DOC《火电厂污水处理》

火电厂污水处理 火电厂污水包括工业冷却水排水、化学水处理系统酸碱再生污水、过滤器反洗污水、锅炉清洗污水、输煤冲洗和除尘污水、含油污水、冷却塔排污污水等.

由于工业污水的种类多,各类污水的污染物种类、含量和排量不固定,致使工业污水的成分相当复杂,其主要污染物有:悬浮物、油、有机物和硫化物等,这类污水排入受纳水体将会引起不同程度的环境污染,造成生态破坏.

一、火电厂污水来源 大型热电厂典型的污水来源见图1,主要有来自化学水处理车间的酸碱污水、电除尘器冲灰系统产生的冲灰水、锅炉房冲渣污水、锅炉定期排污水、循环水系统的排污水、输煤系统冲洗水、油库产生的含油污水和厂区生活污水等.污水中的主要污染物为悬浮物、石油类以及少量的有机物,见表1 综合治理的原则 我国的淡水资源分布不均衡,人均淡水资源占有量仅2700m3/人,居世界第88位,从这一点讲,我国是一个水资源短缺的国家,加上我国的水资源分布不均衡,北方许多地区现已受到水资源短缺的制约.所以用水量十分太的热电厂必须加强水务管理,提高水的利用率.在对全厂各系统排水量及水质进行分析的基础上.在满足使用的要求下,循环使用、循序使用,尽量提高水的复用率是热电厂污水综合治理应遵循的原则. 各排水系统分析 1锅炉冲灰、冲渣污水 目前,我国大型电厂的除尘方式多为静电除尘,除灰方式为水力除灰.不同的输送方式,其灰水量有较大的差异,有的浓浆输送系统,其灰水比仅为1:2,回水进入灰场后由于蒸发、渗漏等原因,外排的灰水量几乎为零;

稀浆输送时灰水比约为1:15,进人灰场后除部分灰水蒸发、渗漏外,仍有相当数量的灰水外排,据资料统计一座4*300MW机组的电厂,其灰水外排量可达700―800m3/h.灰水的污染物指标主要为pH、悬浮物、硬度、碱度和氟化物等. 冲渣水主要来自锅炉的水力输渣系统的脱水仓,渣水的污染物主要为无机性悬浮物或沉淀物,较为清洁. 2酸碱污水 酸碱污水来自化水车间的树脂再生过程,大型热电厂的锅炉补充水一般采用除盐水,因此其再生污水中既含有酸又吉有碱,二者中和后,污水一般成酸性,pH值超标,其它水质指标均可满足要求. 3其它工业污水 这部分污水主要包括锅炉房定连排污污水、循环水系统排污、锅炉化学清洗污水、煤厂及输煤系统冲洗水和油库含油污水等非经常性排水.锅炉房定连排污污水水量较小,而且较为清洁,可以和较为清洁的循环水系统排污污水一起直接回用至对水质要求较低的用水系统;

煤厂及输煤系统冲洗水的污染物主要为煤泥;

含油污水的主要污染物为石油类;

锅炉化学清洗污水间断性很强,几年才有一次,但是每次水量很大,主要污染物为悬浮物(ss)、有机污染物,其pH也超标. 4生活污水 主要来自生活及办公区,其污染物主要为有机物(COD、B0D).

