火電廠污水處理

1、 污水處理，就到污水寶！火電廠污水處理火電廠污水包括工業(yè)冷卻水排水、化學水處理系統(tǒng)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(yè)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(yè)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(huán)境污染，造成生態(tài)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(tǒng)產(chǎn)生的沖灰水、鍋爐房沖渣污水、鍋爐定期排污水、循環(huán)水系統(tǒng)的排污水、輸煤系統(tǒng)沖洗水、油庫產(chǎn)生的含油污水和廠區(qū)生活污水等。污水中的

2、主要污染物為懸浮物、石油類以及少量的有機物，見表1 綜合治理的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(qū)現(xiàn)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(tǒng)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(huán)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(tǒng)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(tǒng)，其

3、灰水比僅為1：2，回水進入灰場后由于蒸發(fā)、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(fā)、滲漏外，仍有相當數(shù)量的灰水外排，據(jù)資料統(tǒng)計一座4×300MW機組的電廠，其灰水外排量可達700800m3h。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(tǒng)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(yè)污水這

4、部分污水主要包括鍋爐房定連排污污水、循環(huán)水系統(tǒng)排污、鍋爐化學清洗污水、煤廠及輸煤系統(tǒng)沖洗水和油庫含油污水等非經(jīng)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(huán)水系統(tǒng)排污污水一起直接回用至對水質要求較低的用水系統(tǒng)；煤廠及輸煤系統(tǒng)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(qū)，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p

5、H值、懸浮物、含鹽量和氟等，個別電廠還有重金屬和砷等。1濃縮水力除灰濃縮水力除灰是將原灰水比1：(1520)降至1：5左右，灰水比例應根據(jù)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(qū)水補給量，而且減少了排放量。2干除灰渣干除灰渣是將灰渣在廠區(qū)內(nèi)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(jié)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(tǒng)。在國內(nèi)，隨著大容量機組的發(fā)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(fā)展。3灰水閉路循環(huán)灰水閉路循環(huán)是將貯灰廠中除灰排水回收至廠區(qū)，再用于除灰補水，美國、加拿大、前

6、蘇聯(lián)等國的火電廠濕式除灰系統(tǒng)多數(shù)采用再循環(huán)系統(tǒng)，灰水用作循環(huán)冷卻水補充水，一方面節(jié)約了用水，另一方面減少了灰水的外排，其經(jīng)濟效益和環(huán)境效益是十分顯著的?；宜厥障到y(tǒng)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(nèi)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(huán)加再生液或阻垢劑”的綜合治理措施。在國內(nèi)部分發(fā)電廠已經(jīng)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。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(fā)電總廠采用的灰格串聯(lián)運行，該方法可有效增加沖灰

7、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(xiàn)象，對降低外排沖灰水中懸浮物尤為有效。秦嶺發(fā)電廠采用的灰場豎井，其周圍堆放礫石，水經(jīng)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。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(tǒng)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(nèi)多數(shù)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

8、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78。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912，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(huán)境效益顯著。利用粉煤灰處理含氟污水，氟的去除率達90%上。三、火電廠生活污水處理火

9、電廠生活污水的處理方法與城市生活污水類似，但電廠生活污水中污染物濃度較低，BOD和ss一般在2030mg/L，傳統(tǒng)的活性污泥處理法適用于污染物濃度高、水質穩(wěn)定的污水，而用于火電廠生活污水處理基本上無法運行，由于有機物濃度較低，調試啟動與運行困難，有時要人為地往污水中加入有機物進行調整(如糞便等)，但生化處理效果仍不理想。有些電廠生化處理設施只能起到二級沉淀和曝氣作用，造成相應系統(tǒng)設備閑置、浪費。采用生物接觸氧化法是解決此類生活污水處理的有效途徑，即在處理池中設置填料并長滿生物膜，污水以一定速度流經(jīng)其中，在充氧條件下，與填料接觸的過程中，有機物被生物膜上附著的微生物所降解，從而達到污水凈化的目的

