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該新建垃圾焚燒電廠配置2×400 t/d爐排焚燒爐+1×25 MW凝汽式汽輪發電機組,日處理生活垃圾800噸。電廠生產水源和生活水源均考慮市政用水,由廠區周邊市政自來水供水管網接入廠區。電廠污廢水主要包括垃圾滲瀝液、生活污水、鍋爐補給水處理系統排水、循環冷卻水系統排污水等。
隨著環保要求的提高,環保部門對垃圾焚燒發電廠污廢水排放指標的控制非常嚴格。因此,對垃圾發電廠內的污廢水進行處理并合理利用,提高電廠內的用水效率,實現垃圾發電廠污廢水的零排放,不僅可以減少垃圾發電廠對環境的壓力,還可以降低電廠的運行成本。
圖1為該垃圾電廠廢水零排放水量平衡圖。從圖中可以看出電廠廢水分為兩大類進行分類處理,這樣有利于節省投資和降低運行成本。
圖1 電廠廢水零排放水量平衡圖
3.1 垃圾滲瀝液處理系統 由于垃圾滲瀝液處理產水需滿足回用水標準,對BOD、COD、氨氮及TDS均有很高的要求,而去除鹽分必須使用膜深度處理系統。為提高回收率,本方案采用主體為“預處理+UASB反應器+膜生物反應器(MBR)+納濾(NF)+反滲透(RO)+DTRO”的處理工藝。
垃圾滲瀝液處理系統設計處理水量為300m3/d,本方案按照NF系統85%的回收率,RO系統75%的回收率進行設計,同時增加DTRO工藝對系統產生的濃縮液減量化處理,系統整體回收率按照85%設計。
本方案設備費用約2000萬人民幣,每處理1t垃圾滲瀝液成本約37.325元。
3.2 回用水處理系統 回用水處理系統主要處理電廠高鹽廢水,目前普遍采用“預處理+膜分離”工藝技術處理高鹽廢水。預處理采用絮凝沉淀和過濾工藝,可以有效地去除懸浮物;膜分離處理過程可以有效地去除鹽分。處理過程中產生的濃縮液全部回用。本方案采用主體為“一體化凈水器+自清洗過濾器+超濾+反滲透(RO)”的處理工藝。
高鹽廢水經一體化凈水器混凝沉淀及過濾處理后,去除大部分的懸浮物,再進入自清洗過濾器。自動清洗過濾器位于超濾裝置前進一步去除超濾進水中的懸浮物,防止劃傷、污堵膜元件,出水經超濾進一步降低進水懸浮物和膠體后,達到反滲透的進水水質要求(濁度<0.5NTU、SDI<4、余氯<0.1ppm)后,進入反滲透系統。經過反滲透裝置,有效地去除水中的溶解鹽、膠體、大部分有機物、微生物等雜質。反滲透出水滿足循環水補水水質要求,貯存在淡水箱內,由回用水泵輸送至冷卻塔水池。
回用水處理系統設計處理水量為13m3/h,本方案按照超濾系統93%的回收率,RO系統75%的回收率進行設計,系統整體回收率按照69.75%設計。
本方案設備費用約100萬人民幣,每處理1t高鹽廢水成本約1.71元。運行成本詳見表1所示。
表1 高鹽廢水處理系統運行成本
1)該新建垃圾焚燒電廠垃圾滲瀝液采用UASB+MBR+NF+RO+DTRO的組合處理工藝,其出水可達到回用水標準回用于冷卻塔水池,產生的污泥和濃縮液回噴至焚燒系統;高鹽廢水采用一體化凈水器+自清洗過濾器+超濾+RO的組合處理工藝,其出水可回用于冷卻塔水池,產生的濃水回用于電廠雜用水,從而實現全廠廢水零排放。
2)該新建垃圾焚燒電廠實現廢水零排放,每年向周圍水體減少BOD5、CODCr、NH3-N等排放,具有一定的環境效益。