火電廠污水包括工業(yè)冷卻水排水、化學水處理系統(tǒng)酸堿再生污水、過濾器反洗污水、鍋爐清洗污水、輸煤沖洗和除塵污水、含油污水、冷卻塔排污污水等。由于工業(yè)污水的種類多,各類污水的污染物種類、含量和排量不固定,致使工業(yè)污水的成分相當復雜,其主要污染物有:懸浮物、油、有機物和硫化物等,這類污水排入受納水體將會引起不同程度的環(huán)境污染,造成生態(tài)破壞。
一、火電廠污水來源
大型熱電廠典型的污水來源見圖1,主要有來自化學水處理車間的酸堿污水、電除塵器沖灰系統(tǒng)產(chǎn)生的沖灰水、鍋爐房沖渣污水、鍋爐定期排污水、循環(huán)水系統(tǒng)的排污水、輸煤系統(tǒng)沖洗水、油庫產(chǎn)生的含油污水和廠區(qū)生活污水等。污水中的主要污染物為懸浮物、石油類以及少量的有機物,見表1
火電廠污水綜合處理原則
我國的淡水資源分布不均衡,人均淡水資源占有量僅2700m3/人,居世界第88位,從這一點講,我國是一個水資源短缺的國家,加上我國的水資源分布不均衡,北方許多地區(qū)現(xiàn)已受到水資源短缺的制約。所以用水量十分太的熱電廠必須加強水務管理,提高水的利用率。在對全廠各系統(tǒng)排水量及水質進行分析的基礎上。在滿足使用的要求下,循環(huán)使用、循序使用,盡量提高水的復用率是熱電廠污水綜合治理應遵循的原則。
各排水系統(tǒng)分析
1鍋爐沖灰、沖渣污水
目前,我國大型電廠的除塵方式多為靜電除塵,除灰方式為水力除灰。不同的輸送方式,其灰水量有較大的差異,有的濃漿輸送系統(tǒng),其灰水比僅為1:2,回水進入灰場后由于蒸發(fā)、滲漏等原因,外排的灰水量幾乎為零;稀漿輸送時灰水比約為1:15,進人灰場后除部分灰水蒸發(fā)、滲漏外,仍有相當數(shù)量的灰水外排,據(jù)資料統(tǒng)計一座4×300MW機組的電廠,其灰水外排量可達700—800m3/h。灰水的污染物指標主要為pH、懸浮物、硬度、堿度和氟化物等。
沖渣水主要來自鍋爐的水力輸渣系統(tǒng)的脫水倉,渣水的污染物主要為無機性懸浮物或沉淀物,較為清潔。
2酸堿污水
酸堿污水來自化水車間的樹脂再生過程,大型熱電廠的鍋爐補充水一般采用除鹽水,因此其再生污水中既含有酸又吉有堿,二者中和后,污水一般成酸性,pH值超標,其它水質指標均可滿足要求。
3其它工業(yè)污水
這部分污水主要包括鍋爐房定連排污污水、循環(huán)水系統(tǒng)排污、鍋爐化學清洗污水、煤廠及輸煤系統(tǒng)沖洗水和油庫含油污水等非經(jīng)常性排水。鍋爐房定連排污污水水量較小,而且較為清潔,可以和較為清潔的循環(huán)水系統(tǒng)排污污水一起直接回用至對水質要求較低的用水系統(tǒng);煤廠及輸煤系統(tǒng)沖洗水的污染物主要為煤泥;含油污水的主要污染物為石油類;鍋爐化學清洗污水間斷性很強,幾年才有一次,但是每次水量很大,主要污染物為懸浮物(ss)、有機污染物,其pH也超標。
4生活污水
主要來自生活及辦公區(qū),其污染物主要為有機物(COD、B0D)。
二、火電廠灰水處理
沖灰水是火電廠主要污染源之一,是電廠排水中較為嚴重的污染源,沖灰水中超出標準的主要指標是pH值、懸浮物、含鹽量和氟等,個別電廠還有重金屬和砷等。
