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火電廠廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)和脫硫廢水零排放改造

2019-07-30 09:17  來源:《防護(hù)工程》  瀏覽:  

針對(duì)燃煤火力發(fā)電站,分析廢水排放方式、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和末端含鹽脫硫廢水零排放改造的關(guān)鍵技術(shù),通過分質(zhì)、分量收集廢水,對(duì)廢水綜合梯級(jí)利用,實(shí)現(xiàn)廢水資源化。結(jié)果表明全廠廢水水質(zhì)、水量及原處理方式存在的問題包括未能充分做到廢水的分質(zhì)分量回用;循環(huán)水排污水外排水量巨大;各類廢水混合復(fù)用,復(fù)用水的品質(zhì)受到影響等。廢水零排放系統(tǒng)的改造,使高品質(zhì)排水直接回水利用,低品質(zhì)排水經(jīng)處理后重復(fù)利用,劣品質(zhì)排水經(jīng)收集后用作脫硫補(bǔ)充水,末端高含鹽脫硫廢水零排處理后產(chǎn)生淡水回用,達(dá)到全廠廢水零排放的目的,實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水和固廢回收利用。需深度處理的末端廢水為高含鹽量的脫硫廢水,通過軟化預(yù)處理+膜法分鹽+膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶干燥的工藝,使高含鹽的脫硫廢水中的水分與鹽分分離,回收利用水份,產(chǎn)生具有工業(yè)品質(zhì)的固態(tài)鹽。通過實(shí)施全廠廢水零排放改造,每年可減少外排廢水約29萬m3;脫硫提效改造后,以每年運(yùn)行5500 h計(jì)算,每年可節(jié)約中水約15萬m3,經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益顯著,同時(shí)也滿足了國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。

引言:目前,各燃煤火力發(fā)電站的全廠水務(wù)管理日益嚴(yán)格,外排廢水日益減少,同時(shí)不可回用的含鹽廢水的稀釋用水也減少[1-3]。電廠原有廢水排放存在諸多問題,影響回用水的品質(zhì)[2-4]。未經(jīng)處理的脫硫廢水由石膏攜帶進(jìn)行消納,導(dǎo)致石膏含水率過高、重金屬含量超標(biāo)等,影響了石膏品質(zhì)[3-5]。因此,有必要提高對(duì)火電廠耗水和廢水排放指標(biāo)的要求,改變火電廠原有水資源利用方式,提高水資源利用率。

本研究針對(duì)燃煤火力發(fā)電站,分析廢水排放方式、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和末端含鹽脫硫廢水零排放改造的關(guān)鍵技術(shù),通過分質(zhì)、分量收集廢水,對(duì)廢水綜合梯級(jí)利用,實(shí)現(xiàn)廢水資源化。本文的分析有助于了解廢水排放的運(yùn)行方式和存在問題,通過對(duì)高品質(zhì)排水、低品質(zhì)排水、劣品質(zhì)排水和末端高含鹽脫硫廢水綜合回收利用,實(shí)現(xiàn)廢水零排放和低碳、節(jié)能、環(huán)保的火電廠可持續(xù)發(fā)展目的。

一、廢水水質(zhì)監(jiān)測(cè)及處理方式分析

外排的高鹽廢水的危害包括:(1)腐蝕金屬管道和設(shè)備,影響廢水輸送和處理設(shè)施的壽命;(2)沖擊污水生化處理系統(tǒng),致使污水處理設(shè)施不能正常運(yùn)行;(3)影響中水的進(jìn)一步回用;(4)影響水體生態(tài)環(huán)境,引起土壤鹽漬化,污染地下水。這基本決定了高鹽廢水的不可復(fù)用性。部分電廠采用排入水沖灰,渣水系統(tǒng)和干灰調(diào)濕的方法處理高鹽廢水,但這種方法的局限性很大,干灰調(diào)濕吸納不了廢水量,影響了排放。

火電廠廢水水質(zhì)、水量及原處理方式,存在的問題包括:

