火力發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)、棧橋、地面、輸煤皮帶機(jī)頭部的噴水抑塵設(shè)施和除塵器等設(shè)備均需要用到大量沖洗水，從而產(chǎn)生大量含煤廢水。含煤廢水存在用水點分散、耗水量大等特點，如果處理得不夠徹底，含煤廢水中存在大量懸浮物，會堵塞輸煤系統(tǒng)的沖洗水管和噴頭，影響輸煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
因此，如何實現(xiàn)含煤廢水的處理凈化回用是一項具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的重大課題。
1、項目背景介紹
火力發(fā)電廠的含煤廢水主要是指輸煤系統(tǒng)(輸煤棧橋卸煤溝、轉(zhuǎn)運(yùn)站、混煤倉、筒倉、主廠房輸煤皮帶層等)的沖洗水和煤場的初期污染雨水叫。含煤廢水中含大量的煤粉顆粒，廢水中懸浮物濃度、色度均較高，根據(jù)《火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL/T5046一2006)的要求，經(jīng)初沉淀后不合格的煤場、輸煤系統(tǒng)排水(即含煤廢水)需集中收集和處理。
經(jīng)處理后的含煤廢水可作為輸煤系統(tǒng)沖洗水的補(bǔ)充水.用于輸煤系統(tǒng)沖洗噴灑系統(tǒng)，沉淀出的煤泥則輸送至煤場再次利用。
含煤廢水中的煤粉懸浮顆粒細(xì)小，密度與水較接近，易懸浮在廢水表面，采用普通的重力沉降，處理效果不明顯。依靠傳統(tǒng)的化學(xué)混凝沉淀處理工藝，由于消耗較多的勞動力及藥劑，在電廠日益淘汰。
化學(xué)混凝對細(xì)小懸浮物效果依舊有限，對色度的去除效果較弱。因此，在火力發(fā)電廠引入含煤廢水電絮凝技術(shù)具有重要的意義。
在某火力發(fā)電廠中，含煤廢水與露天煤場將外圍的排水溝渠收集的雨水匯集，一起流入煤泥沉淀池。經(jīng)過煤泥沉淀池的初步沉淀后，上清液再經(jīng)過含煤廢水電絮凝處理裝置的澄清、過濾，產(chǎn)出符合回用標(biāo)準(zhǔn)的出水，出水可以再次用于棧橋沖洗、除塵等。
2、煤水電絮凝系統(tǒng)介紹
2.1 煤水電絮凝工藝基本原理
電絮凝技術(shù)，即選用適當(dāng)?shù)慕饘匐姌O，通以直流電后可溶性陽極(通常為鐵陽極或鋁陽極)溶出產(chǎn)生的金屬離子Fe2+、AL3+與溶液中的OH-結(jié)合生成高活性的絮凝基團(tuán)，作為絮凝劑參與絮凝反應(yīng)，是一種類似于化學(xué)混凝法但不添加化學(xué)藥劑的電化學(xué)技術(shù)。另外，電絮凝產(chǎn)生的絡(luò)合離子與氫氧化物有較高的吸附活性，其吸附能力高于一般藥劑水分解得到的氫氧化物。
2.2 煤水電絮凝系統(tǒng)工藝流程
隨著環(huán)保要求的不斷加大，火電廠對含煤廢水的處理愈加重視，不少電廠對含煤廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)技術(shù)升級、改造圖。經(jīng)過多年推廣，電絮凝技術(shù)在廢水處理工程中的運(yùn)用已經(jīng)逐步成熟，在火電廠的運(yùn)用愈發(fā)常見。
某燃煤電廠在含煤廢水處理區(qū)域新建了一套40m3/h含煤廢水電絮凝處理系統(tǒng)，系統(tǒng)由電絮凝裝置、電絮凝裝置多介質(zhì)過濾器等組成，該套系統(tǒng)由中央智能控制器PLC控制，從含煤廢水進(jìn)入系統(tǒng)到生產(chǎn)出可回收利用清水的整個過程，均可以實現(xiàn)連續(xù)自動運(yùn)行。
工藝流程：煤水原水池一原水輸送泵電絮凝裝置一旋流凈化器一中間水池一過濾輸送泵一多介質(zhì)過濾器一回用水池。
電絮凝裝置：在電極兩端通電，產(chǎn)生帶正電的高分子絮凝體，吸附廢水中的細(xì)小懸浮物形成大顆粒絮體。正負(fù)極電極兩端產(chǎn)生的一系列電化學(xué)反應(yīng)，同時起到氧化還原、酸堿中和及氣浮作用
旋流凈化器：廢水自凈化器下部一側(cè)進(jìn)水，水中懸浮顆粒因旋流產(chǎn)生的慣性離心力大、被拋向器壁，逐漸向下流動快速沉降至底部成為污泥，定期排至沉煤池進(jìn)行回收利用，脫除懸浮顆粒后的廢水自上部另一側(cè)自流至中間水池。
