發(fā)電企業(yè)的工業(yè)廢水零排放工程
摘要：嘉興發(fā)電有限責(zé)任公司通過實施工業(yè)廢水零排放工程，對電力生產(chǎn)過程中的各類廢水進行收集和分類處理，分別設(shè)計了綜合費水處理系統(tǒng)、含煤廢水處理系統(tǒng)、非經(jīng)常性廢水處理等系統(tǒng)。減少了淡水資源的取用，起到了降低發(fā)電水耗，節(jié)約生產(chǎn)成本的作用，達到了環(huán)保和節(jié)能雙贏的效果。
關(guān)鍵詞：工業(yè)廢水,零排放,節(jié)水,環(huán)保,火電廠
嘉興發(fā)電有限責(zé)任公司(下稱嘉興發(fā)電)一期工程為2 X300 Mw 的燃煤機組，生產(chǎn)、生活用的淡水取自太湖水系的黃姑塘。原來嘉興發(fā)電廠的工業(yè)廢水沒有很好做到清污分排，除化學(xué)廢水、機組排水槽排水及生活污水集中處理達標(biāo)排放外，其他廢水都進人雨水井隨雨水排放。廢水排放增加了水資源的取用，造成水資源浪費，部分生產(chǎn)廢水與雨水排澇系統(tǒng)混排，不符合環(huán)保要求，而排污和取水雙向交費，增加了企業(yè)的負擔(dān)，同時也影響著企業(yè)的形象。通過投資實施獨具特色的工業(yè)廢水零排放工程，不僅真正做到了工業(yè)廢水的“零”排放，通過該系統(tǒng)可以充分利用天然降水，節(jié)約了大量寶貴的淡水資源。
1 總體方案設(shè)計
根據(jù)產(chǎn)生廢水的種類分類收集，進行分質(zhì)、分類和綜合處理，分別設(shè)計了綜合廢水處理系統(tǒng)，含煤廢水處理系統(tǒng)，非經(jīng)常性廢水處理系統(tǒng)和含油廢水處理系統(tǒng)。生活污水處理系統(tǒng)，污泥濃縮系統(tǒng)。對灰?guī)鞗_灰循環(huán)系統(tǒng)進行改造，實現(xiàn)閉式循環(huán)利用；對循環(huán)水泵沖洗水和循門坑的海水進行改造，將海水和淡水進行隔離。
新建各類水池、建筑物及各輔助設(shè)施：機械攪拌澄清池，中間、排放、回用水池，集泥池，煤場回用水池，含油廢水收集池，CPI隔油池，生活污水處理好氧池、厭氧池、清水池，灰?guī)旎厥账氐?6個；煤場配電間，加藥間，二氧化氯發(fā)生間，板框壓濾機間等4座；6 座廢水調(diào)節(jié)池(1 008 m )，機組排水槽，污泥濃縮池，絮凝槽，南北沉煤池，綜合廢水區(qū)加藥間，用空閑廢水車間做為廢水控制室。利用的設(shè)備有：各類輸送泵9 臺，羅茨風(fēng)機，7臺攪拌機，各類計量箱，7個儲存槽、各類閥門83只。把主機爐底渣系統(tǒng)改造后更換下的爐底液下泵。安裝到灰?guī)煸厥账亍Ｗ鰹榛規(guī)煸厥账谩?/p>
就地控制室采用上位機+可編程控制器(PLC) 的模式。并有就地操作站。可將廢水系統(tǒng)接人輔助設(shè)備集中控制系統(tǒng)，在實現(xiàn)集中監(jiān)控后，取消廢水就地操作站。
1．1 綜合廢水處理系統(tǒng)
用于處理從雨水池中取出的綜合廢水和空預(yù)器沖洗水，處理能力為180 m ／h，工藝流程為：
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1．2 非經(jīng)常性廢水處理系統(tǒng)
其工藝流程為：
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機組排水量約為3 1 m ／h左右，一般情況下這部分廢水的水質(zhì)都較好，直接送到回用水池回用。特殊情況下水質(zhì)超標(biāo)時，可切換到綜合廢水處理系統(tǒng)進行處理。空預(yù)器沖洗水與雨水提升泵來水進人180 t／h 綜合廢水處理系統(tǒng)處理。鍋爐酸洗殘液EDTA廢水進人專門廢水調(diào)節(jié)池，經(jīng)過pH調(diào)整，先到豎流式固液分離裝置進行混凝沉淀分離處理，去除固體雜質(zhì)后，降低重金屬離子、有機物含量及COD濃度后，再輸送到生活污水處理裝置進行生化處理。正常處理量為2 t／h。豎流式固液分離器的排污進人集泥池，與其他泥水一起排人污泥濃縮池進行脫水處理。
1．3 生活污水處理系統(tǒng)
拆除原一體化生活污水處理裝置，新建生活污水處理回用系統(tǒng)，其處理量為40 m ／h，將酸洗廢水和含油廢水排人生活污水處理裝置，與生活污水一起進行生化處理，增加必須的處理設(shè)備。處理合格的廢水后送至煤場作補充水，或直接排人總的廢水排放池。