10、。低濃度下接觸氧化池中生物膜能否形成及成膜后能否保持穩(wěn)定的活性是接觸氧化法處理的關鍵。吳碧君等對低濃度電廠生活污水處理進行了研究，在低濃度下培養(yǎng)并馴化生物膜，CODBOD的去除率分別達到75和85。近幾年來，國內(nèi)很多電廠對生活污水的回用給予高度重視，接觸氧化處理后的電廠生活污水可作為中水使用，用于電廠綠化用水、沖洗用水等，對于水資源緊缺的電廠也可考慮將處理后的生活污水再進一步深度處理用作電廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水。此外，生活污水也可用于沖灰水系統(tǒng)。如淮陰電廠等將生活污水用泵打人輸渣管道，送人渣場進行澄清過濾，澄清水用作沖灰水閉路循環(huán)系統(tǒng)的補充水。生活污水的處理方法有：生物接觸氧化法、氧化絮凝復

11、合床(OFR)處理法、厭氧一缺氧好氧生物脫氮除磷工藝(AAO工藝)等。1.生物接觸氧化法該法處理生活污水的原理是：在處理池中設置填料，填料上長滿生物膜，污水以一定流速流入其中，在充氧條件下，與填料接觸的過程中，有機物被生物膜上附著的微生物所降解，從而使污水得以凈化。下圖表示南海市發(fā)電A廠生物接觸氧化法系統(tǒng)流程： 2.氧化絮凝復合床(OFR)處理法此法的利用機理主要是基于電解生成H202后迅速產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)對水中有機物的強氧化作用。其反應過程如下：吸附在催化劑表面的02捕獲電子，形成過氧自由基離子·02-，然后通過溶液內(nèi)的一系列反應形成H202： 氧化絮凝復合床裝

12、置是從三維電極出發(fā)，巧妙配以催化氧化技術而構成的高新水處理技術。此裝置具有系統(tǒng)簡單、運行穩(wěn)定、操作維護方便：占地面積小、運行費用低：處理效果良好，污泥排放少，無二次污染等特點。氧化絮凝復合床裝置是從三維電極出發(fā)，巧妙配以催化氧化技術而構成的高新水處理技術。此裝置具有系統(tǒng)簡單、運行穩(wěn)定、操作維護方便：占地面積小、運行費用低：處理效果良好，污泥排放少，無二次污染等特點。3.厭氧一缺氧好氧生物脫氮除磷工藝此法是在1975年，南非的Bamard提出在曝氣池前設厭氧段的Phoredox工藝，繼而又將Bardenpho工藝和Phoredox工藝相結合，發(fā)展成為修正的Bardenpho法，即厭氧一缺氧一好氧

13、系統(tǒng)，達到同時去除BOD、N、P的目的。此法在首段厭氧池主要是進行磷的釋放，使污水中磷的濃度升高，溶解性有機物被細胞吸收而使污水中的BOD濃度下降。在缺氧池中，反硝化細菌利用污水中的有機物作為碳源，將回流混合液中帶入的大量NO3-N和NO2-N還原為氮氣釋放到空氣。B0D5濃度繼續(xù)下降，NO3-N濃度大幅度下降。在好氧池中，反硝化細菌被微生物生化降解；有機氮被氨化，繼而被硝化，使NH3一N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-N的濃度增加，而P隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。四、火電廠脫硫污水處理灰場堆放脫硫污水與經(jīng)過濃縮的副產(chǎn)品石膏混合后排放到電廠干灰場堆放，飛灰本身的Cao含量可

