循環(huán)式火電廠污水處理系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

謝斌 陳烊澤 張麗姸

摘 要：在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的現(xiàn)在，我國水資源消耗量逐年增長，而電廠作為用水量較大的組織，并且排出大量污染物。電廠對其排放的污水進(jìn)行有效的處理與回收，不僅在很大程度上降低其對江河湖泊水資源帶來的污染，而且有效的節(jié)約了水資源，對經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

關(guān)鍵詞：污水處理;節(jié)能減排;低碳;循環(huán)利用系統(tǒng)

近年來，全國各地由于不注意污水的處理，我國主要水系的水體都遭到了不同程度上的污染。據(jù)調(diào)查，我國的電廠一直為大量用水組織，而中國的電力主要依靠燃煤的火力發(fā)電，但燃煤發(fā)電，從煤炭的開采、處理到發(fā)電廠的冷卻，都需要消耗大量的水。火力發(fā)電廠是用水大戶也是排水大戶。目前火力發(fā)電廠的用水也由于水資源的過量開發(fā)而日趨緊張，枯水期經(jīng)常出現(xiàn)用水告急現(xiàn)象。“循環(huán)式火電廠污水處理系統(tǒng)”工作時，通過過濾層中的活性炭吸附層和去離子滲透層對廢水進(jìn)行過濾，過濾后的污漬進(jìn)入污漬收集箱中，再經(jīng)過廢水處理箱中的過濾板進(jìn)行處理，將處理過的凈水通過水泵進(jìn)入凈水儲存箱內(nèi)，且通過水龍頭進(jìn)行使用，具有很高的環(huán)保性和節(jié)能性。

1 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

1.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計

系統(tǒng)分為廢水收集箱，污漬收集箱，廢水處理箱，凈水儲存箱這4部分。

1.2 系統(tǒng)的構(gòu)建特點(diǎn)

（1）廢水收集箱。其主要負(fù)責(zé)收集廢水，工業(yè)廢水通過廢水進(jìn)口經(jīng)過下方漏斗后，由第一過濾層和第二過濾層過濾，下端分別通過第一污漬出口和第二污漬出口并與污漬收集箱連通，第一過濾層和第二過濾層內(nèi)分別包括活性炭吸附層和去離子滲透層。

（2）污漬收集箱。其通過第一污漬出口與第二污漬出口與廢水收集箱相連，將其過濾后的殘?jiān)占胛蹪n收集箱中。

（3）廢水處理箱。廢水收集箱的底端通過連接管與廢水處理箱的一側(cè)連接，經(jīng)過連接管廢水進(jìn)入處理箱，廢水處理箱內(nèi)的中部插設(shè)有過濾板，過濾板為滲透層，且過濾板內(nèi)添加有絮凝劑，水經(jīng)過過濾板絮凝，在過濾板遠(yuǎn)離水泵的一側(cè)設(shè)有過濾海綿層和沉淀層，達(dá)到第二次過濾的效果。

（4）凈水儲存箱。廢水處理箱的另一側(cè)通過連接管與凈水儲存箱的一側(cè)連接，經(jīng)過連接管與廢水處理箱之間的水泵進(jìn)入凈水儲存箱，連接管靠近凈水儲存箱的一端安裝有止逆閥，以防凈水逆流，凈水儲存箱的另一端連接有水龍頭，方便使用。

1.3 系統(tǒng)的工作原理

（1）具體實(shí)施方式。本裝置利用廢水收集箱收集廢水，并使廢水通過廢水進(jìn)口經(jīng)過下方漏斗后，由第一過濾層和第二過濾層過濾，第一過濾層和第二過濾層內(nèi)分別包括活性炭吸附層和去離子滲透層。過濾層下端分別通過第一污漬出口和第二污漬出口并與污漬收集箱連通。廢水收集箱的底端通過連接管與廢水處理箱的一側(cè)連接，廢水處理箱內(nèi)的中部插設(shè)有過濾板，過濾板為滲透層，且過濾板內(nèi)添加有絮凝劑，廢水經(jīng)過過濾板絮凝，并在過濾板遠(yuǎn)離水泵的一側(cè)設(shè)有過濾海綿層和沉淀層。廢水處理箱的另一側(cè)與凈水儲存箱的一側(cè)連接，經(jīng)過連接管與廢水處理箱之間的水泵進(jìn)入凈水儲存箱，且靠近凈水儲存箱的一端安裝有止逆閥，以防凈水逆流，凈水儲存箱的另一端連接有水龍頭，方便使用。

