探析电厂废水排放系统的改造与优化

(整期优先)网络出版时间:2021-02-25
/ 2

探析电厂废水排放系统的改造与优化

边翠

中电投电力工程有限公司 上海市 201100

摘要:电厂设备运行过程中会产生工业废水。随着环保理念的普及,人们知道工业废水只有达标后才能排放,从而减少工业废水对环境的污染。火力发电厂运行期间,水处理系统主要处理机组启动废水、锅炉化学清洗废水和机组排水槽废水等。这些废水可以通过中水处理系统进行中和和氧化处理。为了保证工作效率,这些系统是分开设置的。

关键词:电厂;废水排放系统;改造;优化;

电厂废水排放是关注焦点和重要研究课题,通过电厂废水排放系统的改造和优化,实现电厂废水的零排放,提高电厂废水利用率,更好地优化电厂水平衡体系,通过水的梯形使用、重复循环使用方式,实现电厂废水的回收利用。采用膜技术脱盐技术和提高循环水浓缩倍率的方法,提出电厂废水排放系统改造和优化方案,通过循环水排污水用处理系统进行循环水排污水和工业废水的处理,再将其运送至回水塔,体现出成本低、循环水系统运行环境良好的效果。

  1. 工程建设

工程新建处理规模450m3/h的循环水排废水回收处理系统、50m3/h的含煤废水处理系统、25m3/h脱硫废水处理系统,并进行管道变换改造,预计改造工程实施后的发电水耗由2.62m3(MW·h)降至1.95m3/(MW·h)。本工程采用二次循环供水方案,根据计算,本期补给水最大取水流量约800m3/h,其中包括650m3/h再生水和150m3/h自来水。电厂现有的水处理系统包括有:1)供水系统。机组冷却水采用废水处理厂二级生物处理后的中水作为水源,生活用水为城市自来水。2)锅炉补给水水源拟取自来水为水源。该系统的主要外排水为超滤的反洗水和反渗透冲洗水,系统进口总流量为75m3/h,除盐水流量为56m3/h,除盐水制水率为69.06%。3)循环水系统。该系统损失水主要是冷却塔排污水、蒸发、风吹损失等消耗。4)除灰渣系统。采用闭式循环水力除渣系统,进行除渣定期排放,并设置有一套完整的底渣处理系统。5)脱硫用水系统。采用机组开式循环水作为脱硫系统的工艺用水。6)生活用水系统。生活用水水源是自来水,用水量为0.5m3/h,排放量为0.4m3/h,耗水量为0.5m3/h。7)废水处理。及回用水系统。主要是实现对生活废水、含油废水、含煤废水、工业废水的处理和回用。

二、电厂废水排放系统改造优化方案设计

1.系统改造优化设计方案原则。严格依照环境保护政策和基本法规,进行电厂废水排放系统的优化设计,基于成熟工艺的前提选取先进可靠、切实可行的工艺设备,引入新技术、新设备和新工艺,提高出水水质。

2. 系统改造优化技术方案。对电厂现有水处理设备进行技术改造,新增水处理设施,减少新鲜水取用量,降低发电水耗,实现水的梯级利用和循环回用。并基于干除灰干除渣改造的前提下,进行各类废水的分类收集、分类处理回用,并采用干灰拌湿及灰场喷淋等方式实现对难以回用的高含盐废水的场内消化,基本达到全厂废水“零排放”。本工程采用膜技术处理循环水排废水的技术方案,循环水排废水与工业废水处理站来水一同进入循环水排废水回用处理系统,选取膜脱盐工艺(UF+RO),并设置碱性预处理+臭氧-生物活性炭(O3-BAC)的膜装置预处理系统,确保膜装置的稳定运行。脱硫废水及不可预见水量直接采用干灰拌湿、灰场喷淋的技术,使循环水系统运行浓缩倍率为4.23倍。另外,新建两个沉淀池,减轻系统排污拥堵的状态,实现渣系统零溢流。并进行其他系统管道的改造和优化,末端脱硫废水主要用于干灰拌湿及灰场喷淋,能够较好地消化28m3/h的末端废水量,并在该循环水水质条件下不会析出硫酸钙垢,较好地控制水中的硫酸根离子低于1500mg/L,避免对混凝土的侵蚀。该技术方案的运行成本为:药剂费0.6631元/吨、设备电耗0.6207元/吨、膜更换费用0.2317元/吨,总计成本为1.4495元/吨。

