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浅谈发电厂废水处理及回用技术
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-03-16 11:46:09

  【摘要】文章分析了火电厂废水的特点,提出了火电厂废水新的分类方法(如将废水分成无需脱盐处理、需要脱盐处理、可循环使用和不能回用等4类);分析了火电厂各类废水的回用现状;讨论了废水的回用方式(如低含盐量、高含盐量废水的回用)。 

  【关键词】火电厂;节水;废水回用;水资源 

  火电厂的节水途径包括采用空冷技术、提高循环水浓缩倍率、开展废水回用等。其中,空冷具有耗水量少的优点,但热效率低,只能用于北方严重缺水的地区。废水回用是火电厂节水减排的重要途径,通过废水回用,可以替代火电厂30%以上的新鲜水,节水潜力巨大;同时又可以减少电厂的废水外排量,减轻对环境的污染。因此,对废水综合利用,实现废水资源化,已成为火电厂实现可持续发展的必由之路。 

  火力发电厂废水零排放系统是节水和减少外排废水的典范,它能最大限度地使用日趋紧张的水资源,减少电厂的总用水量,从而可有效地缓解火力发电厂水资源短缺所产生的问题。生活污水和工业废水处理后用于冲灰、冲洗、消防、绿化和喷洒;生活污水深度处理后作为循环水的补充水;冲灰水系统实行闭路循环,提高冲灰水的重复回用率。对火力发电厂废水从整体上对水量、水质进行优化平衡,合理利用,实现废水零排放。 

  1.实现废水零排放的关键技术 

  1.1自净式生活废水净化技术 

  该工艺由厌氧接触膜式水解沉淀反应器、厌氧生物滤池、徽氧接触氧化反应器三部分组成。很好地解决了水中大分子有机物、悬浮物转化,溶解性CODcr的降解,保证了出水水质达标。 

  厌氧水解沉淀反应器的目的和作用主要体现在能去除80%以上的进水悬浮物,并且在厌氧苗的水解作用下,将悬浮物中的47.8%水解成为溶解物质。水解沉淀反应器去除有机物(以CODcr表示)占全流程去除有机物总量的50%左右,其次将不溶性有机物转变为可溶性有机物,大分子物质分解为小分子有机物,为后续反应提供有利条件。 

  1.2两相流废水分离净化技术 

  该技术采用的设施型式与机械搅拌澄清池基本类同。其底部为锥形污泥浓缩区,池内设混凝和絮凝反应室、沉淀分离区、斜管沉淀区、澄清区、加速导流区、气化水分流器和释放器、多孔集水管及浮选区,顶部设浮渣收集槽和刮渣机。侧壁外设液位调节水箱、液位控制器和气化水发生器,进水管和排水管分别设在池底和调节水箱底部,排泥管和排渣管亦设在底部。 

  1.3超滤及反渗透膜技术 

  超滤膜的分离机理一般认为是筛分作用,其分离是分子级的,可截留溶液中溶解的大分子颗粒,通过溶剂和小分子溶质。本系统所选用的超滤膜是介于超滤和微滤之间的一种新型膜处理工艺,又称超微滤。反渗透技术是利用半透膜原理,在膜的盐水侧施加一个大于渗透压的压力,使盐水侧的水流人纯水侧。本系统选用的反渗透膜元件采用美国DOW公司生产的高脱盐率超低压卷式复合膜BW30-365FR,材质为芳香聚酰胺,其单膜的脱盐率高达99.5%。抗污染复合膜除具有普通复合膜的操作压力低、水通量大、脱盐率高等优点外,还具有抗污染能力强、水量平均、易清洗、使用寿命长等特点。 

  2.实现废水零排的实施方案优化 

  通过上述对关键技术的探讨,我们要对废水、灰水系统综合考虑,重新分配全厂水系统,选取实现废水闭路循环的最优化回收利用方案,进而达到最佳的经济效益、社会效益和环境效益。 

  2.1将化学处理系统(包括凝结水精处理系统)产生的酸碱废水、反渗透装置的浓水以及化学试验室排水排入化学水处理池,然后进入灰浆池与灰浆水混合,再打往灰场。而对于化学水处理系统(包括凝结水精处理)的清洗水、冲洗水因水质较好,水量也大,则经废水处理系统处理后回收利用。 

