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1火電廠工業(yè)廢水特點
火力發(fā)電廠是工業(yè)用水大戶,也是工業(yè)廢水排放大戶。近二十多年隨著國家環(huán)境監(jiān)管逐漸規(guī)范,水資源費和排污費的日益增長,火電廠工業(yè)廢水的綜合利用也逐漸得到重視,各種工業(yè)廢水處理和回用技術(shù)在火電廠新建、改造工程中得到大量推廣應(yīng)用。加強水務(wù)管理,采用合理的廢水回用技術(shù),提高廢水綜合利用水平?;痣姀S的工業(yè)廢水按排水流量特點分為經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水。經(jīng)常性廢水是指火力發(fā)電廠在正常運行過程中,各系統(tǒng)排出的工藝廢水,這些廢水可以是連續(xù)排放的,也可以是間斷性排放的?;痣姀S的大部分廢水是間斷性排放的,連續(xù)排放的廢水較少。連續(xù)排放的廢水主要有鍋爐連續(xù)排污、汽水取樣系統(tǒng)排水、反滲透的濃排水、脫硫廢水等;間斷性排水包括化學水處理系統(tǒng)工藝廢水、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生廢水、鍋爐定排、化驗室排水、循環(huán)水排污、含油廢水、含煤廢水及各種沖洗廢水。非經(jīng)常性廢水是指在設(shè)備檢修、維護、保養(yǎng)期間產(chǎn)生的廢水,如化學清洗排水(包括鍋爐、凝汽器和熱力系統(tǒng)其他設(shè)備的清洗)、鍋爐空氣預熱器沖洗排水、機組啟動時的排水、鍋爐煙氣側(cè)沖洗排水等。與經(jīng)常性廢水相比,非經(jīng)常性排水的水質(zhì)較差且不穩(wěn)定?;痣姀S廢水排放的水質(zhì)、水量的特性差異較大,廢水中有機物少,除了油以外,廢水中的污染成分主要是無機物,而且間斷性排水較多。火電廠的廢水處理回用主要是基于進行簡單物理、化學處理后進行分級、分質(zhì)使用,然后最終排出少量高含鹽量廢水。在經(jīng)常性廢水中,鍋爐連續(xù)排污、汽水取樣系統(tǒng)排水、鍋爐定排等屬于低含鹽量廢水,進行降溫后可以進行直接回收使用。反滲透的濃排水、化學水處理系統(tǒng)工藝廢水、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生廢水、循環(huán)水排污水、含煤廢水等屬于含鹽量較高的廢水,進行簡單絮凝、調(diào)整后可用于煤場噴灑等。脫硫廢水屬于高懸浮物和含多種重金屬離子的高含鹽量廢水,必須單獨處理達標后排放或用于煤場噴灑、灰?guī)彀铦瘛7墙?jīng)常性廢水具有短時間內(nèi)排水量大,而排水總量不大的特點,水質(zhì)污染較嚴重,一般進行絮凝、沉淀、調(diào)整后排放。
2情況預估
華電新疆發(fā)電有限公司昌吉熱電廠直接空冷機組工業(yè)廢水排放情況預估。機組年中水用水量設(shè)計為萬噸,年生活水設(shè)計用水量為.萬噸?;瘜W水處理年耗用中水約萬噸,輔機循環(huán)水系統(tǒng)(包括廠區(qū)除化學水處理外的全部工業(yè)用水)耗水量約萬噸。其中化學水處理產(chǎn)生反滲透濃排水、酸堿再生廢水和凝結(jié)水精處理系統(tǒng)廢水約萬噸(在水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生),輔機循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生廢水約萬噸,脫硫廢水約萬噸,如不進行綜合利用,本工程年產(chǎn)生廢水量約萬噸。生活用水約產(chǎn)生萬噸生活污水,經(jīng)化糞池簡單處理后排入中水深度處理系統(tǒng)回用。
2.1本工程工業(yè)用水構(gòu)想
