對(duì)電廠含煤廢水的新技術(shù)應(yīng)用的探討

徐毅雄

摘 要：在我國，水資源分布存在南北不平衡之勢(shì)，在此之下廣大電廠不僅需要節(jié)約用水，而且還須關(guān)注含煤廢水污染問題。同時(shí)，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的崛起，含煤廢水處理越來越刻不容緩。本文從電廠含煤廢水現(xiàn)存問題出發(fā)，對(duì)傳統(tǒng)含煤廢水處理技術(shù)存在的問題進(jìn)行分析，在提出新技術(shù)實(shí)施意義的基礎(chǔ)上，主張應(yīng)用含煤廢水處理的新技術(shù)，致力于促進(jìn)電廠廢水處理的革新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電廠 含煤廢水 新技術(shù)應(yīng)用 處理工藝

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）10（b）-0029-02

在國務(wù)院“十三五”生態(tài)環(huán)保規(guī)劃中，黨和國家對(duì)電廠廢水提出了少排放、多節(jié)能的要求。然而，目前諸如沉淀法等傳統(tǒng)工藝效果較差，污水排放無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)[1]。因而，有必要挖掘含煤廢水處理新工藝，對(duì)環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)。本文正是出于這個(gè)目的，在對(duì)以往處理技藝分析，并構(gòu)想電廠含煤廢水處理新工藝。

1 電廠傳統(tǒng)的含煤廢水處理存在的問題分析

首先，容易導(dǎo)致輸水系統(tǒng)堵塞。在廣大電廠，含煤廢水主要在煤倉間集水坑收集，由排水管重洗后，煤場(chǎng)廢水將被導(dǎo)入初沉池。在這一過程中，含煤廢水流經(jīng)煤倉間、排水間、煤倉間等廠房，并沒有在專一化的場(chǎng)所接受處理，位置比較分散，并且是由壓力管輸送。因此，非常容易造成堵塞問題，特別是在輸水過程中，在主廠棧橋、運(yùn)輸站等落煤容易混入，大幅度提高輸水顆粒雜質(zhì)含量，一旦流經(jīng)抽水泵、輸水管網(wǎng)等處理裝置，容易產(chǎn)生堵塞[2]。另外，由于管網(wǎng)較為復(fù)雜，電廠提升泵運(yùn)行間隔長，使得管網(wǎng)堵塞負(fù)面影響時(shí)間較長。

其次，產(chǎn)生電廠額外開銷。沉淀法為很多電廠對(duì)含煤廢水處理的首選方法，這種方法要求廢水在集水坑中沉淀一段時(shí)間之后，采用抓斗起重機(jī)等設(shè)備加以處理。然而，由于長期沉淀之后，煤渣大多淪為污泥狀臟污，之間靜摩擦力較小，使得一次性清理難以實(shí)現(xiàn)。因而，抓斗機(jī)初次清理之后，電廠還需要派遣額外人力較小清掏工作，加大了人力和財(cái)力開銷。另外，由于污泥狀沉淀存在粘性，容易與煤水提升泵摩擦，導(dǎo)致水泵出現(xiàn)磨損，加大了水泵維護(hù)工作壓力[3]。此外，在輸水管、沉淀池等處理設(shè)備中，濾料極易因污泥煤渣堵塞，需要經(jīng)常更換，變現(xiàn)提高響應(yīng)成本。

最后，BOD處理效果不佳。根據(jù)電廠含煤廢水處理方式，沉淀、降解、排泥等物理分離為主要處理方法。然而，在電廠實(shí)際運(yùn)作中，轉(zhuǎn)運(yùn)站、煤倉間等廠房廢水大多隨排污管流入含煤廢水沉降間，使得污水整體BOD含量大幅提高。然而，傳統(tǒng)處理技藝缺乏化學(xué)降解、生物處理，使得出廠廢水仍然含有過多有機(jī)物，在排入水域之后容易導(dǎo)致微生物繁殖，產(chǎn)生一系列問題。

2 電廠含煤廢水處理新技術(shù)的實(shí)踐意義

首先，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。在21世紀(jì)，人類社會(huì)更加關(guān)注生活質(zhì)量，倡導(dǎo)可持續(xù)化的長遠(yuǎn)發(fā)展模式。因而，環(huán)境保護(hù)和工商發(fā)展平起平坐，電廠含煤廢水不能隨意敷衍。尤其是在世界淡水資源水平不斷下降，地下水開采應(yīng)用不斷加強(qiáng)的背景下，含煤廢水物料更加需要被妥善處理。在我國，為了實(shí)現(xiàn)環(huán)保減排，于2017年6月27日，全國人大發(fā)布了嶄新的《水污染防治法》，對(duì)含煤廢水處理予以高度關(guān)注。為了響應(yīng)黨和國家的號(hào)召，也更是為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，不斷開拓電廠污水處理技藝的領(lǐng)域是大勢(shì)所趨。