多介質(zhì)過濾器：廢水通過過濾輸送泵自下而上泵入過濾器中，利用石英砂、無煙煤等濾料層進(jìn)一步截流水中剩余懸浮雜質(zhì)。過濾器具有自動反沖洗功能，無須設(shè)置反沖洗水泵，利用較小的產(chǎn)水流量就可以進(jìn)行反沖洗。
含煤廢水電絮凝工藝流程圖如圖1所示。
3、運(yùn)行時出現(xiàn)的問題
含煤廢水電絮凝系統(tǒng)調(diào)試完成后，出水水質(zhì)<10NTU，滿足設(shè)計要求。隨著運(yùn)行一段時間后，電絮凝設(shè)備產(chǎn)生絮凝效果較差，導(dǎo)致多介質(zhì)過濾器出水水質(zhì)變差，濁度變高，污堵嚴(yán)重。
煤水電絮凝器有時會出現(xiàn)無法投運(yùn)的情況。經(jīng)過分析導(dǎo)致出水水質(zhì)變差的原因主要有以下兩點。
3.1 電絮凝設(shè)備原因
電絮凝設(shè)備本體的設(shè)計考慮不完善，不能完全適應(yīng)現(xiàn)場的煤水水質(zhì)，導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行時出現(xiàn)問題，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
(1)現(xiàn)場電絮凝本體未設(shè)計沖洗及排污裝置，造成電絮凝設(shè)備在運(yùn)行一段時間后，煤灰在電絮凝極板表面大量富集，導(dǎo)致無法形成電絮凝過程中的絮凝基團(tuán)，起不到電絮凝作用，出水水質(zhì)逐漸變差
(2)電絮凝設(shè)備本體進(jìn)出水同時設(shè)計在圓柱體設(shè)備的頂部兩端，造成廢水在電絮凝內(nèi)部的存在短流，即部分含煤廢水在電絮凝本體內(nèi)停留時間較短，影響絮凝效果
3)現(xiàn)場電絮凝本體采用臥式設(shè)計，由于含煤廢水的懸浮物含量高，含煤廢水在電絮凝箱體中流速低，造成部分懸浮物、絮體沉降，富集在臥式電絮凝箱的中下部，造成部分電極板嚴(yán)重堵塞，影響電絮凝效果
電絮凝本體運(yùn)行時間較短，會出現(xiàn)含煤廢水經(jīng)過電絮凝設(shè)備后無法形成絮體，無處理效果的狀況。因此，需要增加自動排污口。
3.2 現(xiàn)場運(yùn)行檢修的原因
(1)未及時對煤水沉淀池進(jìn)行清理，造成含煤廢水沉淀池內(nèi)積有大量煤泥，含煤煤水沉淀池起不到沉降的作用，導(dǎo)致進(jìn)入含煤廢水電絮凝處理系統(tǒng)的含煤廢水濁度過高，大于進(jìn)水濁度小于3000NTU的要求。
(2)當(dāng)煤場使用揮發(fā)性較高的煤種時，運(yùn)行檢修人員需要清理煤水電絮凝設(shè)備本體做好維護(hù)保養(yǎng)工作，發(fā)揮含煤廢水電絮凝處理系統(tǒng)的作用。
現(xiàn)有電絮凝本體如圖2所示，改造后電絮凝本體如圖3所示。
4、預(yù)防應(yīng)對措施及解決方案
4.1 消除原有系統(tǒng)中不合理的設(shè)計
含煤廢水電絮凝處理裝置采用立式形式，電絮凝裝置的進(jìn)水設(shè)計在底部，出水設(shè)計在上部，可防止含煤廢水在電絮凝處理裝置本體內(nèi)部出現(xiàn)徑流現(xiàn)象。電絮凝箱底部設(shè)計排泥裝置，可定時自動排泥，可有效防止污泥的堵塞。
4.2 提升運(yùn)行檢修人員的實際操作能力
理解并掌握設(shè)備廠家提供的設(shè)備說明書、發(fā)電企業(yè)編制的檢修規(guī)程，學(xué)習(xí)理解電絮凝技術(shù)相關(guān)的專業(yè)書刊，組織現(xiàn)場運(yùn)行檢修人員去具有豐富運(yùn)行經(jīng)驗的單位參觀學(xué)習(xí)，邀請電絮凝技術(shù)方面的專家對現(xiàn)場運(yùn)行檢修人員進(jìn)行技能培訓(xùn)等，切實提升相關(guān)人員的業(yè)務(wù)水平和實際操作能力。
5、結(jié)語
在某燃煤電廠投入使用的含煤廢水電絮凝處理系統(tǒng)，目前已經(jīng)運(yùn)行兩年多時間，在遇到問題、解決問題的過程中積累了部分經(jīng)驗，希望能夠?qū)痣姀S含煤廢水電絮凝處理工藝提供一些建議。（來源：江蘇南大環(huán)�？萍加邢薰�，北京朗新明環(huán)�？萍加邢薰灸暇┓止荆�
