我国火电厂工业废水集中处理发展历程

Click to edit Master title style,2000年8月,目 录,前言,我国火电厂工业废水集中处理发展历程,工业废水分类及排放和回用标准,工业废水常规处理方法,工业废水处理系统的选择,工业废水集中处理系统设计,工业废水处理系统出力的确定,工业废水处理系统主要设备和构筑物选择,工业废水处理的运行控制方式,存在的问题和建议,典型工程介绍,一、前言,1.,环境保护是我国的基本国策，随着社会的发展和人们环境意 识的提高，国家对环境保护的要求越来越严格。,2.,火电厂是用水大户，防止污染，保护水资源已是当务之急。,国外：,0.7,1.0m,3,/(s.GW),国内：,1.5,2.5m,3,/(s.GW),3.2000,年电力环境保护规划目标要求：,工业渣水排放达标率,70,，回收率,40,工业废水全部达标排放或回收利用,全厂实现零排放,4.,认真做好大型机组,(300MW,、,600MW),的废水治理和回收利用,，,达到国家排放标准和满足环境保护的要求，具有重大的经济效益和社会效益。,1,二、我国火电厂工业废水集中处理发展历程,1.,起步较晚。国外在,70,年代初期就有比较成熟的经验和技术。,我国在,70,年代后期，随着国外大型机组和技术的引进，进口了成套工业废水集中处理系统。引进技术工程如下所列：,1),上海宝山钢铁厂自备电厂引进日本技术。,2),华能大连电厂引进日本技术。,3),石洞口二厂和北仑港电厂引进美国,Graver,技术。,4)大港电厂引进意大利,TERMOKIMIK,公司技术。,2.我公司在消化和吸收了国外技术的基础上，结合国内电厂的具 体特点，设计和提供了十多个电厂的工业废水集中处理成套系统，其中上海石洞口电厂为国内第一个采用工业废水集中处理成套系统的300,MW,机组，扬州第二发电厂为国内第一个采用 工业废水集中处理成套系统的600,MW,机组。,2,三、工业废水分类及排放和回用标准,1.,工业废水分类,火力发电厂的主要排放废水包括灰场排水、工业废水和生活污水三大类。其中工业废水又分为经常性废水和非经常性废水。,经常性废水是指一天中连续或间断性排放的废水，而非经常性废水是指定期检修或不定期发生的废水。详见表一。,2.,排放标准,火力发电厂工业废水集中处理排放标准应符合国标：,污水综合排放标准,GB8978-1996,。,火电厂排放的废水属该标准规定 的第二类污染物，即在排污单位排除口取样，其最高允许排放标准必须符合表二的规定。,3.回收标准,根据回用水用途确定。,3,4,5,四、工业废水常规处理方法,1.,原水预处理装置排水,原水预处理系统中絮凝澄清池底部的排污，可以直接送到除灰系统，最终到储灰场进行沉淀。没有水力除灰时这部分污泥需要进一步进行浓缩，浓缩后的污泥再进行脱水，脱水后的泥饼再外运。,2.,锅炉补给水处理系统再生排水,首先经过计算可将阴阳离子交换器再生周期合理搭配，进行自中和后再调整,PH,值，达到所要求的数值后回收再利用或排放。,3.,凝结水精处理系统再生排水,根据水质的不合格项目，采用不同的处理方法，,PH,值不合格 时处理方法同前。重金属、悬浮物不合格时进行凝聚、澄清处理。,6,4.,煤场及输煤系统排水,在煤场附近设沉淀池和煤水处理设备，进行加药凝聚、沉淀和澄清，处理后清水直接排放或回收利用。,5.,空气预热器的冲洗排水,这部分水的水质与燃煤品种有关，并和煤中硫份及活性氧化钙含量有关，冲洗水中除含有大量的悬浮物外，,PH,值还超标。根据具体的水质对其可进行,PH,调节、加药凝聚、澄清和氧化处理。,6.,锅炉酸洗废液,锅炉酸洗 介质有盐酸、柠檬酸、,EDTA,，,个别电厂也有使用 氢氟酸的，处理方法如下：,6.1 盐酸酸洗废液的处理,该部分废液主要含有联氨、二价铁、腐蚀抑制剂、防锈剂、消泡剂、降油剂等酸洗药品。可将废水储存在水池中进行曝气，加入,COD,降低剂，并调节,PH,值，当水质达标时可排入灰场。