火電廠污水包括工業冷卻水排水、化學水處理系統酸堿再生污水、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境污染,造成生態破壞。
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、電除塵器沖灰系統產生的沖灰水、鍋爐房沖渣污水、鍋爐定期排污水、循環水系統的排污水、輸煤系統沖洗水、油庫產生的含油污水和廠區生活污水等。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,北方許多地區現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,其灰水比僅為1:2,回水進入灰場后由于蒸發、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、滲漏外,仍有相當數量的灰水外排,據資料統計一座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其它工業污水
這部分污水主要包括鍋爐房定連排污污水、循環水系統排污、鍋爐化學清洗污水、煤廠及輸煤系統沖洗水和油庫含油污水等非經常性排水。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水系統排污污水一起直接回用至對水質要求較低的用水系統;煤廠及輸煤系統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,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。在國內,隨著大容量機組的發展,一般都裝設電除塵設備,相應干式除灰也得到了一定的發展。
火電廠污水處理3灰水閉路循環灰水閉路循環是將貯灰廠中除灰排水回收至廠區,再用于除灰補水,美國、加拿大、前蘇聯等國的火電廠濕式除灰系統多數采用再循環系統,灰水用作循環冷卻水補充水,一方面節約了用水,另一方面減少了灰水的外排,其經濟效益和環境效益是十分顯著的。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。
灰水回收系統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、閉路循環加再生液或阻垢劑”的綜合治理措施。在國內部分發電廠已經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。如富拉爾基發電總廠采用的灰格串聯運行,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象,對降低外排沖灰水中懸浮物尤為有效。秦嶺發電廠采用的灰場豎井,其周圍堆放礫石,水經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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