火電廠污水處理1濃縮水力除灰濃縮水力除灰是將原灰水比1:(15—20)降至1:5左右,灰水比例應根據(jù)全廠水量平衡及灰場水量平衡綜合考慮來確定。濃縮水力除灰不僅減少廠區(qū)水補給量,而且減少了排放量。
火電廠污水處理2干除灰渣干除灰渣是將灰渣在廠區(qū)內脫水后,用汽車運至貯灰場。脫水后的灰渣含水量僅為灰渣量的20%這種工藝不僅節(jié)約了用水,又防止灰水對地下水的污染。在西歐和美國的燃煤電廠大多采用干式氣力輸灰系統(tǒng)。在國內,隨著大容量機組的發(fā)展,一般都裝設電除塵設備,相應干式除灰也得到了一定的發(fā)展。
火電廠污水處理3灰水閉路循環(huán)灰水閉路循環(huán)是將貯灰廠中除灰排水回收至廠區(qū),再用于除灰補水,美國、加拿大、前蘇聯(lián)等國的火電廠濕式除灰系統(tǒng)多數(shù)采用再循環(huán)系統(tǒng),灰水用作循環(huán)冷卻水補充水,一方面節(jié)約了用水,另一方面減少了灰水的外排,其經(jīng)濟效益和環(huán)境效益是十分顯著的。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關技術文檔。
灰水回收系統(tǒng)的主要特點是存在灰水管結垢問題。對于灰水管結垢,多年來國內許多單位進行了大量試驗研究,提出“管前處理了PH值、閉路循環(huán)加再生液或阻垢劑”的綜合治理措施。在國內部分發(fā)電廠已經(jīng)使用并取得了較好的效果,但仍有一些不足之處,還需逐步完善。
火電廠污水處理4沖灰水中懸浮物去除沖灰水的懸浮物含量主要與灰場(沉淀池)大小等因素有關。解決沖灰水中懸浮物超標,應重點考慮沖灰污水在沉淀池中有足夠的有效停留時間。如富拉爾基發(fā)電總廠采用的灰格串聯(lián)運行,該方法可有效增加沖灰水在灰場中的停留時間,同時也避免了沖灰水在灰場中的短路現(xiàn)象,對降低外排沖灰水中懸浮物尤為有效。秦嶺發(fā)電廠采用的灰場豎井,其周圍堆放礫石,水經(jīng)礫石過濾后從豎井窗中流人再排出,灰場排水懸浮物含量可降至排放標準以下。
火電廠污水處理5沖灰水pH值超標治理
沖灰污水的pH值與煤質、沖灰水的水質、除塵方式及沖灰系統(tǒng)有關。國外一般采用加酸、爐煙CO處理和直流冷卻排水中和等方法。目前國內多數(shù)電廠采取濕排和干灰濕排的工藝,灰水pH值往往偏高,尚缺乏解決該問題的良好治理措施,雖然可采用中和法加以解決,但由于水量大,消耗酸堿比較多,pH值降低不明顯,因此,尋求低廉的酸性物質和簡單易行的工藝方法是解決問題的關鍵。黃種買等研究了利用生物法降低灰水的pH值,用廉價的硫鐵礦(FeS)為原料,通過硫細菌生物氧化,生成HSO。作為中和沖灰水的酸性物質,HsO。轉化率可達70%以上。林萬新等利用硫酸鋁和硫酸氫鈉來降低燃煤電廠沖灰水pH值進行了試驗,效果明顯,沖灰水的pH值可降低到7~8。
火電廠污水處理6沖灰水中氟處理
沖灰水中氟超標的處理一般用鈣鹽沉淀法和粉煤灰法等,鈣鹽沉淀法處理時同時加入氫氧化鈣和氯化鈣,處理后的pH值達到9~12,且氟濃度仍>30mg/L,達不到污水綜合排放標準,還需要加酸降低pH值。粉煤灰處理含氟污水,具有工藝簡單、處理效果好、“以廢治廢”,環(huán)境效益顯著。利用粉煤灰處理含氟污水,氟的去除率達90%上。
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