没有灰场时再进行氧化、凝聚澄清和污泥的浓缩脱水处理。,7,6.2,柠檬酸废液处理,1),焚烧处理,废液在储存池中曝气并调节,PH,值后，经过过滤或其它方法将,机械杂质除去，泵送到特制的喷嘴，在锅炉炉膛火焰中心焚烧。,也可送到煤场，按燃煤含水量的要求喷洒到煤层里烧掉。,2)氧化法,废液中加入氧化剂使其氧化分解，废液,COD,的含量降低到所,要求的数值后，再进行凝聚澄清处理。但该方法在国内使用时由,于化学药品价格昂贵和,COD,难以降到要求值而受到限制，往往是,废液经氧化处理后还得排入除灰系统，废液中残留的,COD,在灰场,中进一步进行分解和被灰粒吸附。,6.3,EDTA,酸洗废液处理,EDTA,作为锅炉酸洗介质具有清洗系统简单、清洗工期短、清,洗液中,EDTA,可以回收的特点。大多数电厂将废液进行,PH,值调节,后排入除灰系统，使其在灰场降解和被灰粒吸收。据有关资料介,绍，,EDTA,废液也可用焚烧法处理。,8,6.4,氢氟酸废液处理,含氢氟酸的废液用石灰中和沉淀法处理，在碱性条件下使溶解,状态下的氟离子转变成难溶的氟化钙，处理后的废水排入冲灰系,统，氟离子与灰水中的氢氧化钙进一步反应生成氟化钙后在储灰,场沉淀下来，灰水经监测氟离子合格后排放或回收。没有水力除,灰时氢氟酸废液经过石灰处理后还要进一步凝聚、澄清处理，直,至氟离子达标后排放。,锅炉采用氢氟酸酸洗具有酸洗彻底、酸洗周期短等特点。但,氢氟酸具有强烈的腐蚀性，使用中存在着危险性，废液处理难度,大，排放含氟水将严重污染环境。因此，一般情况下不推荐使用,氢氟酸做为锅炉酸洗介质。,6.5,钝化液的处理,锅炉酸洗后使用联氨、二甲基酮,肟钝化时，钝化液在贮存池,中曝气后再进行氧化、凝聚、澄清处理。,9,7.,污泥处理,污泥脱水处理的目的是减少污泥体积，便于运输，方法一般,为风干床法或机械脱水法等。通常是澄清器底部排出的污泥先进污泥浓缩池进行浓缩，浓缩至,3,-4,后再进行脱水。,风干床法是使污泥在透水性强的沙床上，受太阳热和风的作用，干燥、过滤，使污泥含水率减少到,30,-40,。,机械脱水法目前有真空过滤、离心脱水、板框压滤、螺旋压榨式、带式等方法。这几年在电厂使用的较多的脱水机有高速离心脱水机、板框压滤机和螺旋压榨式脱水机。,表征污泥性质的主要指标有：,含水率与含固率,、,挥发性固体,、,有毒有害物含量,及,脱水性,。,1.,含水率与含固率,含水率是污泥中水含量的百分数,含固率是污泥中固体或干泥,含量的百分数。湿泥与含固率的相乘积就是干泥污泥量。含水率,降低即含固量的提高将大大地降低湿泥量。在含水率高，污泥呈,流态时，污泥的体积与含固量呈反比关系，通常含水率在,85,以,上时，污泥呈流态，,65,85,时呈塑态，低于,60,时，则呈固态。,10,2.,挥发性固体,挥发性固体,(,用,VSS,表示,),是指在,600,0,C,的燃烧炉中能被燃烧,以气,体逸出的那部分固体,它通常用于表示污泥中的有机物的量。,SS,和,VSS,常用,mg/L,表示，有时也用百分数表示。,VSS,也反映污泥的稳定化,程度。,3.,污泥中的有毒有害物质,市政污水处理厂污泥中含有相当数量的氮,(,约含污泥干重的,4,),、,磷约含,2.5%,和钾约含,0.5%,有一定肥效,可用于改善土壤。但其中也,含有病菌、病毒、寄生虫卵等，在施用之前应有必要的处理如污泥消,化，污泥中的重金属是主要的有害物质。重金属含量超过规定的污泥,不能用作农肥。,对于火力发电厂工业废水处理产生的污泥，主要成份是无机物，,一般不考虑作为农肥，但在最终处理时应考虑重金属含量是否超过规,定。,11,4.,污泥中的水分及其对污泥处理的影响,1),污泥中的水分,污泥中水的存在形式大致有三种,:,存在于污泥颗粒间隙的水、,称为间隙水或游离水，约占污泥水分的,70,左右。这部分水一般,可借助重力或离心力分离出来。,存在于污泥颗粒间的毛细管中，称为毛细水，约占污泥水分,的,20,左右，只有施加更大的外力，使毛细孔变形，才能将这部,分水分离。