電廠含煤廢水處理系統(tǒng)工藝探討

摘要：近些年來(lái)隨著城市用電量的增加，很多電廠加大了生產(chǎn)力度，電廠在生產(chǎn)過(guò)程中必然會(huì)排放一定的廢水，比如含煤廢水。含煤廢水主要指的是火電廠燃煤系統(tǒng)、除塵后重新排放所產(chǎn)生的廢水，含煤廢水的回收處理可對(duì)電廠實(shí)現(xiàn)廢水零排放提供有力的支撐。基于此，文章開(kāi)展了對(duì)火力發(fā)電廠含煤廢水處理工藝流程的探究，尋求有效的廢水處理策略。

關(guān)鍵詞：電廠；含煤廢水處理；處理工藝；燃煤系統(tǒng)；廢水回收 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文章編號(hào)：1009-2374（2016）35-0118-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.35.057

眾所周知，中國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家，在很多地區(qū)人們的正常飲水都受到了一定的影響。再加之近些年來(lái)，城市化發(fā)展道路的不斷加快，工廠的日益增加，工廠污水的大量排放以及人為因素的破壞使得淡水資源更加貧乏。火力發(fā)電廠在實(shí)際工作中需消耗大量的水資源，而且其產(chǎn)生的污水量也是非常多，嚴(yán)重影響了該地區(qū)人們的正常生活。隨著國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠的不斷增多與擴(kuò)建，含煤廢水排放量也在不斷增多，污染物質(zhì)的增多使得原本清澈的河流變得更加污濁。人們已逐漸意識(shí)到這一問(wèn)題的嚴(yán)峻性，開(kāi)展廢水回收處理工作則顯得尤為重要，一方面可有效保護(hù)我國(guó)水資源不受污染，另一方面也能提高我國(guó)的經(jīng)濟(jì)效益，促使其長(zhǎng)久發(fā)展。

1 傳統(tǒng)的含煤廢水處理的不足之處

傳統(tǒng)的含煤廢水處理存在以下不足之處：（1）含煤廢水處理大多采取的是人工操作模式，操作流程較為單一化，這種現(xiàn)象一方面了造成工作效率低下，另一方面由于人為參與度較高，若在操作中發(fā)生失誤，極易導(dǎo)致一些不安全事故的發(fā)生；（2）自動(dòng)化水平較低。傳統(tǒng)的含煤系統(tǒng)運(yùn)行中工人在其中發(fā)揮著重要的作用，不管是在煤泥塊的運(yùn)輸方面或?yàn)⑺ǖ氖┕きh(huán)節(jié)均需大量的工人參與其中，這使工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，有的工人會(huì)感覺(jué)力不從心，造成工作效率低下；（3）含煤廢水出水的水質(zhì)得不到有效保障。由于在施工中人為因素較大，設(shè)備智能化水平較低，有部分工廠的環(huán)保配置不夠?qū)I(yè)，廢水處理的成效性不高，對(duì)水體造成了嚴(yán)重的污染。

2 不斷優(yōu)化含煤廢水處理系統(tǒng)

2.1 處理系統(tǒng)基本情況

以某電廠含煤廢水處理及回用系統(tǒng)為例：該處理系統(tǒng)主要是對(duì)電廠輸煤系統(tǒng)所產(chǎn)生的廢水等進(jìn)行回收與處理，所產(chǎn)生的這些廢水主要是通過(guò)調(diào)節(jié)池進(jìn)行有效收集后再經(jīng)由水泵最終送至煤污水處理站進(jìn)行綜合處理。處理完成的廢水可進(jìn)行多種用途，比如進(jìn)行輸煤系統(tǒng)沖洗水、煤場(chǎng)噴淋水、卸煤碼頭沖洗水、除塵器用水及輸煤系統(tǒng)構(gòu)筑物地面沖洗水等，殘存的煤泥則排放到煤場(chǎng)進(jìn)行二次加工利用。通過(guò)實(shí)地調(diào)查與研究得知，功率為600MW的燃煤機(jī)組2臺(tái)，每天沖洗1～2次輸煤系統(tǒng)，排放含煤廢水可達(dá)到250t。

