運汽水分離器濾液水的操作要複雜和繁瑣。
（2）汽水分離器濾液水系統的優化
在不改變原系統的情況下，在汽水分離器至過濾水地坑管路最接近澄清池位置接一三通，將汽水分離器濾液水引至澄清池，管路需在澄清池液位面以下，防止漏出管路漏真空造成皮帶機真空度下降從而石膏品質差或形成虹吸。在增加至澄清池管路時注意管路坡度需合理，必要時增加一路沖洗水，防止濾布破損後管路長時間運行過程中沉澱，造成汽水分離器液位高。
在汽水分離器至過濾水地坑和澄清器管路上分別安裝必要的閥門，用於調整汽水分離器濾液水至澄清器和過濾水地坑的流量，同時實現汽水分離器至過濾水地坑或至澄清池的互切投運。雖然汽水分離器固含量及濁度較低，但若濾布有破損或管路坡度不合理時仍會有少量石膏漿液，易造成澄清池的沉澱。因石膏沉澱和汙泥成分構成、含量不同，汽水分離器濾液水投運後會造成後期板框壓濾機出泥困難，因此將汙泥泵至板框壓濾機管路接一支路至皮帶機，與石膏混合後排出，不僅解決出泥及澄清池石膏沉澱問題，還能減少板框壓濾機設備和濾布損耗。
工藝流程示意圖如下：
3、汽水分離器濾液水改造後對吸收塔石膏漿液氯離子的影響
#1、#2機組汽水分離器濾液水對氯離子影響分析表
根據以上數據對比，#1、#2機組排放307t汽水分離器濾液水，在與排放廢水量相同的情況下，#1吸收塔石膏漿液氯離子濃度下降了2403mg/L，#2吸收塔石膏漿液氯離子濃度下降了3357mg/L（#1、#2機組廢水系統為公用系統）。由於存在工藝水氯離子含量、燃煤氯離子含量、煙氣量等不可控因素，但根據以上數據可見，每天排放30-50t汽水分離器濾液水，基本可維持吸收塔石膏漿液氯離子穩定；每天排放60-80t汽水分離器濾液水，吸收塔石膏漿液氯離子緩慢下降。
四、汽水分離器濾液水系統優化後的優勢及影響
1、可快速降低吸收塔石膏漿液中氯離子含量
根據以上數據對比分析，脫硫系統石膏漿液氯離子的主要來源為脫硫系統汽水分離器濾液水的循環使用，汽水分離器濾液水氯離子含量佔吸收塔漿液氯離子含量的73%，且石膏漿液中氯離子含量越高，汽水分離器濾液水含量所佔比重越大。通過排放廢水及汽水分離器濾液水數據對比發現，在排放量相同的情況下，排放汽水分離器濾液水石膏漿液氯離子含量下降幅度遠高於廢水。由此可見，排放汽水分離器濾液水為降低吸收塔石膏漿液中氯離子含量最直接有效的辦法。
2、可減少設備損耗，節省費用
改造後的系統主要通過將汽水分離器濾液水直排至澄清池，由出水泵輸送至拋漿池最終到達電廠渣水系統，在此過程中，廢水系統各加藥泵不需投入運行，同時無需填加廢水藥品。因此不僅節省廢水藥品費用，同時減少設備損耗。以#1、#2機組為例，所節省費用如下：
（1）廢水處理系統運行電費測算
#1、#2脫硫廢水處理系統總運行功率61KW，額定電流約122A，實際使用率按70%計算，總運行電流約85.4A，廠用電按每千瓦時0.382元計算，廢水系統平均每小時廢水處理量為3t，平均每處理1t廢水電費約為6.16元。
（2）廢水系統藥品處理費測算
#1、#2脫硫廢水處理系統每處理1t廢水，使用氫氧化鈣5kg,有機硫0.5kg,絮凝劑0.5kg,助凝劑0.015kg。氫氧化鈣為1000元/噸，有機硫為7000元/噸，絮凝劑為2500元/噸，助凝劑為9000元/噸。氫氧化鈣1元/kg,有機硫7元/kg,絮凝劑2.5元/kg，助凝劑9元/kg。每處理1t廢水藥品使用費約為10元。
（3）以#1、#2機組2019年脫硫廢水處理系統年度處理量為6070t為例，進行費用測算如下：
#1、#2、#3脫硫廢水處理系統每處理1t廢水運行電費為6.16元，藥品處理費為10元，總計16.16元。
#1、#2機組按年處理廢水6070t，總費用約節省9.81萬元，平均每月約節省8174.27元。
該套廢水處理系統出水PH值達到排放標準，因此未使用危化品鹽酸。
（4）備品配件節省維護費測算
現場3臺機組，其中#1、#2機組共用1套廢水系統，#3機組單獨使用1套廢水系統。
以#1、#2機組脫水系統為例：經過汽水分離器濾液水的改造以及增加皮帶機脫水功能後，加藥系統石灰乳計量泵、循環泵、板框壓濾機使用頻次明顯減少。每年可節省板框壓濾機維護費2.45萬元，加藥系統維護費0.7萬元（以廢水加藥裝置及壓濾機運行時間較往年節省一半計算），每年#1、#2機組廢水系統維護費用可節省3.15萬元。
3、對電廠撈渣機的影響
因汽水分離器濾液水直排至電廠渣水系統，氯離子含量較高，易造成對撈渣機的腐蝕，若PH值等指標不合格則加速撈渣機腐蝕。自近期連續投運觀察，未發現對撈渣機造成明顯影響。為防止對其造成影響，每週定期對渣水進行監測，發現PH值偏低時及時投運廢水加藥系統，提高外排水PH值。
撈渣機水樣化驗：
通過運行調整及跟蹤化驗對比，降低脫硫系統吸收塔石膏漿液氯離子最有效、最直接的措施為排放汽水分離器濾液水，後續將會對汽水分離器濾液水排入渣水系統對其撈渣機等影響進行持續跟蹤。
公司集環境諮詢、環保新技術研發、環保設備生產、環保工程設計和環保工程施工為一站式總承包服務,公司擁有施工勞務資質、企業安全生產許可證、建築機電安裝工程專業承包三級資質、環保工程專業承包三級資質，並已獲得了ISO9001質量管理體系認證證書。
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