其工藝流程為：
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1．4 煤水處理系統(tǒng)
新建l套含煤廢水處理系統(tǒng)，設(shè)計處理能力為 40 m ／h。本系統(tǒng)與煤場水噴淋系統(tǒng)形成獨立的閉式循環(huán)系統(tǒng)。其工藝流程為：
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1．5 含油廢水收集處理裝置
處理能力為2．5 m ／h。工藝流程為：
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1．6 其他輔助項目
本系統(tǒng)總體方案設(shè)計時考慮從雨水系統(tǒng)提取處理，目的是充分利用天然降水，但因系統(tǒng)上的原因，還存在部分海水和灰渣水進入雨水系統(tǒng)的情況，可能會在長期的循環(huán)使用過程中，對設(shè)備產(chǎn)生一些負面影響，所以要將這部分進入的海水和灰渣水進行攔截和改造。
(1)灰渣水系統(tǒng)。新建灰渣回收水池和回收水泵，將灰渣澄清池溢流到雨水井的部分改到回收水池，并將渣水和地面沖洗的閘水回收利用。
(2)將循環(huán)水泵房的旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)沖洗水，由原排往雨水系統(tǒng)改到排往循環(huán)水泵前池，回到海水系統(tǒng)。
(3)將汽機房零米循門坑排污泵排水，由原排往雨水系統(tǒng)改到排往凝汽器循環(huán)水回水管，回到海水系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)投運情況
2．1 運行管理
設(shè)備運行需根據(jù)雨水變化情況而定。當(dāng)無降雨或降小雨時及時把進入雨水井的廢水提取到主廢系統(tǒng)處理回用，將其控制在最低水位。正常情況下處理的廢水量小于總回用水，全部廢水均可回用。當(dāng)降小到中雨時，處理的水量大于總回用水量時，可啟動系統(tǒng)備用的排放水泵向外界合格排放。根據(jù)系統(tǒng)的最大出力(機械攪拌澄清池180 Ill ／h)和嘉興發(fā)電一期生產(chǎn)區(qū)域總面積計算(約為34．8萬m )，可滿足 28．24 mm／d降雨的排澇要求。通過新建的排放水泵向外合格排放，而不需啟動雨水排澇泵向外排放。當(dāng)降雨量大于28．24 mm／d的降雨時(歷年平均約為l3 天)，系統(tǒng)來不及處理，啟動雨水排澇泵向外排放，啟動概率<3．5％ 。在降雨量增加的過程中，雨水井中的存水已被稀釋，可提升到廢水系統(tǒng)處理。當(dāng)達到大雨水平時，雨水井中基本上全是雨水，可正常排放。有以下2點說明：
(1)在啟動雨水泵之前，雨水井中的水通過雨水提升泵輸送到綜合廢水調(diào)節(jié)池時，有監(jiān)測儀表對水質(zhì)進行監(jiān)測，雨量增加后，雨水井中的水質(zhì)應(yīng)更好，所以雨水泵排出的水應(yīng)是受控的。
(2)根據(jù)平湖氣象臺提供的氣象資料和《市政工程設(shè)計一雨水管網(wǎng)》的資料及一期工程用地情況分析計算，在2 h內(nèi)達到28．24 mm／d的降雨強度時，雨水井中的存水經(jīng)過邊降雨邊提升處理的稀釋后，雨水排澇泵啟動前雨水井中的存水濃度小于正常情況的 3．05％ 。其水質(zhì)指標(biāo)明顯好于原水，更好于降雨初期對地面沖刷后匯流的雨水排水。
2．2 系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)
工程驗收后，組織進行日常維護，除個別流量表因廢水中有雜物影響出現(xiàn)故障，尚未出現(xiàn)較大的新設(shè)備故障。原一期工程配套羅茨風(fēng)機和助凝劑攪拌機等老設(shè)備故障較高，已組織專題分析討論制定處理辦法。這些故障尚未影響整個系統(tǒng)正常運行。
(1)系統(tǒng)投運率和負荷率。綜合廢水日平均的處理量為86 t／h左右，負荷(開機)率為47．8％ ，有 94 t／h的備用出力。含煤廢水處理系統(tǒng)設(shè)計負荷為 40 t／h，每天按設(shè)計負荷運行3～4 h。生活污水處理系統(tǒng)設(shè)計負荷為40 t／h，現(xiàn)在24 h連續(xù)運行，根據(jù)生活污水來水量變化調(diào)整兩個系列的運行方式，現(xiàn)負荷率為40％左右，2個系列可實行1運1備。
