句容矿业一体化废水处理设施品质为本

句容矿业一体化废水处理设施品质为本

电镀作为机械装备制造、电子信息等领域的重要配套环节，决定区域装备设备制造水平先进性，尤其在智能化制造时代，有着极其重要的作用。然而我国电镀行业尚以大量消耗资源的粗放型经营为特点，部分企业由于疏于监管，超标排污现象偶有发生，未经处理达标的电镀废水排入河道、池塘，渗入地下，对环境造成严重的污染和危害，重金属污染已成为电镀行业重要的特征污染物。电镀生产过程中排放的重金属主要以络合形态存在，由于水质复杂且波动性大，因此电镀废水是最难处理的工业废水之一。目前，电镀废水的处理主要有化学法、物理法、物理化学法和生物法等方法。

目前，某行政区内已有8家电镀企业，但布局分散、规模小，传统工艺占主导，部分领域电镀工艺依靠外协解决，给下游企业带来了较大的成本压力，同时影响地区相关产业的综合竞争力。根据区域发展实际情况及后期规划，拟将区域现有分散的电镀企业进行集中化规模化管理，同时引进部分区内亟需的电镀种类，更好地满足周边地区制造业对电镀行业的需求。因此，区域内拟投资建设表面处理中心，实现电镀行业集群化、规范化发展的客观需要，也有利于满足不断扩张的电镀市场需求，提升地区产业综合竞争力，促进经济高质量发展。

2、污水处理设计

2.1 设计处理水质水量

根据周边地区电镀市场容量及区域发展规划，表面处理中心拟引进各类滚镀、挂镀锌生产线、镀铜、镍、铬生产线、酸洗磷化、化学镀、镀贵金属、电解抛光生产线等自动化电镀生产线150～250条，总表面处理面积为311～518万m2/年。

参考相关规范中关于电镀废水的常见分类情况。废水处理站的废水分为9类：含铬废水、化学镍废水、含镍废水、含铜含磷废水、含银含氰废水、酸碱废水、混合废水、初期雨水、生活污水。根据金属表面处理中心电镀面积折算，项目产生的废水总量为1378000～1554000m3/年，同时按照表面处理中心各个电镀线自来水使用量折算废水产生量，废水总量为4570m3/d。金属表面处理中心废水处理站废水设计总量为5000m3/d。考虑项目实际建设过程中，存在项目入驻时间不一，生产排放废水量及水质的波动的情况，废水处理站分两期建设，一期、二期设计处理规模分别为2500m3/d。本次以2500m3/d处理规模为例开展设计。

2.1 烟气系统

烟气系统主要包括烟气进出口挡板门和烟道等。烟气自SCR反应器与空预器之间的烟道引接，烟气进入喷雾干燥装置，与被离心雾化器雾化后的脱硫废水充分接触，雾化液滴中的水被迅速蒸发，同时脱硫废水中的盐类被干燥，部分流入干燥装置底部，部分随烟气接至电除尘器前烟道。为调节进入本系统的烟气量，在从SCR反应器出口引入的烟道处配置进口挡板，进口挡板采用调节型执行结构，为电动单轴双百叶形式；出口挡板采用开关型执行结构，为电动单轴双百叶形式。系统烟道是喷雾装置进口和出口段的烟道，烟道根据可能出现的不利条件进行设计。干燥装置进口和出口烟道最小壁厚设计为不小于6mm，壁板采用Q355-B材质，烟道内烟气流速不超过15m/s。烟道设计压力为±5000Pa。烟道外部有充分加固和支撑，以满足在各种工况下能安全稳定的运行要求。

2.2 喷雾干燥装置

系统喷雾干燥装置系统主要是干燥装置、离心雾化器和热风分布器等。

喷雾干燥装置是脱硫废水雾化干燥的容器。高温烟气进入喷雾干燥装置，其在雾化后与脱硫废水雾滴充分接触，雾滴中的水分迅速蒸发，脱硫废水中的盐类被干燥，部分混合到原烟气的粉尘中，部分流入干燥装置的底部。干燥装置底部的灰渣通过气力输送设备至燃煤电厂现有的灰渣处理系统。该装置为工艺的核心设备，为确保不会产生诸如酸露点腐蚀的现象，在离心雾化器底部下方一定范围内的装置内侧壁板处贴衬合金，干燥装置壁板采用Q355-B材质。干燥装置采用上部为圆柱段、下部为圆锥段形式，干燥装置设计压力为±3000Pa。烟道设计过程中，增加倾斜向下的烟气进口，流场分布更优。

