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城市供热电厂中水处理系统废水零排放

北极星环保网来源:中国科技博览2017/1/20 9:55:18我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:零排放 废水排放 零排放技术

北极星环保网讯:[摘要]随着水资源的日益紧缺和环境保护要求的严格,火力发电厂优化用水结构和废水零排放已经势在必行。目前,已经有部分电厂采用了初步的废水零排放技术,也取得了一定的效果。城市供热电厂一般都位于城市中心或者近郊,并且是城市中水的大用户,其生产过程中产生的废水对城市周边环境的影响较大。零排放技术的应用不但可以进一步节约水资源,还可以满足环保达标的要求,为企业的发展提升竞争力。

水是生命之源,水资源的污染将严重影响人类的健康、生产和生活,城市供热电厂作为火力发电厂中耗水量较高的电厂类型,如何做好节水工作至关重要。另外,电厂产生的废水如果直接排放到水体中,将造成严重的水污染事件发生。通过废水零排放技术的应用,即节约了水资源又避免了环境污染,可谓一举两得。

1.概述

大唐洛阳热电有限责任公司是国家“一五”期间156个重点项目之一。1956年动工建设,1957年12月第一台高温高压供热机组投产发电,迄今已有60年的光辉历史。经过三期扩建,现装机容量1045MW:两台165MW可调整供热机组,一台75MW后置余热机组,以及两台320MW供热机组,担负着发电上网及洛阳市地区性工业供热、采暖供热的艰巨任务。两台320MW机组(5、6号机组)循环水补水系统设计为使用城市中水水源,通过混凝、澄清、过滤、加酸等工序将中水处理成达到循环水补水标准的成品水。

为了保证循补水系统出水水质正常,必须使机械搅拌澄清池保持不大于10%的泥渣循环量。但是,随着时间的累积,泥渣会不断增加,如果不定期排放多余的泥渣将造成出水浊度超标,所以必须保证废水排放系统的稳定运行。该厂的澄清池泥渣定排至排渣池,由排渣泵将泥渣输送至浓缩池,经过浓缩后的泥浆由排泥泵输送至柱塞泵前池,再由柱塞泵输送至灰坝,浓缩、澄清后的水溢流至废水回收池。废水回收池内的泥渣过多的话,也可以排到浓缩池进行浓缩。

2.废水排放的问题

2.1 中水处理系统产泥量过大

该厂1、2、3号机组(2×165MW+75MW)的循环水补水设计为自来水通过弱酸阳床处理后,补入循环水前池。为了进一步提高中水使用量,降低生产用水成本,该厂将老厂循环水补水也完全使用中水处理系统出水代替。经过运行发现在处理中水的过程中,澄清池一直大负荷运行,泥渣生成速度加快、产量过大,澄清池需要经常定排,但排泥泵排出的泥量远远小于系统中的产泥量,所以就导致了排渣池、浓缩池内泥渣高度逐渐升高,最终导致浓缩池满泥,为了不影响系统正常运行,只能将浓缩池的筒壁开孔,把泥放出来晾干清走,造成了现场的大面积污染。

2.2 灰坝禁排废水影响加剧

由于环保要求的进一步提高,对城市供热电厂不再允许其将废水排放至灰坝,以免造成灰坝附近土壤、地下水层发生渗透污染。这无疑增加了浓缩池的运行负担,使浓缩池的泥浆无处可排,带有大量泥渣的水没有完全浓缩便溢流至废水回收池,导致废水回收池内的泥渣越积越多,由于废水回收池有效容积的减少,直接影响了双室过滤器的定期清洗工作,而且废水回收到澄清池以后使澄清池内泥渣增多,导致刮泥机经常跳闸或者链条断裂,两台澄清池被迫经常倒池。