(1)全廠廢水,除了生活污水、預(yù)處理泥水、脫硫廢水及外排的循環(huán)水排污水外,均進(jìn)入復(fù)用水池進(jìn)行回用,未能充分做到廢水的分質(zhì)分量回用,影響回用水的品質(zhì)。

(2)循環(huán)水排污水排至事故泵房,僅少量回用,大部分進(jìn)行廠外排放,外排水量巨大,影響周邊水體環(huán)境。

(3)部分可回收使用的設(shè)備冷卻水、疏水等作為事故排水進(jìn)行外排,未做到對(duì)廢水的分質(zhì)回用。

(4)工業(yè)廢水集中處理站出水,煤水處理站出水,以及反滲透濃排水均被排入復(fù)用水池。各類廢水混合復(fù)用,復(fù)用水的品質(zhì)受到影響。經(jīng)復(fù)用水泵房升壓,供給煤灰雜用水,包括卸煤溝及道路沖洗水、煤倉間除塵器用水、煤場(chǎng)噴灑用水、皮帶及棧橋沖洗和灰?guī)鞌嚢铏C(jī)用水及脫硫用水。未能充分做到廢水的分質(zhì)分量回用,影響回用水的品質(zhì)。

(5)生活污水原設(shè)計(jì)為經(jīng)生化處理后,與污水處理廠的中水混合后,作為電廠原水使用。現(xiàn)生活污水處理站生化處理失效,生活污水處理站懸浮物及COD超標(biāo),回收至中水調(diào)節(jié)池,影響中水水質(zhì),因而定期外排生活污水。

(6)部分有壓排水與無壓排水混合排放,觀察井內(nèi)經(jīng)常冒汽且水質(zhì)被污染。

(7)脫硫裝置采用降低吸收塔內(nèi)氯離子的濃度(控制在<10000 mg/L)、排放廢水至石膏皮帶脫水機(jī)的方式維持塔內(nèi)平衡。未經(jīng)處理的脫硫廢水由石膏攜帶進(jìn)行消納,石膏含水率過高、重金屬含量超標(biāo),影響了石膏品質(zhì)。

(8)深度減排脫硫提效改造后,排放的高含鹽量脫硫廢水未妥善處理。

(9)給水、排水系統(tǒng)存在的問題包括輔機(jī)循環(huán)水補(bǔ)水量大、濃縮倍率低、排污量大。

(10)反滲透回收率方面存在除鹽水處理過程中,反滲透產(chǎn)水率偏低的問題,實(shí)際運(yùn)行產(chǎn)水率約53%,低于設(shè)計(jì)值60%。

(11)凝結(jié)水精處理的問題包括由于凝結(jié)水精處理系統(tǒng)進(jìn)水含鐵量較高,經(jīng)精處理系統(tǒng)處理后的水質(zhì)含鐵指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,致使目前鍋爐排污量偏大,造成水資源的浪費(fèi)。

(12)生活污水處理系統(tǒng)的問題包括生活污水處理站因廢水收集口無格柵清污機(jī),大的雜質(zhì)進(jìn)入生活污水處理設(shè)施,造成污堵,影響生物反應(yīng)效果。目前,生活污水處理站長(zhǎng)期間斷運(yùn)行,系統(tǒng)生化處理功能已失效,廢水間斷性地通過事故水池外排。

(13)脫硫廢水處理系統(tǒng)問題包括由于現(xiàn)場(chǎng)布置場(chǎng)地及設(shè)計(jì)方面的原因,運(yùn)行不暢,系統(tǒng)出水水質(zhì)不穩(wěn)定,不能滿足后續(xù)零排放處理的需要,而且不能達(dá)到脫硫廢水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力16 m3/h。

廢水零排放系統(tǒng)改造的技術(shù)路線

根據(jù)電廠用水及廢水特性,電廠全廠廢水零排放的技術(shù)路線按照?qǐng)D1的原則進(jìn)行。

圖1的廢水零排放技術(shù)路線通過分質(zhì)、分量收集廢水,實(shí)現(xiàn)廢水的梯級(jí)利用減量,包括:

(1)高品質(zhì)排水直接回水利用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,可直接回收利用的排水有:1)鍋爐排污水,2)脫硝尿素水解疏水及伴熱疏水,3)取樣排水,4)機(jī)組啟動(dòng)排水,5)煤倉間及輸煤汽暖疏水。這類廢水在使用過程中水質(zhì)未發(fā)生大的變化,可通過集中收集至工業(yè)回收水池,并經(jīng)自清洗過濾器過濾后送至清水池。

(2)水質(zhì)較好的或低含鹽量的低品質(zhì)排水如預(yù)處理超濾濃水、化學(xué)取樣水、生活污水等,不經(jīng)處理或進(jìn)行簡(jiǎn)單處理,用于對(duì)水質(zhì)要求不高的下一級(jí)系統(tǒng)或自身系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)使用,達(dá)到節(jié)水的目的。

(3)污染較嚴(yán)重的或稍高含鹽量的劣品質(zhì)排水,針對(duì)其水質(zhì)特性,增加相應(yīng)的前置處理設(shè)施,用做脫硫系統(tǒng)吸收塔補(bǔ)充水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,高含鹽量的劣品質(zhì)廢水包括循環(huán)水排污水以及反滲透濃排水。該類排水經(jīng)收集后可用作脫硫補(bǔ)充水。

(4)末端高含鹽量的脫硫廢水同零排放處理后產(chǎn)生淡水回用,達(dá)到全廠廢水零排放的目的,同時(shí)節(jié)約用水,固廢回收利用。需深度處理的末端廢水為高含鹽量的脫硫廢水。

末端高含鹽脫硫廢水零排放處理是指通過軟化預(yù)處理+膜法分鹽+膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶干燥的特殊工藝,使高含鹽的脫硫廢水中的水份與鹽份分離,回收利用水份,產(chǎn)生具有工業(yè)品質(zhì)的固態(tài)鹽,達(dá)到節(jié)約用水,固廢回收利用的目的。

電廠通過實(shí)施全廠廢水零排放技術(shù),每年可減少外排廢水約29萬m3,在脫硫提效項(xiàng)目改造后,全廠廢水零排放項(xiàng)目實(shí)施前后相比,以年運(yùn)行5500 h計(jì),每年可節(jié)約中水取水約15萬 m3。廢水零排放改造的經(jīng)濟(jì)效益顯著,同時(shí)社會(huì)效益和滿足國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)方面的意義也是重大的。

結(jié)論:針對(duì)燃煤火力發(fā)電站,分析廢水排放方式、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和末端含鹽脫硫廢水零排放改造的關(guān)鍵技術(shù),通過分質(zhì)、分量收集廢水,對(duì)廢水綜合梯級(jí)利用,實(shí)現(xiàn)廢水資源化。結(jié)果表明:

(1)全廠廢水水質(zhì)、水量及原處理方式的存在問題包括未能充分做到廢水的分質(zhì)分量回用;循環(huán)水排污水外排水量巨大;各類廢水混合復(fù)用,復(fù)用水的品質(zhì)受到影響;生活污水處理站生化處理失效,導(dǎo)致定期外排生活污水;高含鹽量脫硫廢水未妥善處理;給水、排水系統(tǒng)存在的問題包括輔機(jī)循環(huán)水補(bǔ)水量大、濃縮倍率低、排污量大。

(2)廢水零排放系統(tǒng)的改造,使高品質(zhì)排水直接回水利用,低品質(zhì)排水經(jīng)處理后用于對(duì)水質(zhì)要求不高的下一級(jí)系統(tǒng)或自身系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)重復(fù)利用,劣品質(zhì)排水經(jīng)收集后用作脫硫補(bǔ)充水,末端高含鹽脫硫廢水零排處理后產(chǎn)生淡水回用,達(dá)到全廠廢水零排放的目的,實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水和固廢回收利用。

(3)需深度處理的末端廢水為高含鹽量的脫硫廢水,脫硫廢水零排放處理工藝為軟化預(yù)處理+膜法分鹽+膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶干燥。通過實(shí)施全廠廢水零排放改造,每年可減少外排廢水約29萬m3,每年可節(jié)約中水約15萬m3。

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