14、以作為粘合劑固化脫硫石膏。如德國燃用褐煤的電廠一般就采用向石膏中摻入飛灰和石灰的混合物，將石膏固化為硅酸鈣的方法，固化處理后的石膏堅硬，不易滲水。蒸發(fā)脫硫污水在ESP和空氣預熱器之間的煙道中完全蒸發(fā)，所含固態(tài)物與飛灰一起收集處置。美國采用的高級石灰石洗滌脫硫系統(tǒng)中，在ESP前設置污水蒸發(fā)系統(tǒng)，達到工藝基本無污水排放。污水處理(1)中和中和處理的主要作用包括兩個方面：1)發(fā)生酸堿中和反應，調整PH在69范圍2)。沉淀部分重金屬，使鋅、銅、鎳等重金屬鹽生成氫氧化物沉淀。常用的堿性中和藥劑有石灰、石灰石、苛性鈉、碳酸鈣等。(2)化學沉淀污水中的重金屬離子、堿土金屬常用氫氧化物和硫化物沉淀法去除，常用

15、的藥劑分別為石灰和硫化鈉。(3)混凝澄清處理經(jīng)過化學沉淀處理后的污水中，含有許多微小的懸浮物和膠體物質，必須加入混凝劑使之凝聚成大顆粒而沉降下來。常用的混凝劑有硫酸鋁、聚合氯化鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵等；常用的助凝劑有石灰、高分子絮凝劑等。總之，結合我國目前火電廠脫硫工作的實際情況，在吸收借鑒國外處理技術的基礎上，積極開展脫硫技術的研究工作，如處理藥劑的篩選，加藥量和濃度的確定，選取合理的停留時間，研究重金屬沉淀的最佳條件等，為工業(yè)應用提供較為完善的設計參數(shù)和依據(jù)。五、火電廠化學污水、含油污水處理酸堿污水處理，先將酸性污水(或堿性污水)排人中和池，然后再將堿性污水(或酸性污水)排人，攪拌中和，使

16、pH值達到69后排放。無機污水處理，無機污水的主要污染物為酸或堿、懸浮物、溶解鹽等。對于酸或堿可采用中和法(中和沉淀法)處理，酸或堿的濃度過高時，應考慮回收利用。對于懸浮物或膠體，可采用沉淀、混凝等方法去除，而溶解鹽的去除，主要應靠吸附、離子交換、電滲析等方法。有機污水處理，有機污水是指鍋爐有機酸洗的污水，采用蒸發(fā)池進行蒸發(fā)處理。含油污水處理沉淀法此法采用薄層沉淀組件的聚結裝置，它是一組縫隙為20100mm的傾斜安裝的薄板或是一組小直徑(一般在以50ram以內(nèi))的斜管。這種裝置克服了聚結過濾器每單位體積的分離表面大的缺點，它的主要優(yōu)點是當薄板間隙或管徑和傾斜角度選擇合理時，漂浮的和沉降的微粒能

17、自行排走而不需任何強制清理。這種裝置的主要特點還有：體積小，制造簡單，可以和任何沉淀設備一起布置，并安裝在這些設備中。絮凝床處理法此法是基于油污水經(jīng)三級隔油池后，污水中乳化油仍然較高，不能達到排放標準，因而用此法。絮凝床處理油污水的過程為：油污水進入絮凝床內(nèi)與其內(nèi)特殊填料發(fā)生一系列物理和化學反應，油分子隨之分解；分解后的油迅速與絮凝劑反應生成絮狀物，經(jīng)沉淀去除。上清液經(jīng)過過濾器過濾后排人清水池，達到除油目的。通常的絮凝劑為堿式氯化鋁、聚丙烯酰胺和氫氧化鈉。隔油一混凝沉淀一重力分離一粗?；蛛x技術重力分離是根據(jù)油和水的密度差異，達到油水的初步分離。用此法分離出的浮油可以重復利用。為達到更高的除浮

