污水处理技术工艺

燃煤电厂通过内部循环实现废水近零排放的设想

发布日期:2019-04-16 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

0 引言

随着“环境保护法”、“水污染防治行动计划”(“水”第十条)等有关法律法规的出台,国家对水资源利用和污染防治提出了更高的标准。燃煤电厂属于用水大户。首先,燃煤电厂在发电过程中要节约用水,减少排放,减少原水用量;其次,从可持续发展和节能降耗的角度出发,对燃煤电厂取水和用水进行合理、科学的规划,对排水和废水进行分类,并对回水进行分类再利用。通过这种内循环,可以实现燃煤电厂废水的零排放或近零排放。所谓“零排放”水处理技术,就是通过自然封闭循环和强制封闭循环相结合的方式来消除水污染和废水排放。提高资源利用率。

燃煤电厂主要耗水工艺简介

以江苏省长江南岸的一座燃煤电厂为例,该电厂是建于20世纪50年代的燃煤电厂。经多次扩建和停运后,在役机组的总容量为2×330 MW+2×1000 MW。目前,全厂有四台机组采用直流冷却方式,通过循环水泵从长江南岸取水,经冷凝器冷却后对长江进行深度排水。电厂自用水取自循环水泵出口干管,经化学预处理后,分别用于全厂工业用水、消防用水、生活用水和锅炉回用水处理水源;工业用水作为辅助冷却水和脱硫工艺的补充水、含煤废水处理的补充水和其他杂用水。具体的水提取过程如图1所示。

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2。燃煤电厂的废物和污水来源

2.1 经常性废水

(1)工业废水。

主要采用化学预处理清理池内排水,过滤设备反渗透洗涤水,反渗透浓缩水,水处理树脂回收酸碱废水,单位渗漏和关闭排水,工业冷却水,锅炉和工厂冲洗水,反硝化站排水,这种废水的成分非常杂,悬浮物质和它的盐含量很高,并且含有一定的氨氮。

(2)生活污水。

主要是从厂区的建筑物、生活区和食堂排出的生活污水。这类污水的有机物、COD和氨氮含量较高。

(3)含煤废水。

电厂输煤系统中的含煤废水,如除尘系统、煤架冲洗水、煤场初期雨水等,水质浑浊,主要含有煤粉和煤渣。

(4)脱硫废水。

主要来源于石灰石-石膏脱硫废水和石膏洗涤废水。这类废水含盐量高,水质浑浊,主要是石膏浆、悬浮物和有毒有害重金属。

(5)污泥水。

污泥水由原水预处理污泥沉淀池、工业废水处理站、脱硫废水处理站的悬浮物沉淀产生。这类废水含泥量高。

2.2 非经常性废水

(一)化学清洗锅炉废水的。新锅炉或大修锅炉化学清洗废水(含有机酸)水质较差,污泥、cd、氨氮含量高。

(2)锅炉冲水。空气预热器、省煤器、锅炉烟气侧等设备清洗、排出,灰分高。

(3)含灰废水。主要有电除尘器、灰管、排渣系统、贮灰系统、冲洗废水、浊水等,主要含灰渣。

(4)含油废水。储油区油罐冲洗,机舱油罐冲洗,加油站漏油冲洗水。

3水平衡试验和用水调查

在对燃煤电厂废水进行综合处理之前,需要通过水平衡试验对整个电厂的用水状况进行调查,为以后的节水用水、废水综合管理、废水分类、分类回收过程提供技术指导。测试内容如下:

(一)原水消耗总量和全厂用水量调查。包括总取水量、用水量、循环水、回用水、串联用水量、排水量等,并计算出发电用水量、回用水量等。

(2)各子系统用水量的确定。包括低压工业用水系统、杂洗水系统、脱硫工艺水、生活用水、消防水等。

(3)废水排放及回用水的测定。测试了污水处理系统的用水量和处理后水的回用和排放情况。

4。污水处理与循环利用的思路

根据水平衡试验结果,分析了全厂用水的合理性,对水资源进行了“分级分类”,实现了“净化分流、雨水分流”,并对各种废水进行分类和分类,在处理过程中避免了各种废水的产生。造成二次污染,增加了处理的难度和成本;同时,各专业实现资源和设备的共享,互补,避免重复施工;从全厂的角度看,提高水资源利用率,减少废水资源,综合利用全厂废水,实现火力发电厂废水零排放或接近零排放。

4.1工业废水处理和回收

4.1.1化工预处理系统闭环运行的设想

燃煤电厂全厂的净水经原水净化后,由化工专业提供。因此,化学水处理的用水量决定了全厂的总用水量,因此,节水应从源头抓起。首先,化学预处理和预脱盐系统应实现闭式水循环运行、排水分级回用、无排放处理(该技术已获专利),实现子系统的近零排放,如图2所示。