（2）具體工作原理。該火電廠廢水收集利用裝置通過第一過濾層和第二過濾層對廢水進(jìn)行過濾，且過濾的污漬通過第一污漬出口和第二污漬出口進(jìn)入污漬收集箱中，在通過連接管與廢水處理箱連通，經(jīng)過廢水處理箱里的過濾板進(jìn)行處理，將處理過的凈水，通過水泵進(jìn)入凈水儲存箱內(nèi)，且通過水龍頭進(jìn)行使用，具有很高的環(huán)保性和節(jié)能性。

1.4 系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

本裝置可有效凈化由火電廠排出的工業(yè)廢水并使其能夠循環(huán)利用，它作為污水處理系統(tǒng)對污水進(jìn)行過濾凈化，一定程度的改善工業(yè)廢水造成的水體污染嚴(yán)重這一問題。“循環(huán)式火電廠污水處理系統(tǒng)”可以較簡單方便的原理及較低的成本有效處理工業(yè)廢水，使水質(zhì)達(dá)到國家安全水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.5 項(xiàng)目的研究方法及可行性分析

研究方法：發(fā)現(xiàn)問題→提出問題→解決問題→畫出模型圖→制出模型→模擬裝置→記錄數(shù)據(jù)→估計其現(xiàn)實(shí)意義→得出總結(jié)→書寫申報書

（1）情況分析發(fā)現(xiàn)問題。

（2）對產(chǎn)品改裝的策劃。

（3）對產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)及制造產(chǎn)品模型。

可行性分析：利用目前火電廠利用的污水處理方式大多為將水通過中和池及澄清池的簡單廢水處理方法，這種方法并不能有效且完全的處理廢水中的雜質(zhì)。可將其與本裝置方法分別處理污水后的情況做測量報告

1.6 經(jīng)濟(jì)效益及社會效益

制作成本較為低廉且應(yīng)用方便，與普通的火電廠污水處理裝置相比，可以更加安全有效的處理由火電廠排出的廢水。對現(xiàn)在最為嚴(yán)重的水資源污染問題的解決上有良好的社會效益。

1.7 設(shè)計創(chuàng)新點(diǎn)

（1）本產(chǎn)品發(fā)明新型實(shí)用，結(jié)構(gòu)簡單，在實(shí)際應(yīng)用施工過程中較簡便，降低了施工難度和施工成本。

（2）本產(chǎn)品所凈化處理的廢水達(dá)到工業(yè)使用的標(biāo)準(zhǔn)，可再次投入到新的生產(chǎn)過程中，提高了對水資源的利用率，解決了水資源浪費(fèi)問題。

（3）本產(chǎn)品的過濾層更換簡單，保證了經(jīng)過該裝置凈化的水的安全性和清潔性。

1.8 項(xiàng)目研究的預(yù)期成果

“循環(huán)式火電廠污水處理系統(tǒng)”能夠針對目前火電廠工業(yè)廢水處理不當(dāng)排出，造成的水體污染嚴(yán)重問題，使火電廠的污水排放更加安全并可循環(huán)利用，能夠應(yīng)用于國內(nèi)目前的火電廠，并且有效使目前水質(zhì)污染的嚴(yán)峻問題得到改善。

2 結(jié)語

多年來，由于工業(yè)污水及生活污水的排放造成的水體環(huán)境污染一直困擾著我們，在科技與工業(yè)飛速發(fā)展的今天，更多的污染問題給我們的生產(chǎn)生活帶來了很大的不便。許多電廠的用水和排水仍處于自然和隨意的狀態(tài)，雖然廢水中污染物的濃度不高，但由于排水量大使污染總量較大，從而造成不同程度的環(huán)境污染。用水和排水費(fèi)用在電力成本中的比例日益提高。因此，加大火力發(fā)電廠廢水處理力度，提高用水的重復(fù)利用率，治理污染，減少排放，不僅具有社會效益，而且也有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本裝置不僅能有效解決目前火電廠污水處理不當(dāng)問題，且在實(shí)際應(yīng)用施工過程中較簡便，降低了施工難度和施工成本，并在一定程度上減少了水資源的浪費(fèi)現(xiàn)象。因此該項(xiàng)目的未來推廣很有價值。

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