李云杰


摘 要:本文通過對火力電廠現階段的廢水處理系統分析,結合筆者的工作經驗,對廢水回收的相關技術進行討論,結合實際情況進行優化,探索最適宜電廠廢水回收再利用技術,提高水資源利用率。
關鍵詞:水處理;廢水;分析;分類排放
引言
我國是一個水資源極度匱乏的國家,隨著我國電力工業的快速發展,資源型和水質型缺水已成為制約我國電力生產的一個關鍵因素,我國北方的火力發電廠多數采用空冷島設計,也是為了最大限度的節約水資源。同時,國家及電力行業內的相關要求也規定了火力發電行業的節水要求。因此,在燃煤發電廠開展節水研究,努力發掘燃煤電廠節水潛力具有重要意義。
1 發電廠水系統及廢水處理措施概況
一般發電廠用水系統是以固定水源取水,通過一、二、三級水系統合理配水,各水處理系統在工藝產生過程中不同的廢水,均排入廢水處理中心。發電廠水系統包括:凝汽器冷卻循環水、汽輪機凝結水精處理系統、鍋爐補給水處理系統、工業冷卻水系統、生活水系統、消防供水系統,以及除塵、除灰系統的排水及回水處理系統等。
一般情況下電廠三級水系統見圖1。
2 發電廠節水改造措施分析
電廠廢水包括連續性廢水和非連續性廢水,其中連續性廢水有鍋爐補給水系統反滲透濃縮水、脫硫廢水、閃蒸系統濃縮鹽水、生產廢水、含煤廢水及生活污水;非連續性廢水有各類試驗排水、機組酸洗廢水、鍋爐冷熱態啟動廢水、鍋爐煙氣側沖洗廢水及空氣預熱器沖洗廢水。廢水種類較多,廢水量較大,而且生產廢水中含鹽類、石油類、氟化物、鐵、重金屬及懸污物等。由于受機組負荷、季節和電廠實際管理水平的影響,電廠實際的廢水是不斷變化的。
2.1工業廢水處理系統及綜合利用
根據廢水中含鹽量、懸浮物含量等不同進行分質、分級回收,廢水處理系統采用相應的工藝進行分級處理,最終處理至滿足各系統用水的水質要求進行再利用。
電廠廢水處理主系統流程見圖2
2.2脫硫廢水處理系統
在火力發電廠,脫硫系統做為全廠廢水的消耗終端,直接影響全廠廢水排放水平。其次,脫硫系統產生水質更差的脫硫廢水也不能隨便排放,電廠吸收脫硫廢水的方法是在灰庫中混合使用。但在干灰綜合利用方式中,脫硫廢水不能被吸收,且濕冷機組廢水排放量較大,因此增加脫硫廢水處理系統顯得尤為重要。特別是近幾年,隨著國家“綠水青山就是金山銀山”理念的大力倡導,各個火力發電廠對脫硫廢水零排放系統的越來越重視,新建、改造的脫硫廢水零排放越來越多,技術也越來越成熟化與國產化。
2.3含煤廢水在輸煤系統中的閉路循環使用
凈水和廢水的分離經常被用水者使用。重污染廢水不宜與輕污染水混合,以降低處理難度和成本。火力發電廠的輸煤系統產生的廢水中污染物種類繁多,污染十分嚴重,進行處理后回用于其他水系統是不行的,一般的采用措施是將煤場廢水經簡單處理后回用。輸煤系統的洗滌水排入沉煤池,煤可循環利用,澄清水排入清水池,進入輸煤系統循環利用。
2.4再生水處理方案
再生水深度處理的目的是除去再生水中的懸浮物、有機物、降低再生水中的碳酸鹽硬度,以滿足鍋爐補給水處理系統、輔機循環冷卻水和全廠工業及消防用水的水質要求。由《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002) 中規定一級 A 再生水基本控制項目最高允許排放濃度(日均值)指標以及《火力發電廠再生水深度處理設計規范》(DL/T 5483-2013)中直接補入循環水系統的再生水水質指標對比可見,一級 A 再生水除 BOD、COD 指標略超出循環水直補水要求,碳酸鹽硬度沒有準確限制外,其余指標均完全滿足循環水直補水水質要求。因此,再生水通過采用石灰軟化等工藝進行深度處理后,降低了循環水系統結垢傾向,同時輔助殺菌滅藻處理,一級 A 再生水可以滿足做為循環水系統補充水的水質要求。
為了防止輔機循環冷卻水系統結垢,需要降低其補充水中的碳酸鹽硬度,一般采取的措施有加酸處理和石灰軟化兩種方法。
方案一:加酸降低碳酸鹽硬硬。
為防止循環水系統結垢,采用加酸降低循環水中碳酸鹽硬度,以降低循環水的結垢傾向,同時采用投加殺菌劑的方式防止循環水系統內微生物的滋生。
方案二:生物處理 + 石灰軟化。
傳統大火電項目中,再生水深度處理系統通常采用生物處理 + 石灰軟化處理工藝,該系統產水作為循環冷卻水及鍋爐補給水處理系統的補水。系統流程為:污水處理廠來中水→中水調節池→曝氣生物濾池→機械加速澄清池→ pH 調節→變孔隙濾池→清水池→工業水池。
方案二雖然針對再生水中各種控制指標做了相應處理,但是結合生物質電廠全廠總用水量少的實際情況,該系統設置復雜,投資龐大。首先,水質中 COD 含量小于 50 且水量較小,曝氣生物濾池無法有效
3結語
由于火力發電廠在生產活動中廢水產生量大,各類廢水的水質也不盡相同,不同的廢水含有不同的污染物,大量的廢水排放會對環境造成極大的危害。通過全廠廢水處理及環保節水工程的實施,根據產生的廢水類型,對廢水進行分類收集和處理、回用,對電廠的節約用水具有重大的意義。而隨著我國對環保認識、理念的不斷深入與提高,廢水排放標準也會隨著發生變化,火力發電廠在廢水的綜合利用方面一定要從全廠水系統考慮,才能更好的做到不浪費每一滴水的目標。
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