(2)廢水排放率。目前所有工業(yè)廢水均得到回收處理，沒有對外排放工業(yè)廢水，已做到了工業(yè)廢水零排放。所有生活污水均得到回收處理，已做到了合格排放。
3 工程實際技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟核(預(yù))算分析
3．1 運行成本
該系統(tǒng)的運行成本主要由設(shè)備折舊費、設(shè)備維修費、藥劑費 動力費及管理費(含人工費)組成。各項運行成本統(tǒng)計見表1。
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注：生活污水處理量為30—35 m ／h，年運行360天，24 h連續(xù)處理。年處理量25～30萬m ；煤水處理量為40 m ／h，年運行300天，每天 10～12 h，年處理量12～15萬m 。綜合廢水處理水量為170～180 m ／h，年運行300天，連續(xù)24 h，年處理量120～130萬m 。
3．2 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
廢水處理的主要技術(shù)指標(biāo)見表2。
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在沒有降雨的情況下，可回收各類廢水130 t／h 左右，年減少淡水取用約100萬t。系統(tǒng)的備用出力可滿足降雨量小于1"5 mm／d的處理回用能力，據(jù)初步估算每年可利用天然降雨30～35萬m 。每年可節(jié)水近130萬t。擬進一步加強設(shè)備維護和運行管理，充分發(fā)揮投資效益，降低運行成本，保證促進生產(chǎn)和改善環(huán)境的同步協(xié)調(diào)發(fā)展。計劃減少排污水量 157～ 175 萬m ／年；削減COD(外排污水平均 40 me,／L)排放量6．28～7．O0萬kg／年。
4 結(jié)束語
廢水零排放系統(tǒng)建成后，全廠只有1個備用污水排放口，在正常情況下可實現(xiàn)廢水零排放，特殊情況下能做到合格排放。雨水泵只起到排澇的作用，不再是污水排放口，消除了清污混排現(xiàn)象。廢水零排放系統(tǒng)的主要優(yōu)點就是在真正實現(xiàn)廢水零排放的同時，還相當(dāng)建立了一個無形的水庫，可以充分利用優(yōu)質(zhì)的天然降雨，減少淡水資源的取用，降低發(fā)電水耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，起到環(huán)保和節(jié)能雙贏的效果。過去對雨水井造成污染的主要是含煤廢水和灰?guī)煲缌鞯脑F(xiàn)已做到分質(zhì)回收攔截，有效處理回用。過去有機物含量較大、對環(huán)境影響嚴(yán)重，且無有效處理手段的鍋爐酸洗廢水，現(xiàn)在應(yīng)用生物技術(shù)使鍋爐酸洗廢水與生活污水相互作用，得到有效處理。
在試運行期間還存在一些問題，如綜合廢水回用水系統(tǒng)的水質(zhì)指標(biāo)中氯離子含量有時略偏高，導(dǎo)電度上升到2 000左右，影響回用水質(zhì)量，有時只能排放，造成一定浪費。這主要是雨水系統(tǒng)的混凝土管網(wǎng)嚴(yán)密性較差，地下水進入雨水系統(tǒng)，而地下水受海邊灘涂侵蝕，越靠海邊的海水侵入影響越大，鹽分越高。為解決該問題，乙方向甲方提出2條建議：① 廢水零排放工程投產(chǎn)后，淡水取用量下降，反滲透系統(tǒng)的負荷相對減輕較多，建議x,ti~系統(tǒng)處理能力進行論證，是否可將回用水補充到除鹽水系統(tǒng)，還可進一步減少淡水取用量。② 增加1套電吸附除鹽系統(tǒng)，這是近年來發(fā)展的一項新技術(shù)，已通過科技成果鑒定，已運用到生產(chǎn)中。它可以取除50％ 的鹽分，能夠滿足回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。
嘉興發(fā)電為其他發(fā)電企業(yè)提供了一個較好的樣板，如能在全國發(fā)電企業(yè)推廣，將會對我國的環(huán)境保護起到較大的促進作用。
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