目前國內普遍采用的三聯(lián)箱(物化法)脫硫廢水處理工藝，具有配置設備較多、投資較大、運行成本高和設備檢修維護量較大的缺點，這些缺點導致許多電廠雖安裝了上述脫硫廢水處理裝置，但在實際運行過程中存在運維成本高、故障率高、投運率低的情況。三聯(lián)箱工藝需添加多種化學藥劑對廢水進行處理，加藥系統(tǒng)過于復雜，進而影響系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，特別是石灰乳、助凝劑、絮凝劑加藥管路經常出現(xiàn)堵塞，極大增加了日常維護工作量。同時，傳統(tǒng)添加藥劑與脫硫廢水反應速度較慢，藥劑的反應時間受水質變化的制約，在短時間內難以通過加藥劑調整達到排放要求。
一體化高效絮凝技術可克服廢水處理設備在空間位置上的限制，在脫硫工藝系統(tǒng)中的安裝呈模塊化，投加一種高效絮凝劑后，系統(tǒng)內將迅速完成重金屬吸附、混凝、絮凝、沉降分離過程，去除懸浮物、重金屬、化學耗氧量、氟化物、硫化物等污染物質，出水達到排放要求。一體化高效絮凝技術能夠有效地克服傳統(tǒng)三聯(lián)箱工藝在投資、運行、維護過程中出現(xiàn)的問題，確保脫硫廢水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
1、工藝流程對比
1.1 三聯(lián)箱工藝流程
目前國內多數(shù)電廠采用三聯(lián)箱工藝作為脫硫廢水的處理工藝，其具體流程見圖1。脫硫廢水首先進入預沉池經自然沉降降低含固量，溢流出的廢水進入廢水緩存池進行曝氣，以降低廢水中化學耗氧量，并在三聯(lián)箱內分別投加氫氧化鈣、聚合硫酸鋁鐵、有機硫、聚丙烯酰胺(PAM)，完成對重金屬、懸浮物、氟化物的絮凝沉降，出水進入高效澄清池，進行固液分離后，上清液流入氧化箱，在氧化箱中投加次氯酸鈉處理后，流入清水箱，加入鹽酸進行pH值回調后，合格的清水直接達標排放。
1.2 一體化高效絮凝工藝流程
一體化高效絮凝技術采用模塊化設備代替三聯(lián)箱及加藥系統(tǒng)，通過在一體化設備中投加高效絮凝劑進行廢水處理，其工藝流程見圖2。一體化處理設備主要由反應箱、攪拌器(120r/min)、螺旋加藥機及其他配套設備組成，通過螺旋加藥機向主反應箱中投加高效絮凝劑即可在短時內去除水中污染物。高效絮凝劑為復配藥劑，藥劑中混有部分帶正電荷、吸附性強的物質，可迅速將水中的懸浮物進行電中和、吸附沉降;同時藥劑中含有大量極性基，可將廢水中的重金屬陽離子網捕形成難溶性螯合鹽類，最終實現(xiàn)固液分離。
1.3 工藝設備對比
以2×330MW機組為例，脫硫廢水產生量約15t/h，出水水質滿足《火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質控制指標》(DL/T997—2006)排放的要求，現(xiàn)可采用傳統(tǒng)三聯(lián)箱工藝和一體化高效絮凝工藝，兩種工藝需要的設備清單見表1及表2。
從設備表1、表2看出，一體化高效絮凝工藝配置的主要設備僅有7臺/套，核心處理設備為一體化處理機及加藥機，核心設備體積不足20m3;處理裝置整體占地面積小，安裝地點不受場地因素制約，可以整體模塊化設計組裝，同時可整體自由移動安裝，基本無土建安裝工程量。三聯(lián)箱處理工藝需配置主要設備20多臺/套，設備單體體積較大，特別是廢水預沉池、中和箱、沉降箱、絮凝箱、濃縮澄清器、氧化箱尺寸較大，一般占地800～1000m3;設備安裝需做好混凝土基礎，土建工程量大，設備布置復雜，受場地空間的制約，需建設一棟廢水樓進行設備布置，投資成本約為一體化處理裝置的5倍。
2、運行對比分析
2.1 調試數(shù)據(jù)分析
某公司采用高效絮凝技術代替原傳統(tǒng)三聯(lián)箱處理工藝，停用原廢水系統(tǒng)加藥系統(tǒng)，投加高效絮凝劑對廢水進行處理。調試期間控制脫硫廢水運行15t/h，水溫在25±5℃，pH在4.5～6.0。為了確保脫硫廢水系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，可以通過調整加藥量對比廢水處理效果，以確定最佳加藥區(qū)間，調試數(shù)據(jù)如表3所示。
