某廠于2016年10月完成焚燒煙氣濕法改造后，煙氣處置由干法脫硫改為以濕法脫硫為主的方式。2016年11月煙氣指標（主要為二氧化硫）出現大幅度波動情況，且無有效調控措施進行控制。通過初步分析判斷吸收塔內部可能存在堵塞情況；隨著二氧化硫指標的波動上漲，煙氣指標已逐步接近標準限值，在此情況下，該廠決定對煙氣吸收塔進行停產檢修。

        通過停產檢修發現設備內部出現不明物質的結垢堵塞，尤其在濕法噴淋系統噴嘴及附屬連接管道部位結垢堵塞嚴重，堵塞物質堅硬、較厚。致使設備無法正常發揮其噴淋作用，導致煙氣中的二氧化硫未能通過濕法洗滌的方式進行脫除。該情況是導致我廠出口煙氣二氧化硫指標大幅度波動的主要原因。在后續運行的幾個月時間內濕法煙氣系統呈現周期性結垢堵塞的嚴重事態，堵塞周期約為一個月左右。我廠為防止煙氣排放指標出現超標引發一系列環保問題，只有每月停產檢修通過人工清洗的方式進行除垢，嚴重影響日常正常生產，極大地耗費人力物力。

        針對上述嚴重問題該廠技術人員通過理論與實際分析，提出了相應的解決措施，通過一步一步的實驗，現已取得了階段性明顯效果。

        通過對噴嘴及附屬管道結垢堵塞物質取樣送某大學做成分分析，檢測得出導致系統結垢堵塞的主要物質為氟化鈣及一定量的半水亞硫酸鈣，部分點位成分均為氟化鈣。通過后期對不同時間段采集的結垢樣品，多次送檢分析得出：導致系統結垢堵塞不明物質的主要成分為半水亞硫酸鈣、氟化鈣、硫酸鈣及其結晶水合物等物質成分。通過進一步對樣品進行元素分析得出主要成分為鈣鹽沉淀結晶物。

        在明確結垢堵塞物質成分的基礎上提出采用化學清洗的方式進行除垢。該方法是將濕法噴淋系統噴嘴置于特制的鐵皮小桶內，通過往鐵皮桶中加入化學藥劑，讓噴嘴內部結垢物質與化學藥劑發生化學反應達到除垢的目的。

        針對這一技術方案，我廠先在化驗室內部開展前期實驗工作，包括除垢藥劑的選擇、除垢效果實驗、藥劑濃度實驗、防腐蝕實驗等。通過化驗室提供的實驗分析資料顯示：采用化學清洗的方式進行除垢從理論上是能達到一定地除垢效果。但在實際操作中發現：噴嘴內部結構較為復雜；堵塞物質堆積嚴密、厚度較厚且已形成晶形化合物，導致溶垢試劑在噴嘴內部反應效果不佳。再加之結垢物質成分復雜，不同位置組成成分占比不同，導致采用化學清洗的方式，對結垢物質中的半水亞硫酸鈣等成分能起到較好的除垢效果，但對其中氟化鈣、硫酸鈣等物質溶解存在較大困難。從而導致采用該方法進行化學清洗效果不理想。

        為掌握濕法堵塞情況是短期性發生還是周期性趨勢發生的問題。決定對污泥泥質開展元素檢測分析工作，判斷是否是因為該階段污泥成分中含氟量及含硫量發生變化，導致進入系統中產生結垢物質的成分變多而引起階段性結垢堵塞。

        通過對污泥泥質跟蹤檢測與前期檢測數據比對研究，發現該階段污泥泥質中氟含量及硫含量未出現明顯性變化。從而得出此問題情況并非階段性發生，而是在此工況運行模式下是必然會重復周期性發生的問題。

        通過對污泥泥質做檢測分析得出，干污泥中氟元素含量平均占比為0.01%，硫元素含量為0.8%。按日處理污泥400噸計算，則每日帶入焚燒系統中8kg[F]和640kg[S]；氟和硫以氣態化合物的形式進入濕法煙氣系統中，通過發生一系列化學反應煙氣中的氟和硫以離子化合物的形態進入漿液中，隨著脫硫塔內部不斷排污與補水，系統中會引入大量的鈣、鎂離子，從而產生大量的鈣鹽沉淀結晶物，通過核算每日大約產生16kg氟化鈣及960kg亞硫酸鈣沉淀，沉淀在系統中不斷富集足以導致系統嚴重結垢堵塞。

        針對污泥泥質檢測分析，發現結垢堵塞并非階段性問題。面對此嚴重事態，通過查閱資料，考察部分煙氣處置單位，但收效甚微。在無可借鑒運行經驗、調控措施的基礎上，我廠只有通過自身力量分別從工藝、設備方面進行探索解決。

