对于地表水, 反渗透的预处理基本上都是采用 混凝澄清、多级过滤工艺, 经预处理后水的污染指数 一般为 3. 5 左右。大同第二发电厂的水塔和煤场的 距离很近, 循环水中的微小煤颗粒较多, 在凝汽器管 中有沉积现象。微小的煤粒在澄清过滤工艺中不易 去除干净, 对澄清过滤工艺的处理效果将有不良影 响。
为了保证反渗透能够稳定运行, 必须拿出一个 出水水质更好、运行更加可靠的预处理方案。经调 查研究, 可供选择的方案有微滤、澄清过滤加超滤 2 个方案。微滤工艺因为占地面积小, 出水水质能够 满足要求, 成为首选方案。由于这项技术在处理这 种水质的水方面还没有应用经验, 我们将做一系列 的试验来论证微滤工艺的可行性。 4. 4 厂区和生活区生活废水
根据水平衡图的数据, 可以计算得到目前电厂 的循环水浓缩倍率约为 4. 2。电厂近期的水分析资 料显示循环水的浓缩倍率为 2. 5~ 4。
循环水的补充水有 2 个水源, 水质 差别较大。 考虑到电厂今后采用册田水库水的可能性较大, 改
造后的循环水的浓缩倍率按 5 考虑。根据循环水系 统的水量计算, 循环水的排水量仍然超过今后的冲 灰、冲渣用水量。经计算, 1~ 4 号冷却塔有 360 t/ h 左右的循环水排水需要收集起来脱盐处理。
( 4) 电厂的冷却水系统、除灰、除渣系统都是用 水大户, 通过技术改造可以大大降低耗水量; 冷却水 系统如果采用闭式循环, 也可以减少水的损失;
( 5) 要采用最合理的水与废水处理工艺, 很多 工艺排放的废水经过处理, 可以回收利用, 采用何种 处理工艺, 要经过技术经济分析, 优化处理工艺;
( 6) 在注意考察处理效果、经济指标的同时, 要 特别重视工艺系统的可靠性、系统运行的灵活性。 3. 2 严格施工
厂区和生活区的生活废水量为 0. 96 万 t/ d, 现 在经过生活污水处理站处理的水量为 0. 22 万 t/ d。 生活废水的特点是有机物含量有较大的增加, 而无 机盐的含量很少。这种废水经过生物处理后, 水质 可与自来水相差不大。
在现场考察时, 我们了解到现在的生活污水处 理站是按照排放的标准设计的, 采用接触氧化工艺 处理, 出水水质不理想。如果要回收利用, 需要进行
( 2) 第 2 阶段: 作为远景规划, 在第 1 阶段工作 的基础上, 对不容易回收利用的废水通过蒸发结晶 器进行处理, 产生的固体废物填埋处理, 蒸馏水可以 回收利用。同时对灰场和渣场做防渗处理, 这样可 以不向外界水体排放废水, 从而实现真正意义上的 零排放。
3 实现废水零排放的措施
通过收集有关的技术资料和丰镇电厂节约用水 的可行性研究实践, 我们体会到实现电厂的废水零 排放是一个复杂的系统工程, 它涉及到电厂的设计、 施工、运行维护、生产管理、人员培训等问题, 其中关 键要把握以下几个方面: 3. 1 水系统的规划设计
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技术改造提高处理效果, 同时增设过滤工艺。本项 改造工作将把现有系统的改造与生物处理系统结合 起来。为了取得较好的出水水质, 生物处理系统选 用延时曝气的流动床生物膜处理工艺, 生物处理后 的水经过消毒和过滤, 可以送到循环水补充水处理 室, 最后作为冷却水使用。生物处理出水水质可以 达到 以 下指 标: CODcr < 15 mg/ L, BOD5 < 5 mgPL, NH3- N< 3 g/ L, SS< 3NTU。 4. 5 改造后的水量水质变化
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#聚焦/ 水#灰#渣0#
1编者按2 节水和保护水环境逐渐成为人们的共识。节水的重点是节约工业用水, 途径之一是将水分级、重复、循环 使用; 途径之二是工业废水和城市污水的净化和回用。火力发电厂是用 水大户, 其中水 耗量最大的是循环 冷却水的 补充水系统和水力冲灰、渣系统。长期以来, 我国电力系统各部门、各单位对改善火电厂水、灰、渣系统作出了不懈的 努力, 电力建设研究所即为其中之一。80 年代中期, 该所就进行了循环冷却水处理的小型试验工作, 探索处理工艺及 研究提高冷却水循环倍率所需的阻垢防腐剂; 90 年代, 对水力除灰浓 缩机上层清液稳定 处理后的回用及稳 定剂配方 优选进行了研究; 近期, 通过研究, 进一步优 化了处理工艺和设 备。目前, 该所正协助大 同二电厂进行废水 零排放及 浓缩机澄清液重复使用的工作, 使除渣污水大量减少; 进 而又采用反渗透处 理, 将排污水处 理成淡水, 回用 于除盐水 系统。同时该所采用先进的生物处理 Bio- Sac 技术, 将侯马市生活污水 处理后用于循环冷 却水系统, 为侯 马电厂开 辟了新的可用水源。在除灰方面, 该所在 90 年代就研制成功了高浓度、远距离水力除灰、渣用的浓缩机。目前, 该所 正协助大同二电厂对水冲灰、渣系统进行改造, 利用浓缩机浓缩灰、渣, 上部 澄清液回用。另外, 近期又成功地研制了 双套管浓相气力除灰系统, 为除灰节水创造了条件。从本期开始, 本刊设立火电厂/ 水、灰、渣0系统专栏, 其目的就是 要促使火电厂不但煤耗少, 而且水耗小, 环境保护达标。希望广大读者关注、支持、参与此栏目。