离心雾化器是保证废水被雾化成细小颗粒的设备。离心雾化器运行可靠，雾化后的颗粒均匀，易维护、耐磨，同时其喷水量的调节范围广，其对不同烟气温度和不同烟气流量的变化具有很强的适应性，可以快速响应燃煤机组不同的工况。离心雾化器的基本原理是当脱硫废水由于离心力的作用被送至高速旋转的雾化盘时，脱硫废水延伸为薄膜或被拉成细丝（取决于离心雾化器轴转速和脱硫废水量），并以不断增长的速度率移动到雾化盘的边缘，雾化后的液滴径一般为10～60μm。热风分布器采用对数螺线蜗壳，热风分布器能够加强进入干燥装置的热烟气的旋流强度，可使雾化液体与热烟气有效混合，避免干燥装置壁板上的水分凝结或迫使高温烟气在干燥装置内做直线或螺旋线状流动。在喷雾工艺中，具有良好的雾化效果和气液混合是非常重要的，这有利于系统长期稳定运行，并使出口烟气温度接近所要求的温度。烟气温度和液滴粒径对雾化蒸发影响很大，烟温越高、液滴粒径越细，越有利于干燥。考虑到能耗成本及静电除尘器的安全运行，进口烟温宜选择327℃以上，雾化粒径宜选择60μm。

根据烟气流入干燥装置内的轨迹，热风分布器可分为直流型和螺旋型。直流型热风分布器是指烟气与干燥装置沿轴线平行地做直线流动，烟气流动速度均匀。直流型热风分布器一般为平面孔板和直导板结构，气流速度低，不太可能发生粘壁现象。然而，为了保证干燥时间足够，干燥装置需要具有一定的高度。螺旋型热风分布器形成的烟气以螺旋状流动，干燥废水时间较长，干燥装置高度较低。烟气可从干燥装置侧面壁板切向引入，或者通过干燥装置顶部的螺旋型热风分布器引入。蜗壳热风分布器是典型的螺旋型热风分布器，带有圆形内边缘和安装在干燥装置中心的离心雾化器。烟气进口烟道截面积较大，使得锥形环形间隙的进口烟气均匀。锥形环形间隙内侧和外侧均设置多个导风板，以控制高温烟气的流向，使雾滴与高温烟气的混合满足工艺设计要求。为保证废水雾滴良好的干燥效果，导风板的角度一般在0°～35°范围内进行调节。

2.3 工艺水及废水供给系统

工艺水系统主要目的是在喷雾干燥装置系统不运行时清洗管路，以防止管路内残留脱硫废水和清洗离心雾化器等，该系统主要由水泵、管道及阀门组成。在废水供给系统中，脱硫废水经三联箱处理后，经废水输送泵及管道输送至离心雾化器。该系统主要由废水输送泵、管道及阀门等组成。

句容矿业一体化废水处理设施品质为本

3、烟道外蒸发技术应用评价

某燃煤电厂机组实施脱硫废项目后，脱硫废水得到了有效的解决。下面分析项目运行、机组负荷对最大废水处理量及能耗、气态污染物和除尘器的影响。

根据机组满负荷下某一天时间段内的干燥装置运行数据，干燥装置进口烟温约为350℃，脱硫废水喷入量为3～4t/h，引入烟气量为30000～35000Nm3/h，干燥装置出口烟气温度稳定在130～140℃。

根据不同脱硫废水量所需引入标况烟气量的计算结果，处理1t废水所需的烟气量为9000～11000Nm3/h，废水处理量越大，所需的烟气量较多。

根据本项目实际废水处理量情况，从不同脱硫废水量对应所需引入的标况烟气量试验结果来看，实际所需的烟气量与计算结果相比偏小。烟气经过旁路蒸干系统后，SO2浓度及NOx浓度均无明显变化。

在机组满负荷运行下，本项目工作人员对电除尘器进、出口烟道的各测试断面采样测量。经电除尘器两侧出口烟尘排放浓度测定，烟道蒸发系统投入使用后，单侧电除尘效率下降约0.05%。

通过对电除尘系统某一时间内的运行情况进行测试，人们发现，灰渣中氯离子含量与脱硫废水中的氯离子含量、煤灰分、机组负荷、脱硫废水蒸干流量直接相关。在干燥装置最大出力条件（机组负荷100%）下，脱硫废水氯离子保持在7000～8000mg/L，燃用灰分约为20%的煤种时，灰分中的氯离子含量为0.15%～0.2%。《通用硅酸盐水泥》（GB175—2007）规定，水泥中氯离子的质量分数应小于0.06%，粉煤灰的掺配比应小于50%；《高强高性能混凝土用矿物外加剂》（GB/T18736—2017）规定，高强高性能混凝土掺配过程中，氯离子的质量分数应小于0.02%；《海砂混凝土应用技术规范》（JGJ206—2010）规定，海砂混凝土中，氯离子的质量分数为0.06%～0.30%。根据测试数据可知，灰库的灰中氯离子含量仍符合《海砂混凝土应用技术规范》（JGJ206—2010）对粉煤灰的要求。原来未喷入脱硫废水前的灰渣中，氯离子含量保持在0.1%以下，可见灰渣可分类降级后再利用。