通過對調試數(shù)據(jù)進行分析，高效絮凝劑的投加量每噸水不能低于280g，若低于280g/t出水就會出現(xiàn)渾濁，最佳加藥區(qū)間為300～340g/t，出水懸浮物滿足排放要求;廢水系統(tǒng)產生的污泥較原三聯(lián)箱工藝產生的污泥更容易脫水，污泥黏性較低，不易堵塞管道，系統(tǒng)穩(wěn)定性較高;高效絮凝劑可將廢水pH調7.5左右，無需進行加酸調整;投加粉狀高效絮凝劑有效避免了原加藥系統(tǒng)經常堵塞的問題，系統(tǒng)能夠連續(xù)長期穩(wěn)定地運行。
2.2 出水水質指標對比
經過半個月穩(wěn)定運行后，在調試期三個階段分別取水樣送第三方機構檢測，化驗數(shù)據(jù)如表4所示。
通過對外送化驗數(shù)據(jù)進行分析可知，重金屬、懸浮物、硫化物、pH均滿足排放要求，比原處理工藝的出水指標更加穩(wěn)定;化學耗氧量較三聯(lián)箱工藝有明顯的降低，但仍處于排放臨界值，需采用其他工藝協(xié)同處理;高效絮凝工藝對氟化物的去除能力有限，出水氟化物雖未超標但處于臨界值，仍需投加少量氫氧化鈣處理。
2.3 運維經濟性對比
高效絮凝技術與三聯(lián)箱工藝相比，具有顯著的經濟優(yōu)勢，水的處理成本不僅低于原工藝系統(tǒng)，而且出水水質能夠滿足自行監(jiān)測要求，系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。某公司按年運行335天以上，每天運行12h計算，年運行小時數(shù)約4000h，三聯(lián)箱工藝年運行費38.74萬元，高效絮凝工藝年運行費26.78萬元，較前者節(jié)約11.96萬元。經濟性對比如表5所示。
三聯(lián)箱工藝需添加6種及以上藥劑，包括石灰、絮凝劑、PAM、有機硫、次氯酸鈉、鹽酸等，且大部分處理劑需配制成水劑，部分藥劑具有毒性或腐蝕性，不僅加藥成本較高，而且存在一定安全風險;同時，三聯(lián)箱工藝系統(tǒng)復雜，特別是加藥系統(tǒng)、污泥系統(tǒng)在實際運行中堵塞問題突出，系統(tǒng)設備磨損、腐蝕情況嚴重，極大地增加了日常維護成本。采用一體化高效絮凝技術極大地降低了運行維護成本，同時提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3、結論
1)一體化高效絮凝技術具有工藝系統(tǒng)短、設備簡單、可模塊化安裝等優(yōu)點，可大幅度降低基建投資成本，特別適合于場地布局受限等項目采用。
2)一體化高效絮凝技術能夠有效去除脫硫廢水中重金屬、懸浮物，可在一定程度上降低化學耗氧量，出水基本能夠滿足《火電廠石灰石—石膏濕法脫硫廢水水質控制指標》(DL/T997—2006)排放的要求。
3)一體化高效絮凝技術具有系統(tǒng)簡單、設備少、操作簡單的優(yōu)點，較原工藝系統(tǒng)大幅度降低了運維工作量，有效解決了脫硫廢水系統(tǒng)不能長期穩(wěn)定運行的問題。
4)一體化高效絮凝技術較原工藝路線相比，藥劑成本、設備電耗、設備維護費成本、人工成本都有降低，每噸水綜合處理成本可降低2元左右。
5)一體化高效絮凝技術，只需投加一種處理藥劑，且該藥劑屬于無毒無害的常規(guī)處理藥劑，規(guī)避了原工藝多種危險化學藥品的管理風險。
4、建議
1)高效絮凝劑的投加量與廢水中的含固量相關，若能夠在來水前段降低廢水中固含量，可有效降低藥劑的投加量，節(jié)約藥劑成本費用。
2)一體化高效絮凝技術對于氟化物的去除能力有限，若脫硫廢水原水中氟化物含量較高，應在反應器中輔助投加石灰粉降低氟化物含量。
3)一體化高效絮凝技術對于廢水中氨氮基本無去除能力，應從脫硝噴氨優(yōu)化控制來解決氨氮超標問題，若在后端處理將極大地增加運行成本。
4)一體化高效絮凝技術也可以作為廢水零排放的預處理系統(tǒng)，能夠快速有效地降低廢水中懸浮物、重金屬，能保證零排放系統(tǒng)進水水質要求。( >
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