火力發(fā)電廠廢水處理及回用技術(shù) 

1、概述

    發(fā)電廠作為水資源消耗的大戶，其每年的廢水排放量占總體的10%左右，且水費(fèi)以及排污費(fèi)繳納數(shù)量的不斷增加，也給發(fā)電廠企業(yè)帶來了更大的壓力。為此，發(fā)電廠企業(yè)有必要加大節(jié)水力度。而廢水處理和回收技術(shù)的應(yīng)用，對于提高污水處理效率，實現(xiàn)節(jié)約用水目的有著顯著效果，在發(fā)電廠企業(yè)中應(yīng)加大對其推廣力度，進(jìn)而為行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

    2、火力發(fā)電廠廢水的種類和特征

    2.1沖灰水

    沖灰水在總體廢水排放量的一半左右，主要是爐渣和除塵器灰清洗中產(chǎn)生的廢水，其會在灰場沉降后排出。在發(fā)電廠運(yùn)行中，沖灰水的占比相對較大，并已經(jīng)成為火力發(fā)電廠主要的污染源之一。如果不能對沖灰水進(jìn)行處理，則會導(dǎo)致周邊水域環(huán)境中的金屬和煤渣含量不斷升高，對河流造成較大污染。

    2.2工業(yè)廢水

    工業(yè)廢水是火力發(fā)電廠中各設(shè)備運(yùn)行冷卻后產(chǎn)生的廢水，其在總廢水排放中占到4成左右。火力發(fā)電廠工業(yè)廢水中含有的有害物質(zhì)主要有懸浮物、硫化物、有機(jī)物等，雖然含量相對較少，但是帶來的污染卻是巨大的。

    2.3生活污水

    生活污水的占比僅在一成左右，主要是生活中所附著的排泄物或者生活肥料。這類污水的來源相對較廣，如不做有效處理不僅會影響周邊水資源質(zhì)量，還會加快水源中的富營養(yǎng)化反應(yīng)。

    基于此，在火力電廠廢水處理過程中，應(yīng)注意以下幾點內(nèi)容：首先，部分電廠排放的廢水中，有害微量元素的含量高出國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍，需要引起相關(guān)部門的注意。其次，排放的污水中酸堿度、懸浮物、石油等雜質(zhì)較多，需要加大對其治理;再次，由于工業(yè)生產(chǎn)中排放的污水沒有一定的連續(xù)性，且排水量也會隨著生產(chǎn)需求的不同而出現(xiàn)不同程度的變化，故而需要做到具體情況具體分析；最后，廢水種類較多，濁度較低，在治理中要做好相應(yīng)的檢測工作，及時測定廢水中污染物質(zhì)的含量，強(qiáng)化治理效果。

    3、火力發(fā)電廠廢水處理和回收利用

    3.1沖灰排水

    在火力發(fā)電廠沖灰水治理過程中，主要針對的其沖灰水管道結(jié)垢、酸堿值域?qū)嶋H標(biāo)準(zhǔn)要求之間的矛盾進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體的處理措施為：一是爐煙治理。利用爐煙中含有的二氧化碳和二氧化硫等酸性氣體綜合沖灰水中的堿性成分。二是沖灰水的循環(huán)利用。沖灰水的循環(huán)利用可以說是目前電廠最常使用的方式，不過在使用該方式的過程中，需要對循環(huán)管道內(nèi)的結(jié)垢實施及時的清除，以免結(jié)垢太多阻礙水質(zhì)的循環(huán)。通常情況下，會通過阻垢劑的添加來降低結(jié)垢形成。三是管錢處理防垢法。結(jié)垢產(chǎn)生的主要原因是由于灰水中的氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，而氫氧化鈣在灰水中進(jìn)一步反應(yīng)生成碳酸鈣，碳酸鈣沉淀進(jìn)而結(jié)垢。所以為了避免結(jié)垢的產(chǎn)生，需提高灰漿的傳送效率，減少化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生，從而避免結(jié)垢現(xiàn)象。灰水系統(tǒng)基本上平穩(wěn)之后,再通過輸灰系統(tǒng)輸送到貯灰場便不會導(dǎo)致輸灰管道與裝置發(fā)生結(jié)垢的現(xiàn)象。

    3.2含油污水處理

    含油污水的處理需要根據(jù)含油量、油的種類、水質(zhì)情況以及排放量等內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃和設(shè)計，然后選擇有效的處理措施，提升水資源質(zhì)量。通常情況下，含油污水的處理流程可以分為兩種：一是利用隔油池、油水分離器對含油污水予以隔離處理，處理后的污水可進(jìn)行回收利用或者直接排放到環(huán)境中；二是利用隔油池和氣浮池實行含油污水處理，以減少污染的發(fā)生。

    3.3循環(huán)水排污水

    對于以往的發(fā)電廠而言，其采用的是水利沖灰系統(tǒng)，這時可以采用循環(huán)水排污水的方式，來實現(xiàn)污水的有效處理。不過現(xiàn)階段，很多大電廠采用的是干除灰系統(tǒng)，以此來節(jié)省淡水資源利用率，所以在設(shè)計過程中會對灰和水的比例進(jìn)行有效調(diào)整，盡可能降低沖灰水的數(shù)量，因此，循環(huán)水排污水就成了目前很多電廠排污處理中較為重要的一環(huán)。

    隨著水資源的日益緊張，污水回收利用成為電廠運(yùn)行的主要模式，不過由于電廠運(yùn)行狀況以及水質(zhì)的不同，使得循環(huán)水排污水中雜質(zhì)成分也不盡相同，因此,應(yīng)當(dāng)對回收該水源用在何處進(jìn)行較為嚴(yán)格的思考,之后再根據(jù)發(fā)電廠的運(yùn)行工況以及原水的水質(zhì)，明確水處理方法。循環(huán)水排污水處理工藝如圖1所示。