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如图2所示,化学预处理正常运行时,澄清池污水和过滤设备反冲洗水水质较好,主要为原水中的悬浮物,无其他污染,可排入污泥沉淀池。经自然沉淀后,所有清水均能回收利用,作为原水回用,降低了原水的消耗。浓缩反渗透水水质清澈,含盐量高,可回收利用。工业水池和循环水池经稀释后作为工业冷却水、脱硫工艺水、煤场冲洗水等杂用水。所有污泥排至污泥水处理系统。经处理后的清水回煤场自用或回用水池,污泥与煤泥混合后送煤场。本厂取水口为长江水,年自取水量1000万m3,近年平均悬浮物含量50 mg/l。每年产生约500吨污泥。按50%含水率计算,年产生污泥1000吨,污泥水处理系统完全可以接受。因此,采用这种方式可以实现燃煤电厂预处理水系统的闭式循环运行,既降低了原水的消耗,又降低了污水处理设施的投资和运行成本。

4.1.2工业废水处理和再利用设想方案

燃煤电厂产生的工业废水主要包括锅炉回灌水的一次脱盐、混床、混合床再生酸碱废水的冷凝水精细处理、酸碱储罐区和次氯酸钠储罐区冲洗废水、机组排水、锅炉和工厂冲洗水以及2.2部分非循环废水。这样的废水成分非常混合,含盐量高。经污水统一排放、曝气、混合氧化后,经酸碱中和、絮凝沉淀处理后,出水达到“污水综合排放标准”(GB8978-1996)一级排放标准,出水水质达到“污水综合排放标准”(GB8978-1996)中规定的一级排放标准,达到“污水综合排放标准”(GB8978-1996)的要求。清洁的水被回收到工业水池和再利用水池。如果处理后的水不能及时使用,可以将其送回工业废物池进行应急储存。将浓缩污泥排入煤泥水处理系统,与煤泥水共同处理。工业废水回收的工程过程如图3所示。

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4.2对生活污水处理和再利用的设想

全厂生活污水处理系统可分成点,避免长距离管道输送,造成管道堵塞。生活污水处理系统可设在2点或3点,每区的生活污水可送往附近的污水处理系统。生活污水处理系统采用生物接触氧化法,生活污水处理后的净水中氨氮含量高,可作为绿化水、工厂洗涤水和道路除尘水。在各区的生活污水处理站,净水回用泵的出口留作厂区内清洗绿化喷头之用,剩余部分送工业污水处理站作进一步处理。生活污水处理和回用的工艺流程如图4所示。

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4.3煤废水处理及闭式循环运行的概念

在煤场周围和煤炭运输栈桥内设计了含煤废水收集池。含煤废水进入含煤废水收集池后,进行初步沉淀。上部净液通过管道或泵输送到含煤的前池废水中。并溢出到含煤废水沉淀池中,经沉淀后将废水进行絮凝、沉淀处理,放入清池中,循环再用;此外,煤泥水处理系统还收集了化学预处理过的泥水污泥和工业废水处理站。对前池和含煤废水沉淀池中的沉淀煤泥进行抓取。煤泥在池边晒干了。浸出水后,煤泥回到煤田再利用。含煤废水处理系统可达到封闭循环运行,并可容纳化学水系统无法处理的污泥,减少植物排放总量;系统中耗水量由化学回用水补充。处理和再利用的过程如图5所示。

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4.4工业冷却水处理与回用的设想

在考虑工业冷却水回用之前,应尽量将主厂房和脱硫区域的辅机冷却水改为闭式循环冷却水,以减少自用水量。考虑到工业冷却水的回收利用,工业冷却水水质良好,不经处理即可回收回用,从而提高了水资源的利用率。然而,工业冷却水用户分散、分散,需要在不同区域进行整体规划,并在附近进行循环利用。主厂区的工业冷却水先排放到单元回收池,再送到化学预处理回用池进行统一回用;当回收池不能容纳时,将工业冷却水排入单元排水槽,然后排放到工业废水处理站进行统一处理和回收。脱硫区域的工业冷却水可直接回用于脱硫工艺水箱。在回收过程中,尽量避免与酸碱废水或其他废水混合,避免二次污染,从而增加处理难度和处理成本。工业冷却水的再利用如图6所示。

