火力发电厂废水处理及回收利用的研究

发表时间:2020/12/31   来源:《中国电业》2020年第22期   作者:王传义
[导读] 电力能源是我国当前需求较大的能源之一,就我国当前发电厂的实际状况而言,
        王传义
        新疆华电高昌热电有限公司   新疆吐鲁番  838000
        摘要:电力能源是我国当前需求较大的能源之一,就我国当前发电厂的实际状况而言,在发电过程中产生的多种废水是厂区普遍存在和急需解决的问题。本文阐述了我国火力发电厂工业废水的种类和特征,并分析了火力发电厂废水处理及回收利用的方法,以实现火力发电厂环保性与经济效益的最大化。
        关键词:发电厂;废水处理;回收利用
        目前火力发电厂的用水也由于水资源的过量开发而日趋紧张,枯水期经常出现用水告急现象。许多火力发电厂的用水和排水仍处于自然和随意的状态,虽然废水中污染物的浓度不高,但由于排水量大使得排污总量较大,从而造成不同程度的环境污染。所以加大火力发电厂废水处理力度,提高水的重复利用率,治理污染,减少排放,不仅具有社会效益,而且也有十分重要的现实意义。
        1、火力发电厂的废水的基本类型和特征
        1.1输煤系统消尘的清洗水:煤炭等物质在运输过程中有大量的尘灰飞扬,一般需要清水去去除这些尘灰,虽经这些清洗后排放的污水已经过沉淀池沉淀,然而污水中煤粉等悬浮物含量仍很高,该类冲洗水的排放一般比较有规律。
        1.2除灰浓缩池溢流水:该类污水悬浮物含量很高,主要是漂珠和粉煤灰,水质的pH 值偏高,含有一些有害的微量元素,会经常连续性排放,水量相对稳定。
        1.3化学水处理排水:包括化验污水、脱硫废水和除盐设备的再生污水等,这些化学性很强的污水在排放之前都会先放到中和池中和,然后才排放,虽然如此,经处理后排放的化学水还是偏酸性或碱性的,仍属于污染水源。
        1.4锅炉的排污水:该类污水含盐量很高,pH 值偏酸性。主要是清洗暖风器、热力设备、空气预热器、锅炉酸洗等的污水。一般不经常性排水,只是偶尔的清洗设备时临时排放,但是水量大。
        1.5含油污水:该类水是由于检修清洗油管设备或者油管路渗漏时排放造成。不连续但经常性排放。
        1.6设备事故检修排水:一般在进行设备大规模检修的时候进行的排水,比如检修循环水管沟而导致的地面排水。一般是临时排水。
        1.7冷却塔的循环排污水、溢流水:该类水含盐量很高,需经常性排放。
        1.8脱硫废水:该类水主要是悬浮物、pH值、重金属超标。
        1.9工业供热、制冷用汽冷凝水:水量连续而稳定,水量较大。
        2、火电厂废水处理工艺
        根据废水的成分和污染物的含量,火力发电厂一般采用以下几种废水处理工艺:
        2.1隔滤法
        隔滤法又分栅栏法、筛滤法和过滤法等,栅栏法和筛滤法都是以阻隔的方式拦截废水中比较粗大的悬浮固体,而过滤法除拦截作用外,还有吸附、絮凝和沉淀等作用,使比孔隙更细的悬浮颗粒也能从废水中分离出来。


        2.2活性污泥法
        活性污泥法是好氧生物转换处理的一种典型方法,此法特别适用于生活污水的处理,它是以含于废水中的有机污染物为培养基,在有溶解氧的情况下,连续地培养活性污泥,再利用其吸附凝聚和氧化分解作用净化废水中的有机污染物, 初次沉淀池用以去除废水中的原生悬浮物,曝气池使废水中的有机污染物与活性污泥充分接触,并吸附和氧化分解有机污染物,曝气系统供给曝气池生物反应所必须的氧气,并起混合搅拌作用,二次沉淀池用以分离曝气池出水中的活性污泥,污泥回流系统把二次沉淀池中的一部分沉淀污泥再回流到曝气池,以保证曝气池有足够的微生物浓度,剩余污泥排放系统是将曝气池内不断增殖的污泥通过排放系统排掉,以保证曝气池的有效反应容积。
        2.3中和处理法
        中和处理法是根据酸碱中和理论,有效调节pH以使废水达到排放要求的一种简单方法。火电厂的化学清洗排水、水处理的再生排水等一般都需要进行中和处理,目前多数电厂都设计和使用中和池来处理制水再生过程所排放的废酸液和废碱液,当然由于火电厂酸碱废液排放量大,所以采用中和工艺时也要因地制宜,做到经济有效。除用酸碱液直接处理外,酸性废水亦可用投加碱性药剂、通过碱性滤料、利用碱性废渣和天然水体及土壤中碳酸盐、重碳酸盐碱度来进行中和处理;碱性废水可用废弃无机酸、酸性废气和酸性废水处理。此外,一些火力发电厂还采用混凝、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等工艺方法处理污水。
        3、火力发电厂废水处理及回收再利用方案
        3.1消除涝渣机渣水的溢流问题
        从捞渣机工作过程的角度考虑,因为捞渣机中的水质差,液位控制难,容易出现溢流现象,甚至可能会造成溢出的渣水与雨水系统混合,再次增加处理难度的后果。基于此,可对捞渣机运行控制进行合理化更改,解决渣水溢流问题。首先,整改渣水液位的控制要求,避免渣水出现溢流。其次,在渣池的溢流口进行封堵。同时,要定期清理渣池底部的沉积物,保证渣池内部的容积防止溶液溢流。
        3.2完善脱硫废水处理系统
火电厂废水处理和回收利用的重点是做好脱硫废水的处置,因为脱硫废水中含有重金属、氟离子、COD、无机盐等污染物,所以脱硫废水在经过现有脱硫废水系统处理后,会再次进入到高盐废水浓缩处理系统中。针对含有重金属的脱硫废水进行集中处理时,应能够使用以澄清、絮凝、调整PH值和氧化物为主要处理的工艺过程。
        3.3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,进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,所以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。
        3.4高含盐量废水的处理回用
        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,所以这种回用方式的处理成本较高。
        4、结束语
        火力发电厂废水处理及回收利用是节约用水和保护环境的重要途径。然而在这方面我国尚属起步阶段,与国外相比差距很大。根据我国现状,还应加大对污水处理及其回收利用技术的研究和科技投入力度,以期产生更大的经济效益和社会效益。
参考文献:
[1]王桂华,贺平.火力发电厂废水处理工艺选择[J].吉林电力,2012,40(03):23-25+30.
[2]洪超雄.火力发电厂工业废水处理的技术研究与工程应用[D].武汉理工大学,2011.
[3]田秀君,李进,李志军,宋锦.火力发电厂废水处理的现状与展望[J].环境污染治理技术与设备,2005(03):1-4.
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