中水進入水處理島進行深度處理后,進入工業(yè)水池,廠區(qū)工業(yè)水補水點有處:化學水處理系統(tǒng)和輔機循環(huán)水系統(tǒng)?;瘜W水處理系統(tǒng)主要供機組發(fā)電用除鹽水和熱網(wǎng)補充水,其主要排水為反滲透濃排水和酸堿再生廢水,其水質(zhì)特點是濁度低而含鹽量較高,其中反滲透濃排水水量約為20萬噸。輔機循環(huán)水主要用于汽輪機油系統(tǒng)、閉式冷卻器用水、脫硫系統(tǒng)冷卻用水。脫硫工藝用水擬用處理后的工業(yè)廢水和循環(huán)水排污水補充。
2.2廠區(qū)排水的回收與利用構(gòu)想
對廠區(qū)排水應(yīng)進行分級、分質(zhì)回收利用,不宜進行統(tǒng)一收集使用,這樣可降低工業(yè)廢水處理成本。(1)反滲透濃排水和輔機循環(huán)水排污水的水質(zhì)特點是懸浮物含量低而含鹽量大,是火電廠最大的廢水來源。反滲透濃排水排至水處理島回收水池后回用,對這兩種廢水主要考慮用于脫硫工藝用水來消化。(2)鍋爐定排、連排、機組啟動階段排水的含鹽量很低,擬通過爐側(cè)定排集水池收集,回收至機力塔水池。(3)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)排水、主廠房內(nèi)爐側(cè)、機側(cè)排水統(tǒng)一收集至凝結(jié)水精處理廢水池,再排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)進行集中處理。(4)含煤廢水經(jīng)沉淀、絮凝、過濾后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。(5)油庫含油廢水經(jīng)油水分離處理后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。(6)灰?guī)炫潘皬S區(qū)雨水通過工業(yè)廢水管網(wǎng)收集后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。(7)鍋爐化學清洗廢水因?qū)儆诟吆}量、高污染廢水,且在機組投運前或停運期間產(chǎn)生,無法回收利用,一般通過臨時管道排至中和池或非經(jīng)常性廢水池經(jīng)調(diào)整后排放。(8)其他非經(jīng)常性廢水通過工業(yè)廢水管網(wǎng)收集后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。(9)水處理島作為廠區(qū)工業(yè)廢水收集和回用樞紐,也是廠區(qū)廢水外排點。
2.3廠內(nèi)廢水回用途徑
(脫硫工藝用水:主要考慮采用水處理島處理后的工業(yè)廢水,不足部分由輔機循環(huán)水補充。對于機組石灰石濕法脫硫系統(tǒng)如不設(shè)脫硫工藝用水約為/以上,按每年運行計,僅脫硫系統(tǒng)工藝用水約需萬噸,理論上可以完全消耗掉廠區(qū)內(nèi)所有工業(yè)廢水,僅產(chǎn)生萬噸的脫硫廢水需外排。但因石灰石濕法脫硫系統(tǒng)對工藝用水的含鹽量和含量有要求,實際上脫硫工藝用水需通過加大輔機循環(huán)水補充量來降低含鹽量和含量。脫硫系統(tǒng)按%用水量使用水處理島工業(yè)廢水,則水處理島工業(yè)廢水約有萬噸剩余量。(煤場噴灑、棧橋沖洗、燃煤系統(tǒng)水噴霧等用水擬采用水處理島工業(yè)廢水,因棧橋沖洗用水量小,水損失可忽略不計,而煤場噴灑、燃煤系統(tǒng)水噴霧具有較強的季節(jié)性,按每年有一半時間需進行煤場噴灑和燃煤系統(tǒng)水噴霧降塵,按每天噸用水量計,則一年最多可用消耗工業(yè)廢水萬噸左右。(預計每年工業(yè)廢水外排量為+=萬噸左右。
2.4影響廠區(qū)工業(yè)廢水回收利用的主要因素
(脫硫系統(tǒng)停運,將有/以上的工業(yè)廢水外排,按脫硫系統(tǒng)%的投運率,發(fā)電小時數(shù)計,因脫硫系統(tǒng)%的停運率將多產(chǎn)生至少.萬噸工業(yè)廢水。(陰雨天氣,煤場噴灑無法進行,多余工業(yè)廢水將外排。(因上述因素每年工業(yè)廢水實際外排量可能為++.=.萬噸左右。