2.3 泥浆回收至脱硫塔影响脱硫效率达标

由于灰坝停用,为了缓解中水处理系统内泥渣积存的影响,该厂技术人员对泥渣成分进行了化验,发现其中碳酸钙含量为85%左右,氧化钙含量为47%左右,经过讨论决定将浓缩池内浓缩过的泥浆排放至5、6号机脱硫吸收塔地坑,通过地坑泵回收至吸收塔内循环利用。这样可以在不影响脱硫效率的前提下大量回用泥浆。但是经过长时间的运行发现,由于泥浆的浓度经常不稳定,使吸收塔浆液密度不好控制,尤其是排泥系统检修前,要用工艺水将系统管道冲洗干净,冲洗后期大量清水循环进入吸收塔,导致浆液密度较低,影响机组脱硫效率达标。

3.排水问题的解决

为了保证脱硫系统达标排放,浓缩池泥浆只能间断的向脱硫塔排放,这显然是无法达到中水处理系统废水大量、长时间排放要求的。浓缩池开孔放泥的情况虽已有减少,但还是没有完全杜绝,而且澄清池仍然会发生刮泥机跳闸等问题。为了设备安全运行、现场文明卫生等需要,急需彻底解决排水难题,该厂技术人员再次对现场情况进行分析,对现有零排放技术进行了调研。

3.1 废水零排放技术分析

3.1.1脱水制泥法。主要工艺为在澄清池中向废水加入混凝剂、助凝剂等化学药品,使废水中的泥渣、悬浮物长大、浓缩,上清水溢流收集至水箱,可以进行煤场喷淋、皮带冲洗等,底部沉泥输送至脱水设备,制成泥饼外运。

3.1.2深度结晶法。该方法是在脱水制泥的基础上发展而来的,废水经混凝、澄清后得到的上清水再经过膜法除盐得到高品质除盐水可用作锅炉补水,浓水经过分段蒸发、低温蒸发等手段制成结晶盐回收利用。

3.1.3烟道雾化蒸发法。废水经过固液分离后,再经过雾化处理,然后将雾化后的废水喷入烟道并利用锅炉尾部烟气的余热使之快速蒸发,其所含盐分结晶成颗粒后附着在烟气中的粉煤灰上在除尘系统中被捕获收集并随灰一起外排。

3.2 废水零排放方案的选择

以上介绍的三种方案是目前国内相对比较成熟、应用较为广泛的废水零排放技术。经过分析对比,结合该厂中水处理系统废水含泥量较大的特点,以及场地、资金、系统设备利旧等因素,最终确定引入脱水制泥法解决废水排放问题。通过系统优化把原来的四台离心式排泥泵全部拆除,更换为更适合输送泥浆的,而且出力更大的螺杆泵,新增一套脱水离心机及加药设备(设备规范见表1),把泥浆离心后制成含固率45%-50%的泥饼外运至指定地点,离心机出水回收至废水回收池,废水回用至澄清池。

系统中保留了向脱硫吸收塔地坑排放的运行方式,这样可以在脱水机检修时,也不影响中水系统废水的排放。这打破了原来大部分泥浆只能在系统内循环,使设备超负荷或带病运行,系统出水水质不达标的局面。因为该套设备的处理能力较大,而且可以连续运行,所以可以使系统内的泥浆废水持续减少,使系统变得更清洁。

3.3 废水排放效果明显

通过系统升级后的运行,把原来浓缩池、废水回收池、排渣池内的积泥慢慢消化掉,清水再次回收利用,没有再发生浓缩池外壁割孔放泥污染环境,也没有再发生澄清池刮泥机跳闸或链条断裂频繁倒池的情况,而且使中水处理系统废水实现了零排放的目标。

4.结束语

废水零排放技术的应用,不仅节约了生产用水成本,降低了电厂周边环境污染的风险,还满足了中水处理系统的正常运行。该厂技术人员将继续探索最佳的运行方式,使脱水机能够长周期、健康、高效运行,确保不再发生系统内积泥、污染现场、被迫频繁倒池等情况。

延伸阅读:

【图文】火电厂脱硫废水零排放技术分析及案例

【污师】教你四种废水零排放处理技术

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