2.2 工藝流程和處理設(shè)備

含煤廢水處理工藝流程示意見(jiàn)圖1所示，其中重要的工藝流程如下：首先對(duì)污水進(jìn)行混凝處理；其次清澈處理；最后進(jìn)行過(guò)濾環(huán)節(jié)，將水中所殘存的懸浮物或者雜物等進(jìn)行徹底清除。

2.2.1 含煤廢水經(jīng)過(guò)全部收集后進(jìn)入廢水調(diào)節(jié)池中。廢水調(diào)節(jié)池的作用有兩方面：一方面能夠根據(jù)水流速度適當(dāng)調(diào)節(jié)水量，起到一定的緩沖作用，避免水流速過(guò)大對(duì)設(shè)備造成一定的損害；另一方面由于調(diào)節(jié)池內(nèi)有導(dǎo)流墻，可沉淀一些具有一定重量而且較大的煤粉顆粒物質(zhì)。

2.2.2 經(jīng)過(guò)廢水調(diào)節(jié)池的有效處理后，含煤廢水經(jīng)由廢水輸送泵提升，借助靜態(tài)管式混合反應(yīng)器與一定量的凝聚劑的作用后，被運(yùn)送至沉淀過(guò)濾器中。

2.2.3 為了提高工作效率，經(jīng)過(guò)綜合權(quán)衡后決定采取兩套15t/h的沉淀過(guò)濾器進(jìn)行處理，在處理前為了提高絮凝體的活性，以便于雜質(zhì)沉淀分離，可在水中加入一定量的絮凝劑進(jìn)行有效處理。

2.2.4 含煤廢水在沉淀過(guò)濾器中被處理完全后會(huì)運(yùn)輸至清水池中，借助變頻恒壓供水系統(tǒng)將其運(yùn)送至各個(gè)用水區(qū)域。一般情況下，變頻恒壓供水系統(tǒng)的恒壓值被設(shè)置在1.0MPa，在實(shí)際工作中改變變頻恒壓值可實(shí)現(xiàn)對(duì)水流量的有效控制。沉淀過(guò)濾器則是一個(gè)集多項(xiàng)功能于一體的處理設(shè)備，不僅能夠進(jìn)行混凝、沉降的作用，而且還能對(duì)水體進(jìn)行分離與過(guò)濾等，其具有高效率、抗干擾能力小、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，受到了當(dāng)前電廠的青睞。

2.2.5 沉淀過(guò)濾器的工作流程如下：（1）進(jìn)行混凝反應(yīng)。經(jīng)由靜態(tài)混合器與含煤廢水充分混合后的溶液中加入一定量的凝聚劑，并將其進(jìn)入沉淀過(guò)濾器中，經(jīng)過(guò)沉淀過(guò)濾器的離心分離后，使得廢水與藥液混合均勻；（2）離心分離階段。含煤廢水以切線的方式進(jìn)入沉淀過(guò)濾器中的離心分離區(qū)，隨著水流的作用再借助離心力的作用，使得水體中的大型顆粒物質(zhì)被作用到裝置中的泥濃縮區(qū)；（3）重力沉降階段。經(jīng)過(guò)離心分離處理后，一些大型顆粒物質(zhì)已被運(yùn)輸至污泥濃縮區(qū)中，一些小的沉降性顆粒物質(zhì)則在相關(guān)藥物的作用下迅速形成絮體，當(dāng)絮體達(dá)到一定范圍時(shí)便可借助自身重力下降至污泥濃縮區(qū)中；（4）動(dòng)態(tài)過(guò)濾階段。粒徑在5μm以上的顆粒會(huì)在含煤廢水經(jīng)過(guò)裝置濾層部位時(shí)被阻擋，這樣可保證其水質(zhì)中無(wú)顆粒物質(zhì)存在，提高水質(zhì)的清澈度。過(guò)濾完成的水經(jīng)過(guò)清水區(qū)后從頂部出水管部位排出。通常情況下，沉淀過(guò)濾器中的濾料選取的是吸附性強(qiáng)而且密度較輕的惰性樹(shù)脂，這樣可將一些雜質(zhì)吸附在其表面，當(dāng)濾料表面的雜質(zhì)達(dá)到一定程度后，借助濾料顆粒的摩擦作用使雜質(zhì)脫落至污泥區(qū)；（5）污泥濃縮階段。在污泥濃縮區(qū)內(nèi)，借助旋流力以及靜壓作用污泥會(huì)在短時(shí)間被濃縮，并達(dá)到一定量后被迅速排出。值得注意的是沉淀過(guò)濾器在多次使用后要進(jìn)行沖洗工作，這樣才能確保設(shè)備得以高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 含煤廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行注意事項(xiàng)