        工藝調控上:我廠首先從氧化風量及底部排污這兩方面逐步進行實驗調控。氧化風主要為漿液系統提供溶解氧，使漿液中生成的亞硫酸根及亞硫酸氫根離子化合物氧化成硫酸根，同時也使系統中產生的亞硫酸鈣沉淀氧化成硫酸鈣。通過分析：亞硫酸鈣沉淀溶解度很低，沉淀黏性較強，通過氧化成硫酸鈣溶解度相對更大，沉淀顆粒較大，更易沉積隨排污排出。基于上述原因我廠對進入系統中的氧化風量調整做實驗研究，通過階段性調控總結發現氧化風量大小對系統結垢堵塞影響效果不明顯。原因是：一方面是進入濕法漿液系統中的氧化風管較小，導致進入系統中的氧化風量大小變化不明顯，另一方面在漿液系統中沉淀轉化效率不高。

        通過對濕法塔內部檢修發現，濕法塔底部堆積較多沉淀物質，沉積物通過循環泵的流動進入到噴淋系統噴嘴及附屬管道部位，隨著沉淀物的附著，在高溫等一定條件下生成堅硬難溶的結晶水合物從而導致系統結垢堵塞?；谏鲜鲈驕p少系統中沉淀物質的量才能從根本上緩解系統的結垢堵塞情況。在此情況下我廠通過調整濕法塔底部排污量的方式，使產生的沉淀物質通過濕法塔底部排出漿液系統，從而減少系統中沉淀物的量，同時起到調控漿液中物質濃度作用，使其中的物質不至于達到飽和濃度而析出。

        設備改進上：在工藝調控的基礎下，不斷對設備檢修進行方式方法的優化。前期除垢需要搭設架子，工程量大、時間長，通過對檢修設備進行改進提高檢修效率，節約檢修時間。同時在濕法內部增加U行管和上部采用軟連接的方式，減少進入噴嘴及軟連接處的沉淀量，從而結垢的風險。

        通過理論計算及分析，減少或消除引入系統中的鈣，能大幅度減少鈣鹽結晶物的生成，從而降低系統發生結垢堵塞的風險。我廠進一步對系統中的鈣來源做分析，通過對焚燒煙氣及漿液水質等檢測，發現系統中鈣來源主要為濕法吸收系統所用的中水水質中的鈣。

        基于上述理論與計算分析，采用對原水水質進行軟化的方式可大幅度降低或消除進入系統中鈣，從而把原有的鈣鹽轉化為易溶解不易結垢的鈉鹽物質，可大幅度減少系統中鈣鹽沉淀的生成，延緩系統結垢堵塞周期。

        我廠于2017年3月在2#濕法塔上增加軟化水設備，采用軟化水代替引入系統中的中水，先后于2017年4月、5月、6月、8月對噴淋系統噴嘴及附屬設備等做定期檢查，通過對比發現，在未采用軟化水之前，系統底部沉積大量的沉淀物質，采用軟化水之后，底部沉淀物質減少了90%左右。實驗效果顯示采用軟化水后有效地減少沉淀的生成，極大地緩解了系統結垢堵塞，采用該方式現2#線噴淋系統噴嘴已成功運行約半年時間，內部運行狀態較好。

         在總結前期運行經驗及結合理論分析的同時，提出采用調控漿液的PH值的方式來控制結垢的產生。進入濕法系統中的硫在不同的PH值控制條件下，在溶液中是以不同形式存在于其中，在堿性環境中，二氧化硫通過吸收后主要以亞硫酸根的形式存在其中，而在偏弱酸性環境下主要以亞硫酸氫根的形式存在。由于亞硫酸鈣的溶度積遠小于亞硫酸氫鈣，在溶液中更易形成沉淀結晶。同時在弱酸性條件下，能增大沉淀的溶解度，防止轉化成成結晶水合物。

         在1#濕法脫硫塔上展開PH值調控試驗，在保障脫硫效果的前提下控制PH值約6.5左右。維持PH值在一定區間范圍內運行，通過定期檢修觀察運行狀況，發現濕法塔底部堆積較多垢樣，但噴淋系統噴嘴結垢情況較之前得到一定的緩解，通過多次試驗探索發現維持PH值在一定的區間范圍內，能起到緩解系統的結垢堵塞的作用。

        通過調控PH值，維持PH在一定運行區間，能起到延緩系統結垢堵塞的作用。但采用該方式進行調控發現對PH值控制區間要求嚴格，過高易導致系統結垢堵塞，過低又不能滿足系統脫硫效果且增加腐蝕風險。同時由于調控措施單一且對在線監測設備要求較高，發現在試驗運行期間1#線煙氣出口指標波動頻繁，穩定性不高，這與濕法漿液PH控制有較大的關系。

        污水處理廠產生的脫水污泥，通過焚燒的方式進行處理，使其達到“減量化、無害化、資源化”的目的。污泥焚燒產生的煙氣中包含二氧化硫等酸性氣體，我廠采用堿液噴淋的方式進行脫除，在實際運行中發現漿液水質及PH值對脫硫系統結垢堵塞影響很大，是導致系統結垢堵塞的主要因素。

        針對我廠濕法脫硫系統頻繁結垢堵塞狀況，我廠開展針對性研究解決工作。得出采用軟化水作為漿液補水結合控制漿液PH值的方式，能有效緩解系統結垢堵塞的狀況。通過進一步探索實驗得出在采用軟化水基礎上維持漿液PH值于6.0-7.0區間，既能有效保障系統的脫硫效率緩解結垢堵塞的發生，又能減少弱酸漿液對塔體可能存在的腐蝕性風險。
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