火力發(fā)電廠廢水處理及回用技術(shù)

    4、處理工藝

    4.1石灰澄清處理加過濾系統(tǒng)

    經(jīng)過預(yù)處理后堿性碳酸鹽會被直接消除，從而降低水中含有的溶解固體數(shù)量，消除30%-35%的硅化物以及約25%的有機(jī)物。由于在循環(huán)水排污水中含有較多的有機(jī)物和膠體物質(zhì)，在利用該系統(tǒng)后，通過絮凝劑的使用，能夠?qū)⑦@些有害物質(zhì)予以剔除，從而緩解后期介質(zhì)超濾和過濾器的壓力，保證處理效果。

    4.2低壓反滲透治理方法

    超濾加反滲透雙模的治理方式是在循環(huán)水排污水治理中最常使用的一種形式。但是在實際使用過程中，由于循環(huán)水排污水處理中會加入較多的減緩侵蝕和阻垢劑等有機(jī)高分子成分，導(dǎo)致PAC無法進(jìn)行有效絮凝，而為了加強(qiáng)水體質(zhì)量的平穩(wěn)性，需要不斷加大PAC量。

    4.3高壓反滲透系統(tǒng)

    在低壓反滲透淡水回收到循環(huán)水補(bǔ)水這一系統(tǒng)中，濃水在經(jīng)過高壓反滲透系統(tǒng)后，其中含有的鹽分將會被有效剔除，這時在達(dá)到循環(huán)補(bǔ)水系統(tǒng)后即可實現(xiàn)淡水的回收利用。在整個作業(yè)流程中，濃水中的含鹽量將會被縮至每升80克左右，水量則會從每小時220立方米變到每小時7立方米左右。

    4.4反滲透管材挑選

    在對反滲透系統(tǒng)中的管材和設(shè)備進(jìn)行挑選時，要確保管材在產(chǎn)水過程中不會對水質(zhì)造成再次污染，所以一般情況下，管材都會采用溶出物較少的鋁塑管或者PPR管；而進(jìn)水管的挑選則以鋼襯膠管或者不銹鋼管為主；對于濃水排放管與低壓進(jìn)水管路而言，能夠使用一般的高分子材質(zhì)的給水管；高壓泵與高壓管路材質(zhì)應(yīng)當(dāng)依據(jù)進(jìn)水的含鹽數(shù)量，使用規(guī)格一樣的不銹鋼。

    4.5重金屬廢水處理

    重金屬廢水中由于含有的金屬元素相對較多，所以在處理過程中，需要通過澄清、絮凝、酸堿值調(diào)整以及氧化等工藝的綜合應(yīng)用來實現(xiàn)。對含有重金屬的廢水實施分散化處理時,可以采用調(diào)整酸堿值以及氧化的簡便工藝。

    4.6有機(jī)物、含懸浮物等的廢水處理

    這類污水的處理一般都會采用澄清、絮凝和沉淀相結(jié)合的處理方式。

    4.7含酸堿的廢水

    酸堿性廢水處理中，通常都是采用中和方法實現(xiàn)的，具體的中和處理方式主要有：

    (1)過濾中和

    過濾中和方法的應(yīng)用對于酸度和堿度的比例有著一定要求，其一般被應(yīng)用在堿度小于酸度的電廠排放的廢水中，能夠通過酸堿度的綜合反映，降低污染物質(zhì)含量，之后再利用大理石濾層建雜質(zhì)予以過濾。不過在使用離子轉(zhuǎn)換裝置時，所使用的在生劑要剔除硫酸。

    (2)自然中和。

    其是將酸堿度的廢水全部投放到中和池中，之后利用壓縮空氣實行有效攪拌，確保反應(yīng)發(fā)生的充分性，在中和反應(yīng)結(jié)束后，即可將廢水排出。

    (3)補(bǔ)充中和

    補(bǔ)充中和是自然中和的一種補(bǔ)充形式，在自然的中和之中，無法進(jìn)行有效反應(yīng)的廢水會采用補(bǔ)充中和的方式予以處理。除此之外,還可以運(yùn)用弱酸樹脂來對呈堿性的廢水予以治理,其使用效果相對較好，但所需耗費(fèi)的資金相對較高。

    4.8生活污水處理工藝和流程

    生活污水的處理其實同工業(yè)污水雷同，都是通過污水處理系統(tǒng)的高效作業(yè)實現(xiàn)的。在對生活污水處理過程中，需要用到的設(shè)備主要有粗、細(xì)機(jī)械柵格、提升泵、生活污水處理設(shè)備、流量計、風(fēng)機(jī)、污泥泵。火力發(fā)電廠中產(chǎn)生的生活污水會由生活污水管道統(tǒng)一收集，并排放到調(diào)節(jié)池內(nèi)，在調(diào)節(jié)池前會設(shè)置自動機(jī)械格柵。污水在進(jìn)入調(diào)節(jié)池以后，會經(jīng)過曝氣管、潛水泵提升后進(jìn)入到污水處理設(shè)備中，每個污水處理設(shè)備會分成7個不同的組成部分，分別為初沉池、厭氧池、接觸氧化池、終沉池、清水池。處理后的污水通過清水池內(nèi)的過濾泵提升后,進(jìn)入過濾器過濾,然后進(jìn)入消毒水箱,消毒后再進(jìn)入貯水池，供回用。生活污水處理主要是應(yīng)用集中自動化控制的方式實現(xiàn)的，在控制間中設(shè)置了動力柜和電源布置柜，工作人員只需要在操作室中，即可實現(xiàn)對處理系統(tǒng)的監(jiān)控和管理，查看污水處理的效果。