電廠廢水零排放中的廢水處理工藝

劉紹強(qiáng)

摘要： 工業(yè)廢水處理工藝系統(tǒng)越來越廣泛應(yīng)用于企業(yè)的廢水處理中。朝陽燕山湖發(fā)電有限公司為燃煤式發(fā)電廠，電廠采用工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，對發(fā)電過程中產(chǎn)生的各種工業(yè)廢水進(jìn)行處理，從而達(dá)到廢水循環(huán)再利用，實(shí)現(xiàn)了廢水零排放。

關(guān)鍵詞：燃煤式發(fā)電廠；工業(yè)廢水；零排放

1 概述

目前我國的水資源具有時(shí)空分布不均，呈現(xiàn)南多北少，東多西少的狀態(tài)，人均水資源量少，僅為世界平均水平的1/4，約為 2200m3，供求矛盾尤為突出等特點(diǎn)。此外，受經(jīng)濟(jì)模式、發(fā)展現(xiàn)狀和氣候變化的影響，水資源短缺問題已經(jīng)越來越受到人們的重視，該問題已成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。如何高效、合理地利用水資源已成為我國可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的重要研究問題。然而，燃煤式發(fā)電廠作為大型用水、排水單位，用水量很大，占工業(yè)用水比例的30% 到40%。從水環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的角度，保護(hù)水資源，節(jié)約電廠用水，提高水資源的再利用，對燃煤式發(fā)電廠的節(jié)能減排具有重要意義，這不只是關(guān)系到電力行業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，還是關(guān)系到電力行業(yè)持續(xù)發(fā)展。廢水零排放是一種理想的密閉用水系統(tǒng)，即不向外拍出廢水，系統(tǒng)中的水不斷循環(huán)、處理、再利用，達(dá)到保護(hù)水資源，節(jié)約水資源的目的。

本文是在查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)其實(shí)際應(yīng)用。介紹了廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)，并結(jié)合朝陽燕山湖發(fā)電有限公司工業(yè)廢水系統(tǒng)處理工藝的實(shí)際應(yīng)用，有力證明了廢水處理工藝在燃煤式發(fā)電廠廢水處理中的有效作用。

2 內(nèi)容簡介

燃煤式發(fā)電廠生產(chǎn)的廢水主要有含油污水、工業(yè)廢水、生活污水、循環(huán)水廢水、含煤廢水、脫硫廢水等。主要污染物有鹽、懸浮固體、重金屬和有機(jī)物。目前，在我國實(shí)現(xiàn)廢水零排放的燃煤式發(fā)電廠較少，同時(shí)廢水零排放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)出水量較少。

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司位于遼寧省朝陽市，發(fā)電廠配備了2X600MW發(fā)電機(jī)組。 由于采用石灰石脫硫工藝，電廠生產(chǎn)出的各種廢水難以處理。 為減少全廠廢水排放量，減少機(jī)組單位發(fā)電量的取水量，提高廢水利用率，本廠采用廢水零排放技術(shù)，構(gòu)建了廢水零排放系統(tǒng)，回收深度處理電廠生產(chǎn)的各種廢水，并循環(huán)利用。

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司2×600MW 電廠廢水“零排放”工程項(xiàng)目于 2016 年9月開始進(jìn)入調(diào)試階段，2017年3 月正式生產(chǎn)。

3 燃煤式發(fā)電廠廢水處理面臨的問題

根據(jù)我國目前的相關(guān)環(huán)保法規(guī)以及燃煤式發(fā)電廠的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可把燃煤式發(fā)電廠分為三類排放類型。第一類是建設(shè)較早的燃煤式發(fā)電廠，電廠建設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)可以允許設(shè)置排放廢水口， 相關(guān)的環(huán)保部門允許電廠排放一定量的廢水并收取相應(yīng)的排污費(fèi)。第二類是近些年根據(jù)廢水“零排放”標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建設(shè)的電廠，此類電廠按相關(guān)環(huán)保規(guī)定沒有設(shè)置排放的廢水口，只設(shè)置一個(gè)排放雨水口。第三類是電廠在向相關(guān)部分繳納排污費(fèi)用之后將產(chǎn)生的廢水排入到城市污水處理廠。具體而言，燃煤式發(fā)電廠在處理廢水方面存在以下三個(gè)問題。

3.1 老舊燃煤式發(fā)電廠排水廢水改造費(fèi)用高、難度大

近些年，新建的燃煤發(fā)電廠從設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行等方面均考慮了廢水問題，并且取得的效果顯著，但對于部分老舊燃煤式發(fā)電產(chǎn)， 其廢水改造費(fèi)用高、難度大。較早建立的燃煤式發(fā)電廠，在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮廢水方面的問題，所采用的工藝技術(shù)也比較落后， 使用的廢水處理設(shè)備也比較少，已不能滿足當(dāng)前對于環(huán)保的要求， 這些燃煤式電廠在廢水改造時(shí)需要整體更新原有設(shè)備，改造費(fèi)用較高， 電廠承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重。此外， 由于電廠基建資料嚴(yán)重缺失， 也增加了改造的難度；