2.5工業(yè)廢水回用對脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的影響
(脫硫系統(tǒng)工藝用水采用工業(yè)廢水和輔機循環(huán)水后,因脫硫工藝用水含鹽量和含量高,可能導致脫硫后煙氣中水蒸氣攜帶鹽分量大,對煙囪腐蝕將加劇。(脫硫系統(tǒng)石灰石消耗量增大,使脫硫成本上升。
3當前工業(yè)廢水減排或零排放技術(shù)
3.1工業(yè)廢水電吸附技術(shù)
電吸附是近幾年發(fā)展起來的高含鹽水脫鹽技術(shù),目前仍處于試驗階段,其適應(yīng)水質(zhì)上限目前為電導率≤μ/折合含鹽量約/的水質(zhì),其脫鹽率可達到%左右,水利用率%左右。如建套/的電吸附系統(tǒng)用于反滲透濃水回收,工程造價約萬元,仍有/的高含鹽水排放,其制水成本在元/噸以上。
3.2鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù)
鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù)通過鹽水蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)和干化設(shè)備實現(xiàn)鹽水的固液分離。鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù)投資及運行成本極高,一套/的鹽水濃縮結(jié)晶系統(tǒng)投資據(jù)悉在萬元以上,處理過程中需消耗大量電能和蒸汽,在國內(nèi)電廠極少采用。
3.3電廠主流工業(yè)廢水處理技術(shù)
火電廠目前通常對工業(yè)廢水進行絮凝、澄清處理,可降低工業(yè)廢水懸浮物含量,可回用于煤場噴灑等方面。采用反滲透對循環(huán)水排污水進行脫鹽處理后回用于除鹽水和工業(yè)用水,也是目前常用的廢水綜合利用技術(shù)。當前火電廠主要通過用水的分級使用和分級處理,降低工業(yè)廢水產(chǎn)生量,然后對剩余工業(yè)廢水進行回收使用,使用場合不外乎煤場噴灑、灰?guī)彀铦?、灰場降塵等,盡量通過上述應(yīng)用來實現(xiàn)過程的零排放,這也是目前電力設(shè)計院普遍采用的方法和思路。
3.4電廠工業(yè)廢水減排措施
(在工程建設(shè)階段廠區(qū)主要用水系統(tǒng)、中水來水、外排廢水、回收用水、綠化用水、生活用水等管路配備完善的計量表計,接入水處理島控制系統(tǒng),建立水務(wù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)用水、排水的實時監(jiān)測,為提高全廠水務(wù)管理水平奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。(專人負責水務(wù)管理,力爭在全廠用水過程中實現(xiàn)廢水階段性的零排放。(提高設(shè)備嚴密性和可靠性,防止因設(shè)備原因造成大量排水。(提高員工節(jié)水意識,深化用水成本觀念,讓大家都知道浪費水即增加發(fā)電成本的道理。
4本工程工業(yè)廢水綜合利用方案經(jīng)濟比較
按本工程年排水量.萬噸計,排污費按元/噸計,本工程每年廢水排污費約為萬元。如采用電吸附技術(shù)和鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù),成本遠高于排污費,將得不償失。
5機組運行后廢水減排的措施
5.1隨著電吸附技術(shù)的不斷改進,其造價將逐步下降,對工業(yè)廢水用電吸附處理后可回收%的工業(yè)廢水,可使外排水量減少%。
5.2機組正常運行一段時間后,其用水、排水將趨于穩(wěn)定,通過開展水平衡試驗,找出全廠用水設(shè)備的主要漏點,提出有針對性的治理措施,進一步降低全廠發(fā)電水耗率。