,存在于污泥颗粒内部包括生物细胞内的水的内部和粘附于表,面的附着水，约占污泥中水分的,10,左右，只有在颗粒和细胞破,裂后，始能分离。通常，污泥浓缩只是去除游离水中的一部分。,2),污泥中的水分对污泥处理的影响,污泥处理的方法常取决于污泥的含水率和最终处置的方式。,例如，含水率大于,98,的污泥，一般要考虑浓缩，使含水率降至,96,左右，以减少污泥体积，并有利于后续处理，为了便于污泥,最终处置时的运输，则要进行污泥脱水，使含水率降至,80,以下。,12,3),污泥浓缩,污泥浓缩是降低污泥含水率、降低污泥后续处理费用的有效方法。当污泥的含水率从,99.5%,浓缩至,98.5%,时,体积可缩小到原来的,1/3,浓缩至,95%,时,污泥体积仅为原来的,1/10,。污泥浓缩的脱水对象是占污泥水分,70,左右的间隙水。经浓缩之后的污泥近似糊状，但仍保持流动性。,4),污泥脱水,污泥脱水的作用是进一步去除污泥颗粒间的游离水和部分毛细水，将污泥含水率降到,80,以下，使污泥形成半固态的状态，脱水的方法较多，有压滤、真空过滤及离心等机械脱水法，也有干化床自然脱水法等。,5),几种常用脱水机性能参数,13,14,15,16,五、火力发电厂工业废水处理系统的选择,火电厂工业废水处理系统主要有分散处理和集中处理两种方式，,应根据各电厂所出地理位置、气候、水源、环境等条件，以及机组,容量、型式、所用燃料、源水水质等实际情况因地制宜进行选择。,1.,分散处理系统,工业废水分散处理就是根据电厂产生的废水水量和水质就 地设置废水贮存池，池内设置搅拌曝气装置，视水质情况在池内直接加入所需的酸、碱、氧化剂等，废水就地处理达标后回收利用或排入灰场。其特点是：废水污染因子比较单一，污染程度比较轻，环境要求不高，废水经过中和处理后即能达到排放标准，适用于基建投资少，占地面积小，布置灵活，检修和维护工作量少的电厂，尤其是有水力除灰系统的电厂。,2.,集中处理系统,集中处理是将电厂各种废水分类收集并贮存，根据水量和水质选择一定的工艺流程集中处理，使其达到排放标准或回收利用。,20,废水集中处理由于处理系统完善，能适应处理电厂各类废水和污水，有利于实现系统自动化和设备集中管理；且处理效果好，处理后的水可以回收利用。所以，目前,300MW,机组以上的大型火力发电厂大多数采用集中处理系统。,目前工业废水集中处理技术已日趋成熟，基本工艺就是酸碱中和、氧化分解、凝聚澄清、过滤和污泥浓缩脱水。工业废水集中处理的系统设计与机组设计容量、废水量、水质、外部排入的水体条件有关，单其原则性的工艺流程是大同小异的。,六、工业废水集中处理系统设计,1.,废水量和水质,火电厂工业废水水量和水质取决于机组容量、锅炉型式、化学水处理方式、锅炉酸洗方式、地区特点以及运行管理水平。表六列出了某,2660MW,机组的废水量和水质，以供参考。,2.,废水的收集和系统布置,在锅炉补给水处理、凝结水精处理车间就近设收集酸、碱废水池，将其收集到的废水转运至废水处理设施的废水贮存池。,21,在锅炉房附近设机组排水槽收集主厂房产生的废水。,煤场附近设有收集煤场和输煤系统排水的沉淀池和煤水处理设备，经处理后合格则回收利用，不合格时送废水处理贮存池，进一步处理。,工业预处理排污可直接泵送至澄清池或浓缩池。,工业废水集中处理设施在厂区的布置位置，应有利于各类废水的收集、贮存和复用、交通运输条件便利。废水处理系统中的所有设备、管道应布置合理，运行维护方便。,北方寒冷地区处理设备和管道应室内布置，废水池可加盖。低位布置的设备间应有排水和防止雨水入侵的措施。,废水贮存池、药品贮存设施、管道均应防腐，防腐要求同锅炉补给水处理部分。另外一些化学药品可以考虑与化学水处理的药品合用。,22,23,七、废水处理系统出力的确定,废水处理系统运行特点是废水排放的瞬时流量大，集中、时间短，接纳废水的贮存池容积需要很大。废水处理设施建成后，年运行时间短，因此对废水出力系统