( 1) 燃油泵站的排水: 将油泵冷却水回收、循环、 利用, 浓缩的少量含油废水喷淋到煤场, 可以彻底消 除燃油泵站的排水; ( 2) 燃煤车间的煤场和皮带喷淋 用水改用含盐量更高的水, 设置排水回收处理设施, 可以实现燃煤车间无废水排放; ( 3) 锅炉化学清洗水 等专项检修废水单独考虑处理设施。 4. 3 循环水系统
4 第 1 阶段废水零排放改造方案
4. 1 对现有系统进行完善 以下的排水可以通过设备完善来解决: ( 1) 辅机
冷却水的回水池溢流水可通过设置水位控制器消除 溢流; ( 2) 循环泵的轴封漏水是设备长期运行后的缺 陷, 进行检修或技术改造, 可以消除泄漏; ( 3) 通过设 置温度、液位控制器, 可以解决射水池溢水的问题; ( 4) 汽机车间的部分未回收水可以增设回收管线而 回收; ( 5) 生活区、厂前区的节水改造。 4. 2 对特定的水系统进行专项治理
经过改造, 辅机冷却水的流量和改造前相比有 明显的下降, 部分辅机冷却器的冷却水应该根据工 艺情况改用循环水。
经过改造, 锅炉补充水的进水改用反渗透出水, 水质有明显的提高; 灰渣系统用水的含盐量有明显 的增加; 电厂其他工艺用水的水质基本没有变化。
零排放改造后各种工艺系统水质指标见表 1。
5 结束语
火电厂废水零排放改造方案
Retrofitting Scheme for Waste Water Zero Discharge in Thermal Power s 王文兵
( 国家电力公司电力建设研究所, 北京市, 100055)
[ 摘 要] 电 力建设研究所为大同第二发电厂废水零排放改造所设计的技 术方案, 其主要思 路是分 2 步进 行。第 1 步是厂区内的废水基本上回收利用, 剩余的少量废水以冲灰、冲渣水 的形式排 到灰场和渣 场; 将 来有条 件时进 行 第 2 步, 即对不容易回收利用的废水进行蒸发处理, 同时对灰 场和渣场做防渗 处理。第 1 阶段 的工作包括: 现有 水 系统 的完善与调整, 某些水系统的特殊处理, 循环排水 的脱盐 处理, 生活 废水的 处理与回 收。初步 的分析表 明, 实 现废水零排放不仅有良好的环保效益和社会效益, 而且有较好的经济效益。 [ 关键词] 火电厂 废水 零排放 改造
准确的设计是实现优化水系统的起点。在设计 中要遵守以下原则:
( 1) 合理的水系统设计原则是分级使用、分级 回收处理;
( 2) 根据电厂水中杂质净化处理特点, 主要应 以水中的溶解杂质的含量作为水分级的主要指标。 在物料平衡方面也主要考察溶解杂质;
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( 3) 要采用耗水量少的生产工艺, 如果各工艺 用水量少, 排放的废水也必然少, 这样, 一方面容易 实现零排放, 另一方面也可以减少用水量;
电厂生活区的生活废水、l ~ 3 号机组的生产排 水、各办公楼排水最终经过第 1 排口排出厂外; 4~ 6
号机组的生产排水、部分办公楼排水、除灰系统的排 水经过第 2 排口排出厂外; 另外在渣场大坝有一定 量的排水。
电厂现水系统状况见图 1。另外, 电力建设研 究所正对其除渣系统进行节水技术改造, 改造后除 渣系统正常耗水量为 17. 5 t/ h, 渣场将无废水排放。
1 电厂水系统现状
大同第二发电厂装机容量为 6 @ 200 MW, 其中 1~ 4 号机组为湿式冷却塔, 5、6 号机组为空冷塔。 日用水量 6. 6 万 t, 其中地下水 54 万 t , 册田水库储 水 1. 2 万 t。地下水全部进入容积为 2 000 m3 的水 池, 由泵送到循环水处理室和除盐水处理室, 另外有 部分水用作生活水和消防水。循环水处理室制出的 弱酸出水先用作辅机冷却水, 排水回收到湿冷却塔 作为循环水的补充水。除盐水处理室制出的除盐水 由专用泵补充到凝汽器, 另有部分水补充发电机的 内冷水和空冷塔循环水。册田水库来水经净化水厂 混凝澄清、过滤后进入离子交换系统, 出水作为循环 水的补充水。
适合本项目脱盐处理的方法主要有各种形式的 蒸发器蒸发和反渗透脱盐。蒸发器的投资较高, 对 运行维护的技术要求较高, 但是对原水的预处理要 求不高。电厂有低压蒸汽来源, 运行成本也不太高。 反渗透对于预处理的要求较高, 目前, 国内该技术已 发展成熟, 运行非常稳定, 膜的价格也越来越低, 使 用越来越广泛, 所以本方 案选用反渗透工 艺脱盐。 由于反渗透的进水是循环水, 杂质含量较高, 所以废 水的回收率较低, 本方案按照总的水回收率 75% 计 算。
收稿日期: 2000- 10- 24
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图 1 水系统平衡框图
益, 我们和大同第二发电厂共同协商, 决定零排放分 2 个阶段实施:
( 1) 第 1 阶段: 在现有的经济条件下, 通过对水 系统的改造, 厂区内的废水绝大部分回收利用, 剩余 的少量废水以冲灰、冲渣水的形式排到灰场和渣场, 这些水将在灰场和渣场蒸发、渗透, 这样基本上做到 电厂的废水零排放。