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2)问题:该含煤废水系统缺少化学水处理与完整的回收设备,不适应节能减排要求。另外,煤泥晒干点场地不足,清水池、蓄水池容量小。
3.2 含煤废水系统升级技术可行性分析
对照实际现状和要求,含煤废水系统需在两个方面实现升级,即实现水资源的循环利用和煤泥回收。在原有设备的基础上,技术层面需优化系统和升级设备。优化后的系统应包括:回收、处理、再利用系统,见图2,重在设置“处理与再利用”系统。升级后设备需增加:含煤废水汇集管道、废水输送泵、晒煤池及水处理装置,核心是添置水处理设施。
3.2.1 废水处理回收系统功能设置
含煤废水汇集后,设置“原水泵—电子絮凝—离心澄清—中间水池—升压泵—多介质过滤—清水池—回用泵—蓄水池”等9个环节。回收后的含煤废水,经过“电子絮凝”化学处理及“离心澄清”和“多介质过滤”物理双重处理,水质达到二级要求,再到清水池和蓄水池,实现循环再利用。
采用电子絮凝器设备,主要是解决原先只能物理处理污水的问题。电子絮凝器的极板发生电化学反应,生成较强的氧化剂和金属阳离子,分解水中污染物,从而降低水中的BOD5、COD-cr、氨氮。金属阳离子与水中OH-生成活性高、吸附力强的金属氢氧化物胶体絮凝剂,阴极发生还原反应。如此往复,析出的氧气和氢气,生成分散度极高的微小气泡与水中的胶体、悬浮物、可溶性污染物、细菌、病毒、重金属等结合生成较大絮状体,经沉淀、气浮被去除,废水进行第一道化学处理。
3.2.2 煤泥回收系统功能设置
含煤废水汇集后,设置“原水泵—电子絮凝—离心澄清—沉淀排”及“原水泵—电子絮凝—离心澄清—中间水池—升压泵—多介质过滤—反洗排水—煤泥沉淀”两个回路,消除煤水沉淀不清造成的煤炭损失,使含煤废水里的煤炭得到回收利用,降低火力发电厂热值损耗,节约煤炭资源。
采用离心澄清、多介质过滤、反洗排水设备,使沉淀环节从自然物理沉淀过渡到外力机械沉淀。环节增加后,沉淀效率大为提升,水中颗粒物,尤其是煤泥的“俘获率”更高,废水进行第二道物理处理。
3.3 含煤废水系统设备技术参数要求(列举部分)
3.3.1 设备工作环境条件
1)气象特征与环境条件
2)厂区地震烈度
厂区基本地震烈度 7度
3)使用条件和要求
(1)煤污水处理系统为断续工作制,设计寿命不低于30年。
(2)煤污水处理装置为室外运行。
(3)工作场所潮湿、环境相对湿度大、灰尘大。整套设备具有耐腐蚀、防尘、防盐雾等性能措施。
(4)起吊设备考虑临时的汽车吊。
3.3.2 设备技术要求
1)电子絮凝式含煤废水处理设施技术要求
(1)出力:30 m³/h
(2)含煤废水处理装置进水水质:
a)SS≤5000 mg/l,短时进水SS≤10000 mg/l
b)pH:6~9
(3)出水水质要求:
a)SS≤20 mg/L
b)PH:6~9
c)无色
(4)厂用电系统电压
a)中压系统为6 k V三相三线制、50 Hz、60Ω电阻接地系统
b)低压交流电压系统(包括保安电源)为380/220 V、三相四线制、50 Hz、直接接地系统
(5)运行工况:连续或间断运行。
4 含煤废水系统施工
1)2019年9月,含煤废水治理项目批复立项。
2)2019年10月,含煤废水治理项目批准开工。当年计划投资36万元,实施项目包括:设备采购、沉淀池抓斗修复、土建施工、设备安装。
3)2020年,受疫情影响,原“1月份土建招标、3月份进场施工”的计划分别延迟至4月和6月初进行。
4)2020年7月进行设备安装,8月设备安装调试结束投入试运行,9至10月完成现场监控、标牌及程控信号等后续工作。
5 含煤废水系统运行
5.1 项目验收
所有焊接管口外观检验合格,管道、法兰无渗漏,安全设施完整,系统投运后设备运行稳定,参数满足技术要求。
5.2 系统运行
输煤系统的冲洗水及煤场周边雨水等汇集到煤场煤水沉淀池后,经污水泵提升和30 m3/h电子絮凝式处理进入清水池,煤泥经离心澄清、多介质过滤,水和煤被回收利用。系统经1个多月的试运行,出水水质满足技术规范要求,煤泥回收较为彻底,总体运行良好,达到预期效果。
6 含煤废水系统项目投资测算
6.1 投资核算
2019年实际完成项目投资34.2万元,2020年实际完成项目投资142.3万元,合计投入资金176.5万元(项目计划总投资180万元)。
6.2 含煤废水系统效能
按照330 MW燃煤机组年发电量30亿k Wh、设备利用小时3800 h、输煤系统启动1100次计算,年节约循环工业水约5万t,回收煤泥约150 t,合计节省费用约13万元。
经核算,约16年收回投资成本,回报周期较长,但该系统的投用将含煤废水转变成一个独立的密闭空间,改变了原先含煤废水只简单地沉淀处理水质,使水质不达标且煤泥回收不彻底的状况,消除了溢流排放造成的污染隐患,保护了周边运河及长江流域的水环境,是一笔很大的经济账。
在很多行业,当节能空间被一次次发现并挖掘之后,“节能减排”中的“减排”从原先的被动实施转化成与节能工作一样被重视。其中,有国家对减排项目资金补贴的作用,另一方面,在深刻认识到水和碳排放亦属资源范畴时,减排工作本身也就成了节能工作。随着2015年巴黎气候变化大会签订的《巴黎协定》,我国在减少温室气体排放方面将会有更多的措施和手段付诸实施,像江苏华电扬州发电有限公司含煤废水循环利用技术措施也将是节能减排手段之一,减排工作也成了企业主动的工作方向,成为与节能工作一样助长企业发展和竞争的硬实力。
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