18、油效率，采用三級隔油池?；炷幚硎抢梦鬯心z體顆粒具有的負電性，在污水中引入帶相反電荷的電解質進行電性中和，使膠體微粒脫穩(wěn)，從而達到油水的分離。粗?；奂蛛x是使含油污水通過一種填有粗?；牧系难b置，使污水中的微細油珠聚結成大顆粒，然后進行油水分離。該法適用于處理分散油和乳化油。粗?；牧弦话憔哂辛己玫挠H油疏水性能，分為無機和有機兩大類。通常用熱析無紡布濾材。此裝置具有體積小，效率高，結構簡單，不需加藥，投資省等優(yōu)點。缺點是填料易堵塞，因而降低了除油效率。此法處理含油污水具有自動化程度高，適應性廣，占地少，投資省，運行費用低等優(yōu)點。高效分離池一絮凝沉淀法該法所采用的高效分離池是一個分離池內(nèi)加

19、入同一種絮凝劑，可同時去除懸浮物和油。此分離池為斜管分離裝置，可加大過水斷面的濕周，減少水的紊流，有效分離污水中的絮凝沉淀物及漂浮油，使絮凝沉淀物沉入池底，漂浮油浮出水面。此種高效分離池具有一池多用的功能，其特點為工藝簡單，占地面積小，投資少，系統(tǒng)合理。超濾法超濾法的分離機理是篩孔分離過程，主要用于分離液相物質中的溶質，所采用的膜是高聚物超濾膜。超濾法的最大優(yōu)點在于能濃縮或回收物質而沒有相的變化，具有無需加熱、設備簡單、占地少、能耗低、操作壓力低的特點口。因此，已得到科技界和工業(yè)界的高度重視。粉煤灰處理法粉煤灰除油工藝的機理是一種固一液之間等溫吸附的物理過程。由于粉煤灰中有一定粒徑級配的球形玻

20、璃體顆粒及其固體成分，固體表面存在的剩余價產(chǎn)生的力場使其具有一定的表面張力，該力一般強于液體的表面張力，故粉煤灰有吸附某些物質而降低其自身表面張力的傾向。因而粉煤灰對油的吸附比其他可溶性離子要強得多，速度也快得多。決定粉煤灰的吸附性能主要有以下幾點：1)大的分散度產(chǎn)生的大比表面；2)由煤的組分、燃燒、冷卻等具體條件下形成的玻璃體具有較大的物理活性；3)油粒表面同樣具有表面張力，對其他物質產(chǎn)生吸附傾向，從而增強了與粉煤灰的吸附作用；4)粉煤灰中的活性物質可與粉煤灰溶液中存在的氫氧化鈣反應生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣等膠凝產(chǎn)物，在油吸附中可以發(fā)揮不可忽視的作用。利用燃煤電廠產(chǎn)生的粉煤灰對油份的吸附性

21、能，實現(xiàn)對含油污水的處理，達到了廢物利用和以廢治廢的目標，但在其理論研究方面還有待于進一步深入研究。高效氣浮法此法采用SPD型高效氣浮裝置，利用其特殊的“零速度”原理：原水從氣浮池中心旋轉頭進入，通過配水器布水，配水器移動速度和進水的流速相同，方向相反，產(chǎn)生了“零速度”，這樣進水不會對原水產(chǎn)生擾動，使得顆粒的懸浮和沉降在一種靜態(tài)下進行。秦皇島熱電廠就是利用此法，對廠內(nèi)工業(yè)污水處理回收利用的，不再向原排污口新開河排放污水，減少了對渤海灣的污染，具有明顯的環(huán)境效益?？傊?，對于電廠含油污水的乳化油，一般均采用氣浮法予以去除，除油效率較高。圖1為安陽電廠工業(yè)污水處理與回收利用工藝 正確合理使用氣浮法處理含油污水，是出水達標的關鍵，合理使用氣浮法的關鍵在于投藥量及最佳投藥時的pH范圍的控制。南口機務段含油污水的治理工程中采用堿式氯化鋁作為混凝劑，它是一種無機高分子混凝劑，在投加過程中，如果投加量過少，則起不到混凝效果；如果投藥量過多，絮凝效果反而會降低，甚至重新穩(wěn)定。通過在調試過程中對投藥量及最佳pH范圍的摸索提出投加量在0.01%