3.2 脫硫廢水等高含鹽廢水終端處理經(jīng)濟(jì)代價(jià)大

燃煤式發(fā)電廠最難處理的廢水主要是脫硫廢水、化學(xué)再生廢水等含鹽量高的廢水。這一類高含鹽廢水不適合重復(fù)利用，因此燃煤式發(fā)電廠為滿足環(huán)保要求， 開始采用廢水處理零排放工藝。廢水處理零排放概念很早就已經(jīng)提出，但在我國真正廢水零排放應(yīng)用的電廠卻很少，主要因?yàn)閺U水零排放工藝投資成本高、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用貴、操作要求嚴(yán)格等。我國在2009年投入運(yùn)行第一個(gè)燃煤式發(fā)電廠廢水零排放項(xiàng)目，廢水處理水量可達(dá)22 m3/h，其中脫硫廢水處理量為18 m3 /h，項(xiàng)目總投資費(fèi)用約九千萬元， 處理廢水成本在100 150 元/噸。近幾年還有其他燃煤式發(fā)電廠也應(yīng)用了該工藝，但投入費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用都十分昂貴。

3.3 廢水處理產(chǎn)生的鹽類急需解決

在燃煤式發(fā)電廠廢水處理過程中，通常把廢水中的鹽類與水進(jìn)行分離，分離后得到的純凈水可重復(fù)利用。得到的鹽類大致有兩種處理方法。一是分離后鹽類處理達(dá)到工業(yè)鹽的標(biāo)準(zhǔn)則當(dāng)作工業(yè)鹽進(jìn)行使用。二是與灰渣進(jìn)行混合使用。但第一種處理方法通常由于品質(zhì)不穩(wěn)定、產(chǎn)量不高等原因，無法穩(wěn)定使用； 第二種方法中灰渣可能混有鹽中水份，影響灰渣的利用。目前燃煤式發(fā)電廠還沒有更好處理鹽類的方法，相關(guān)部門也沒有對此部分鹽類做出明確規(guī)定，隨著我國環(huán)保政策的出臺(tái)，將有明確的方法和技術(shù)來處理這部分鹽類。

4 電廠廢水零排放的核心

廢水梯級(jí)利用是燃煤式發(fā)電廠污水處理零排放的核心。 廢水梯級(jí)利用的前提是要充分了解電廠各水系統(tǒng)的水量和水質(zhì)情況，制定準(zhǔn)確的水量平衡圖，將全廠水量作為一個(gè)整體處理，統(tǒng)一全廠的水量規(guī)劃和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)調(diào)各級(jí)用水系統(tǒng)配水量，做好水量平衡工作。 要優(yōu)化供水系統(tǒng)之間的關(guān)系，根據(jù)水質(zhì)和水質(zhì)的要求，尋找合適的廢水處理回收利用系統(tǒng)，以減少用水量，實(shí)現(xiàn)節(jié)水，零排放的目的。

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司的廢水處理系統(tǒng)主要采用“曝氣+絮凝+沉淀+過濾”的處理工藝，主要包括污水收集和廢水輸送系統(tǒng)、廢水預(yù)處理系統(tǒng)、加藥處理系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)。

4.1 朝陽燕山湖發(fā)電有限公司工業(yè)廢水種類及特點(diǎn)

工業(yè)廢水來自電廠各生產(chǎn)工藝過程。按照它們的來源和發(fā)生的頻率又可分為經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水。經(jīng)常性廢水有：鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)及凝結(jié)水精處理系統(tǒng)產(chǎn)生酸堿廢水；非經(jīng)常性廢水有：機(jī)組的啟動(dòng)排水、灰?guī)鞆U水、主廠房地面排水、空氣預(yù)熱器沖洗廢水和鍋爐化學(xué)清洗廢水；此外還有含油廢水。我廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)出力100m3/h，含油廢水處理系統(tǒng)總出力為10m3/h。

4.2 系統(tǒng)流程

4.3 系統(tǒng)裝置運(yùn)行方式

工業(yè)廢水處理裝置為無人值守，能在遠(yuǎn)方控制室內(nèi)進(jìn)行設(shè)備的起停、控制和調(diào)節(jié)。處理裝置可連續(xù)運(yùn)行，也可間斷運(yùn)行。

4.4 廢水處理系統(tǒng)出水指標(biāo)

工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的出水達(dá)到GB8978

≤200

4.7 效果與效益

朝陽燕山湖發(fā)電有限公司的電廠廢水處理零排放系統(tǒng)于 2012年12月投入運(yùn)行，到目前為止已經(jīng)運(yùn)行一年，累計(jì)處理電廠廢水近100萬噸，藥品使用費(fèi)用與用電費(fèi)用初步統(tǒng)計(jì)為 10萬元/年，全廠應(yīng)用廢水零排放系統(tǒng)的總節(jié)約資金約65 萬元/年。

5 總結(jié)

電廠廢水處理零排放系統(tǒng)在實(shí)際過程中，具有出水水質(zhì)穩(wěn)定、達(dá)標(biāo)，在投資、運(yùn)行、管理等方面與常規(guī)技術(shù)相當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn)。從目前廢水處理零排放系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行實(shí)際來看，廢水處理零排放系統(tǒng)能夠有效的解決電廠廢水排放與回收再利用的問題，具有一定的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值，符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的理念，滿足當(dāng)時(shí)環(huán)保政策要求。盡管電廠廢水處理零排放技術(shù)在電廠工業(yè)廢水回收利用處理以及電廠廢水零排放的方面應(yīng)用還較少。然而，可以預(yù)見，未來將有更多的發(fā)電廠應(yīng)用用廢水處理零排放系統(tǒng)，該技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景與實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

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