（1）注意加藥配比量，每100t廢處理量加入2kg聚合氯化鋁、0.5kg聚丙烯酰胺。如果每天處理廢水量為900t，那么聚合氯化鋁的每天用量則是18kg，聚丙烯酰胺的每天用量則是5kg。在配制藥劑時(shí)一定要攪拌均勻后方可置于加藥箱中。加藥量的配比一定要嚴(yán)格控制，這樣才能保證廢水處理的質(zhì)量得到有效控制；（2）在進(jìn)水中要指派專(zhuān)人對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立即采取有效的措施加以改進(jìn)，這樣才能確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；（3）在水泵啟動(dòng)中，如有異常情況發(fā)生，應(yīng)查明原因后及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，這樣才能確保廢水工藝流程的順利實(shí)施。

4 含煤廢水處理系統(tǒng)工藝完善后的實(shí)際運(yùn)營(yíng)狀況

經(jīng)過(guò)上述工藝流程的有效處理后，含煤廢水中懸浮物的含量控制在<7.5mg/L，達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值，收到了很好的效果。一般而言，沉淀過(guò)濾器處于間斷運(yùn)行狀況，而若遇到連陰雨天時(shí)，由于雨量的增加，沉淀過(guò)濾器需進(jìn)行持續(xù)工作，將多余的水進(jìn)行有效排出。沉淀過(guò)濾器反洗周期有兩種控制模式：一是根據(jù)上位機(jī)的時(shí)間顯示進(jìn)行累計(jì)即時(shí)模式；二是流量開(kāi)關(guān)觸發(fā)控制，當(dāng)水質(zhì)較為復(fù)雜時(shí)，會(huì)造成動(dòng)態(tài)區(qū)截流雜質(zhì)含量增加，壓力升高，當(dāng)壓力達(dá)到0.02MPa以上時(shí)，溢流管內(nèi)水位上升，進(jìn)而觸發(fā)流量開(kāi)關(guān)。

根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)作狀態(tài)，最終采取的是時(shí)間累計(jì)計(jì)時(shí)控制反洗控制方式，反洗周期為15h，反洗周期完成后，該系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)懸浮物的含量<10mg/L，而且持續(xù)時(shí)間達(dá)到一刻鐘。造成這種現(xiàn)象的原因主要是粘附在濾料上的煤粉在反洗中并未被帶出，造成水質(zhì)的二次污染，當(dāng)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到一刻鐘以后懸浮物的含量可下降到7.5mg/L以下，而運(yùn)行時(shí)間超過(guò)70h時(shí)，懸浮物的含量又出現(xiàn)升高趨勢(shì)，直至反洗周期結(jié)束。由于設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中遇到的一些大型顆粒會(huì)造成吸泥設(shè)備的堵塞等不良問(wèn)題，因此可在吸泥口安裝一定的吸水管，定期對(duì)其進(jìn)行沖洗清理，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)采取有效的措施對(duì)含煤廢水處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，可對(duì)電廠廢水回收具有重要的影響力。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的不斷提高，廢水處理技術(shù)也會(huì)不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，電廠廢水回收處理水平也會(huì)步入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段，為我國(guó)電廠行業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。

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作者簡(jiǎn)介：孫際平（1985-），男，湖南常德人，湖南華電長(zhǎng)沙發(fā)電有限公司助理工程師，研究方向：電廠含煤廢水處理技術(shù)。

（責(zé)任編輯：王 波）