二、火电厂灰水处理 冲灰水是火电厂主要污染源之一,是电厂排水中较为严重的污染源,冲灰水中超出标准的主要指标是pH值、悬浮物、含盐量和氟等,个别电厂还有重金属和砷等. 1浓缩水力除灰浓缩水力除灰是将原灰水比1:(15―20)降至1:5左右,灰水比例应根据全厂水量平衡及灰场水量平衡综合考虑来确定.浓缩水力除灰不仅减少厂区水补给量,而且减少了排放量. 2干除灰渣干除灰渣是将灰渣在厂区内脱水后,用汽车运至贮灰场.脱水后的灰渣含水量仅为灰渣量的20%这种工艺不仅节约了用水,又防止灰水对地下水的污染.在西欧和美国的燃煤电厂大多采用干式气力输灰系统.在国内,随着大容量机组的发展,一般都装设电除尘设备,相应干式除灰也得到了一定的发展. 3灰水闭路循环灰水闭路循环是将贮灰厂中除灰排水回收至厂区,再用于除灰补水,美国、加拿大、前苏联等国的火电厂湿式除灰系统多数采用再循环系统,灰水用作循环冷却水补充水,一方面节约了用水,另一方面减少了灰水的外排,其经济效益和环境效益是十分显著的. 灰水回收系统的主要特点是存在灰水管结垢问题.对于灰水管结垢,多年来国内许多单位进行了大量试验研究,提出 管前处理了PH值、闭路循环加再生液或阻垢剂 的综合治理措施.在国内部分发电厂已经使用并取得了较好的效果,但仍有一些不足之处,还需逐步完善. 4冲灰水中悬浮物去除冲灰水的悬浮物含量主要与灰场(沉淀池)大小等因素有关.解决冲灰水中悬浮物超标,应重点考虑冲灰污水在沉淀池中有足够的有效停留时间.如富拉尔基发电总厂采用的灰格串联运行,该方法可有效增加冲灰水在灰场中的停留时间,同时也避免了冲灰水在灰场中的短路现象,对降低外排冲灰水中悬浮物尤为有效.秦岭发电厂采用的灰场竖井,其周围堆放砾石,水经砾石过滤后从竖井窗中流人再排出,灰场排水悬浮物含量可降至排放标准以下. 5冲灰水pH值超标治理 冲灰污水的pH值与煤质、冲灰水的水质、除尘方式及冲灰系统有关.国外一般采用加酸、炉烟CO处理和直流冷却排水中和等方法.目前国内多数电厂采取湿排和干灰湿排的工艺,灰水pH值往往偏高,尚缺乏解决该问题的良好治理措施,虽然可采用中和法加以解决,但由于水量大,消耗酸碱比较多,pH值降低不明显,因此,寻求低廉的酸性物质和简单易行的工艺方法是解决问题的关键.黄种买等研究了利用生物法降低灰水的pH值,用廉价的硫铁矿(FeS)为原料,通过硫细菌生物氧化,生成HSO.作为中和冲灰水的酸性物质,HsO.转化率可达70%以上.林万新等利用硫酸铝和硫酸氢钠来降低燃煤电厂冲灰水pH值进行了试验,效果明显,冲灰水的pH值可降低到7~8. 6冲灰水中氟处理 冲灰水中氟超标的处理一般用钙盐沉淀法和粉煤灰法等,钙盐沉淀法处理时同时加入氢氧化钙和氯化钙,处理后的pH值达到9~12,且氟浓度仍>

30mg/L,达不到污水综合排放标准,还需要加酸降低pH值.粉煤灰处理含氟污水,具有工艺简单、处理效果好、 以废治废 ,环境效益显著.利用粉煤灰处理含氟污水,氟的去除率达90%上.

三、火电厂生活污水处理 火电厂生活污水的处理方法与城市生活污水类似,但电厂生活污水中污染物浓度较低,BOD和ss一般在20~30mg/L,传统的活性污泥处理法适用于污染物浓度高、水质稳定的污水,而用于火电厂生活污水处理基本上无法运行,由于有机物浓度较低,调试启动与运行困难,有时要人为地往污水中加入有机物进行调整(如粪便等),但生化处理效果仍不理想. 有些电厂生化处理设施只能起到二级沉淀和曝气作用,造成相应系统设备闲置、浪费.采用生物接触氧化法是解决此类生活污水处理的有效途径,即在处理池中设置填料并长满生物膜,污水以一定速度流经其中,在充氧条件下,与填料接触的过程中,有机物被生物膜上附着的微生物所降解,从而达到污水净化的目的.低浓度下接触氧化池中生物膜能否形成及成膜后能否保持稳定的活性是接触氧化法处理的关键.吴碧君等对低浓度电厂生活污水处理进行了研究,在低浓度下培养并驯化生物膜,CODBOD的去除率分别达到75%和85%.近几年来,国内很多电厂对生活污水的回用给予高度重视,接触氧化处理后的电厂生活污水可作为中水使用,用于电厂绿化用水、冲洗用水等,对于水资源紧缺的电厂也可考虑将处理后的生活污水再进一步深度处理用作电厂循环冷却水系统的补充水.此外,生活污水也可用于冲灰水系统.如淮阴电厂等将生活污水用泵打人输渣管道,送人渣场进行澄清过滤,澄清水用作冲灰水闭路循环系统的补充水. 生活污水的处理方法有: 生物接触氧化法、氧化絮凝复合床(OFR)处理法、厌氧一缺氧―好氧生物脱氮除磷工艺(AAO工艺)等. 1.生物接触氧化法 该法处理生活污水的原理是:在处理池中设置填料,填料上长满生物膜,污水以一定流速流入其中,在充氧条件下,与填料接触的过程中,有机物被生物膜上附着的微生物所降解,从而使污水得以净化.下