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4.5脱硫废水处理与回用的设想

4.5.1脱硫区进水口及废水特征

石灰石石膏湿法脱硫技术是国内外燃煤电厂最常用的脱硫技术。既能从锅炉烟气中去除二氧化硫,又能有效控制泥浆中粉尘颗粒的浓度。脱硫工艺用水主要用于石灰石纸浆,对水质的要求不高。是全厂回用用水的主要使用者,不足时不补充工业用水。损失主要是随着烟的蒸发而带走的,因此它们是较大的耗水量。为了在脱硫过程中保持物料平衡,需要排放一定数量的废水,主要是从气旋的溢水中排放。脱硫废水具有含盐量高、含氯量高、硬度高、易结垢、腐蚀性强等特点。它还含有大量悬浮材料和重金属。燃煤电厂废水处理是一个难点和关键问题,必须真正实现燃煤电厂废水的综合处理和零排放。需要对脱硫废水进行深度处理。

4.5.2脱硫废水的处理和再利用

目前,没有有效、经济、可靠的脱硫废水处理方法。许多过程都在摸索、测试阶段,几乎没有成功的案例,但我认为主要的研究方向是:

(1)去除重金属。为了去除重金属,必须使用碱性试剂。这些碱性试剂在废水中沉淀出许多重金属以去除重金属。它还可以在去除重金属的同时提高废水的pH值。

(2)中和废水。脱硫废水先排入混合槽,再将石灰和碱性化学品排入混合槽。混合池水中的酸碱可以去除氟离子。

(三)絮凝性澄清。在上述两个步骤之后,在混合池中添加一定数量的絮凝剂。这些絮凝剂使一些重金属沉淀形成较大的沉淀,自然沉降在搅拌槽的底部,容易分离。上水再利用到脱硫水箱,再利用,不得排放。

(4)污泥处理。最终污泥是脱硫废水处理的难点,也是实现火电厂废水零排放的关键。这些污泥含有有毒的重金属。目前,主要的研究方向是采用性能浓缩和蒸发处理,但成本很高,最终产生的固体废物量很少。图7显示了脱硫区域的取水、废水处理和再利用的工艺流程。

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4.6非循环废水的处理和再利用

锅炉化学清洗废水是新锅炉或锅炉化学清洗的初始释放水。它通常含有其他复杂的有机酸,如柠檬酸和EDTA(乙二胺四乙酸)。首先将处理方法排放到工业废水储存罐中,然后通过清洗单元排放。应通过油罐车将其送至合格的单位,不得将其卸下。锅炉冲洗水主要用于设备大修期间的空气预热器,节能器和锅炉烟气侧的冲洗和排水设备。水量小,灰分含量高。这种类型的废水被排放到工业废水处理站。含有灰渣和炉渣的废水是一种非经常性废水。现代发电厂,包括老厂,可以实现干灰去除和干渣去除,并回收灰渣和炉渣。因此,废水主要是电除尘,灰管道,排渣系统和储存。灰系统冲洗少量废水,可在干渣仓和干灰储存周围设置沉淀池和回收池。灰渣区域的冲洗水自然流入沉淀池,自然沉淀后,清水回收到清水箱或工业废水处理站,定期回收沉淀物。除非发生罐泄漏,否则含油废水是一种非经常性废水,含量很少。燃煤发电厂配备废油池。分离出油和水后,回收废油。废水排放到煤场,喷洒在煤堆上,然后送到锅炉进行燃烧。

5。燃煤电厂取水口及污水处理与回用

燃煤电厂虽然耗水量大,但充分利用各专业的水特性和有效资源,对各类废水进行分类处理,经处理后全面循环利用。这是一个几乎可以达到零排放的目标。经过上述处理,所有专业废水都可以回收再利用,最后只有少量固体废物在脱硫区,即所谓的近零排放。图8显示了燃煤发电厂的水回收和废水处理过程。

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关于燃煤电厂节水的几点建议对燃煤电厂的节水提出了以下几点建议:

主要内容如下:(1)在厂区各区域进行雨水排水回用和雨水收集池的建设,以供厂区内的洗涤和绿化用水之用。

(2)检查消除消防水管网,或进行改造,消除泄漏点,减少消防用水量,正常运行是消防水不损失,系统保持电压调节。

(3)降低锅炉补水率。在保证设备正常运行前,应减少除盐水用量。如减少机组排气损失,减少各种仪表的取样流量和人工取样流量,提高机组蒸汽品质,减少锅炉化学清洗次数等。300MW机组次临界级及以下凝结水精处理氨化运行,300MW机组超(超)临界级及以上给水曝气处理,可减少加氨量、凝结水精处理再生次数和用水量。

(四)减少工业冷却水量。厂区内各辅助机的冷却水尽量使用。当工业用水冷却时,冬季冷却水流适当减少,工业冷却水得到回收。

(5)为节约生活用水,动员全厂职工树立节水意识,避免长时间的自来水,可采用节水水龙头和踏板开关,减少生活用水。

燃煤电厂通过内部循环实现废水近零排放的设想

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