  2.2锅炉排污水、水汽取样水等水质较好,可单独回收,用于锅炉补给水处理的反渗透进水,既可减少地下水的取用量,又可减轻废水处理压力,节约能源,同时,还可以作为循环冷却水的补充水。 

  2.3生活污水在进入污水处理站之前基本已分解完毕,此时的生活污水有机物含量较低,水质较好,若以生物转盘降解效果较差。而粉煤灰可以吸附水中有机物,因此,可将生活污水打入灰浆池,通过灰水管道送至灰场,既可以减少对外界环境的污染,又降低了运行成本。 

  2.4循环冷却水浓缩倍率较高,提高了水中各种离子的浓度,如果直接将其排入综排水系统,在综排水回收的情况下实现闭路循环势必造成循环冷却水系统含盐量不断升高,形成恶性循环,给循环水处理系统增加负担。可将此排水用于冲灰、渣,利用粉煤灰中的活性氧化钙成分,吸附水中有机物、重金属等有害物质,并形成沉淀与粉煤灰一起沉积下来。 

  2.5汽机房及锅炉区域排水含有油污及飞灰,可将这部分排水进入锅炉下冲渣池,用于冲渣,并将电除尘区域排水全部排入冲灰池。 

  2.6如果厂区的含油废水量较少,基本都集中在油泵房和卸油区,并且离煤场很近,可以将这部分废水用于煤场喷淋,防止扬尘。 

  3.废水的回用方式 

  3.1低含盐量废水的处理回用 

  这类废水因含盐量不高,比较容易进行回用。在电厂最典型的是主厂房排水。这类水通常是通过混凝澄清、过滤等工艺除去水中的悬浮物、油类和有机物等杂质后,补入电厂的循环冷却水系统。 

  如果废水中不含生活污水,一般直接采用混凝沉淀或气浮、过滤处理后,水质即可达到工业水系统的水质要求。但大多数电厂的废水中含有一定比例的生活污水,因此,为了降低氨氮的含量和BOD,在深度处理系统中要加进生物处理单元。 

  3.2高含盐量废水的处理回用 

  在各种高含盐量废水中,循环水系统的排污水量很大,对全厂的水平衡影响也最大,循环水的浓缩倍率的大小直接影响着发电水耗的高低。在干除灰电厂中,循环水排污水占电厂废水总量的75%以上。从水量上讲,只有将这些废水进行回收利用才能实现全厂废水的高回用率。 

  对于水力冲灰的电厂,高含盐废水不经处理便直接用来冲灰和除渣。随着干除灰技术的发展,电厂的水平衡发生了重大的变化,高含盐废水可直接使用的场合很少。除了煤场喷淋、干灰调湿、水力除渣等能消耗掉少量的水之外,剩余的高含盐量废水必须经过脱盐处理后才具有使用价值。除了含盐量高外,这些废水大部分经过浓缩,水中致垢的无机离子 (如Ca¨、HCO;等)已经达到过饱和,具有强烈的结垢倾向,容易在用水系统中结垢,所以这种废水的处理系统很复杂,除了考虑除去对反渗透膜有污染的悬浮物、有机物、胶体等杂质外,还要降低碳酸钙、硅酸盐等难溶盐的过饱和度,以避免在水处理系统中析出沉淀物。 

  对于循环水排污水,已有的回用方式是通过反渗透脱盐处理后,将淡水补充到锅炉补给水处理车间做原水,排出的浓盐水用于除渣、输煤系统。由于循环水的水质复杂,很容易对反渗透膜造成污染,因此这种回用方式的处理成本较高。 

  4.结论 

  (1)火电厂的废水种类很多,需要分类处理、分类回用。 

  (2)按照分类处理的需要,可以将废水分为低含盐量废水、高含盐量废水、循环使用的废水和不能回用的极差废水4类。同类废水可以收集在一起处理。 

  (3)对于高含盐量废水,因工艺复杂。处理成本高,为了降低投资和运行成本,首先要从源头上尽量降低废水的产生量,以减小废水处理系统的规模。另外,高含盐量废水的处理难度较大,其回用处理技术和经验还没有达到成熟应用的阶段,因此在很多情况下,工程前期的研究工作是必不可少的。 

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