图表示南海市发电A厂生物接触氧化法系统流程: 2.氧化絮凝复合床(OFR)处理法 此法的利用机理主要是基于电解生成H202后迅速产生的羟基自由基(・OH)对水中有机物的强氧化作用.其反应过程如下: 吸附在催化剂表面的02捕获电子,形成过氧自由基离子・02-,然后通过溶液内的一系列反应形成H202: 氧化絮凝复合床装置是从三维电极出发,巧妙配以催化氧化技术而构成的高新水处理技术.此装置具有系统简单、运行稳定、操作维护方便:占地面积小、运行费用低:处理效果良好,污泥排放少,无二次污染等特点. 氧化絮凝复合床装置是从三维电极出发,巧妙配以催化氧化技术而构成的高新水处理技术.此装置具有系统简单、运行稳定、操作维护方便:占地面积小、运行费用低:处理效果良好,污泥排放少,无二次污染等特点. 3.厌氧一缺氧―好氧生物脱氮除磷工艺 此法是在1975年,南非的Bamard提出在曝气池前设厌氧段的Phoredox工艺,继而又将Bardenpho工艺和Phoredox工艺相结合,发展成为修正的Bardenpho法,即厌氧一缺氧一好氧系统,达到同时去除BOD、N、P的目的.此法在首段厌氧池主要是进行磷的释放,使污水中磷的浓度升高,溶解性有机物被细胞吸收而使污水中的BOD浓度下降.在缺氧池中,反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源,将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为氮气释放到空气.B0D5浓度继续下降,NO3-N浓度大幅度下降. 在好氧池中,反硝化细菌被微生物生化降解;

有机氮被氨化,继而被硝化,使NH3一N浓度显著下降,但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加,而P随着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降.

四、火电厂脱硫污水处理 灰场堆放 脱硫污水与经过浓缩的副产品石膏混合后排放到电厂干灰场堆放,飞灰本身的Cao含量可以作为粘合剂固化脱硫石膏.如德国燃用褐煤的电厂一般就采用向石膏中掺入飞灰和石灰的混合物,将石膏固化为硅酸钙的方法,固化处理后的石膏坚硬,不易渗水. 蒸发脱硫污水在ESP和空气预热器之间的烟道中完全蒸发,所含固态物与飞灰一起收集处置.美国采用的高级石灰石洗涤脱硫系统中,在ESP前设置污水蒸发系统,达到工艺基本无污水排放. 污水处理 (1)中和 中和处理的主要作用包括两个方面:1)发生酸碱中和反应,调整PH在6―9范围2).沉淀部分重金属,使锌、铜、镍等重金属盐生成氢氧化物沉淀.常用的碱性中和药剂有石灰、石灰石、苛性钠、碳酸钙等. (2)化学沉淀 污水中的重金属离子、碱土金属常用氢氧化物和硫化物沉淀法去除,常用的药剂分别为石灰和硫化钠. (3)混凝澄清处理 经过化学沉淀处理后的污水中,含有许多微小的悬浮物和胶体物质,必须加入混凝剂使之凝聚成大颗粒而沉降下来.常用的混凝剂有硫酸铝、聚合氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁等;

常用的助凝剂有石灰、高分子絮凝剂等. 总之,结合我国目前火电厂脱硫工作的实际情况,在吸收借鉴国外处理技术的基础上,积极开展脱硫技术的研究工作,如处理药剂的筛选,加药量和浓度的确定,选取合理的停留时间,研究重金属沉淀的最佳条件等,为工业应用提供较为完善的设计参数和依据.

五、火电厂化学污水、含油污水处理 酸碱污水处理,先将酸性污水(或碱性污水)排人中........