3.含煤废水系统改造。在煤场新建一套煤泥废水处理装置,采用混凝、澄清、过滤的改造工艺,进行来煤水的沉淀处理,将凝聚剂、助凝剂投加至高效集成式净化器的入口,实现输煤系统煤泥废水闭式循环,减少排放废水17m3/h,实现输煤系统废水的零排放。

4.脱硫废水处理系统优化。新建一套脱硫废水处理装置,按25m3/h处理规模进行设计,采用三联箱式处理工艺,将排放废水进入到脱硫废水处理系统,并与脱硫的DCS控制系统相互通讯实现集中控制,通过中和、反应、絮凝、沉淀、过滤等处理流程,实现达标处理,并用于干灰拌湿和灰场喷淋。浓缩池底部的污泥脱水后外运。

5.其他系统改造优化。1)脱硫系统。要增添去脱硫系统工艺水箱的管道、阀门、提升泵等装置,将现有工业水转换为循环水。2)工业废水系统。工业废水回用之后的水量大幅减少,约为41m3/h,大多是化学车间废水和精处理再生废水。3)灰场干灰拌湿及喷淋设施。要增设灰场干灰拌湿及喷淋设备设施,实现对末端废水的干灰拌湿及喷淋处置。4)除渣系统。电厂除渣系统采用闭式循环水除渣系统,由碎渣机和水力喷射器进行锅炉排渣冷却、粒化和脱水,再进入到沉淀池、储水池中进行澄清回用。考虑到渣系统水量增大且有溢流水的现象,可以新建两个500m3的水池,以增加沉淀时间。

三、电厂工业废水处理系统优化

1.设备处理。电厂工业废水的处理效率与企业的经济效益有着直接联系,因此本着绿色可持续发展的理念,在优化过程中首先要明确水处理设备重要性。通过分析调查数据可知,前期由于老旧设备的数量庞大、老化严重,同时受思想观念的影响,使得其在实际的应用过程中工作效率很低,水处理效果不好。因此设备处理的过程中可以使用压滤机,降低设备运行过程中所需要的能耗,提升操作的便捷性;并对污泥外排设备采取浓缩式的整修处理,根据实际需求适当的添加助凝剂;除此之外,对于废水处理量较大的企业在进行设备优化的过程中可以安装调整自吸泵,改变取样泵吸水困难的同时进行止回阀的安装。

2.加强在线系统检测。在线系统检测的关键点是各种检测仪器,因此在优化过程中首先要明确检测需求,然后根据实际需求适当的增加检测仪表,这样既保证了对系统工作监测的准确性,同时能对废水的回收量进行准确计算,使水务工作效率得到较大提升。

四、分析电厂废水排放系统改造项目的工艺设计

1.循环排污水处理改造项目工艺设计。要采用氢氧化钠和凝聚剂的碱性预处理工艺,进行循环水排废水和工业废水的预处理,减少来水中的硬度、碱度和悬浮物。并采用臭氧-生物活性炭(O3-BAC)工艺,利用臭氧的强氧化特性,进行循环系统的排废水的氧化分解和去除。

2.含煤废水处理改造项目工艺设计。对原含煤废水处理系统进行改造方案采用一体化高效煤水净化器、加药装置和电控系统。将含煤废水送至新建沉煤池,再提升至煤水处理设备进行处理,浊度合格的进入清水池,进入煤场进行喷淋回用,其余则回送到煤水池前端。并采用桁架式刮泥机进行污泥的定期排放。

3.脱硫废水处理改造项目工艺设计采用反渗透+正渗透双膜法脱硫废水深度浓缩技术,对工业脱硫废水进行处理和零排放,将脱硫废水浓缩成低于4m3/h的高浓盐水,利用到灰场喷洒降尘处理工艺中,实现水的循环再利用。

4.其他系统改造工艺设计。进行循环水排废水处理系统改造、脱硫系统冷却水及密封水切换水源改造、灰场干灰拌湿喷淋设备改造、制氢站冷却水回收改造等,更好地提升电厂废水排放系统的应用效果。

总之,随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛,严重威胁着人类的健康和安全。因此在工业废水的处理过程中一方面要认真按照相关流程标准进行,严格把控出水水质,降低发电过程造成的水质污染,另一方面在改善水质时要不断的发现问题和解决问题,优化其运行方式,以此来提升工业废水处理系统的运转效率。

参考文献:

[1]张红.火力发电厂工业废水处理系统优化及零排放探索.2018.

[2]李辉.电厂工业废水处理系统优化改造探究.2019.