其次，是提高廣大電廠運(yùn)作質(zhì)量的必然要求。在火力發(fā)電過程中，燃料供給、水源供給、冷卻降溫等過程都會(huì)涉及煤源燃燒、水源出入。在相關(guān)工序中，煤水容易產(chǎn)生混合，影響電廠本身工作質(zhì)量，比如：在經(jīng)過磨煤機(jī)擠壓之后，煤塊變?yōu)槊悍?、煤粒，容易混入輸水系統(tǒng)，影響汽水系統(tǒng)工作；水沖煤渣之后，輸水水質(zhì)大幅降低；等等。另外，含煤廢水處理自身會(huì)消耗電廠公司一定資本。在此看來，促進(jìn)含煤廢水處理新技藝開發(fā)，對(duì)于電廠本身運(yùn)作具備較大的改善意義。

最后，是促進(jìn)電廠相關(guān)科研探索工作的必然要求。在實(shí)際發(fā)電工序中，電廠不僅消耗較多水資源和煤炭資源，而且對(duì)大氣、土壤、水域污染較大，亟待科學(xué)研究的深入，以期減少對(duì)外污染排放和提高火力發(fā)電效率。另外，由于物理沉淀等傳統(tǒng)處理方式人力、物力和財(cái)力開銷較大，并且處理費(fèi)用不小。因此，為了促進(jìn)電廠相關(guān)科研工作開展，有必要探索含煤廢水處理方式，減少處理開支，提高對(duì)外排放質(zhì)量。

3 電廠含煤廢水處理新工藝的應(yīng)用

電廠含煤廢水色度較高，水質(zhì)比較渾濁，雖然傳統(tǒng)物理沉降方式可以剔除部分懸浮煤渣，但對(duì)污泥狀煤渣處理、BOD降低等任務(wù)完成能力并不強(qiáng)，廢水處理過程多在集水坑、沉淀池等廠房中，系統(tǒng)化程度低，出水水質(zhì)仍然不高。在此，本文就電廠含煤廢水構(gòu)想一種系統(tǒng)化的解決方案，相關(guān)工藝結(jié)構(gòu)如下。

3.1 含煤廢水處理新技術(shù)的主要設(shè)備

新工藝含煤廢水處理系統(tǒng)主要由3個(gè)部分組成，包括廢水凈化部分、污泥處理部分和補(bǔ)給水部分。其中，廢水凈化部分需要的電氣組件包括凈化器、化學(xué)處理裝置、電廠提升泵、反沖洗水泵、混合式管道，以及電磁計(jì)量器、管網(wǎng)閥門、水管系統(tǒng)、電氣控制裝置等組成；污泥處理部分需要如下設(shè)備：污泥提升泵、水管系統(tǒng)、煤泥壓縮設(shè)備、污泥吸壓泵、管網(wǎng)閥門等組成；補(bǔ)給水部分包括離子交換器、過濾器、水電解裝置等設(shè)備。

3.2 含煤廢水處理新技術(shù)的運(yùn)行方式

在該新式處理系統(tǒng)中，含煤廢水主要集中在一個(gè)廠房中處理，該區(qū)間囊括集水、沉降、調(diào)節(jié)、補(bǔ)給等所有功能。在運(yùn)行之前，有必要對(duì)進(jìn)出水質(zhì)量做出規(guī)定：處理前懸浮顆粒物水平低于4500mg/L，處理后懸浮物水平低于10mg/L，BOD水平處理后達(dá)到10～20mg/L之間。

在投入使用之后，系統(tǒng)每日運(yùn)行2次，每次運(yùn)行時(shí)間控制在5h-7h之間，控制中心采用半自動(dòng)化的PLC系統(tǒng)控制，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)電機(jī)啟動(dòng)、變頻調(diào)速、回水補(bǔ)給等各個(gè)過程。

3.3 含煤廢水處理新工藝的流程

在電機(jī)啟動(dòng)之后，新式系統(tǒng)將會(huì)接收電廠水管導(dǎo)入的含煤廢水。廢水首先流入廢水凈化部分，接受物理沉淀、化學(xué)分解、BOD處理等工序。在經(jīng)過粗沉淀之后，含煤廢水經(jīng)水管流入預(yù)沉池進(jìn)行靜態(tài)沉淀，時(shí)間控制在45～60min之間，蜂窩斜管表面負(fù)荷控制在3m3/m2·h。在沉淀工序完畢之后，廢水流入化學(xué)處理區(qū)，在調(diào)節(jié)池進(jìn)行混凝、反應(yīng)、過濾處理，剔除煤渣、煤粒，期間停滯時(shí)間控制在60-90min。

此后，含煤廢水可見度提高，懸浮污染物大多得到處理，需要剔除污泥、降低污水BOD含量。經(jīng)導(dǎo)管導(dǎo)入污泥處理間后，接受刮泥機(jī)過濾，剔除大多數(shù)污泥，將其導(dǎo)入泥斗。在經(jīng)提升泵作用之后，煤渣污泥與混凝劑充分接觸，廢水后續(xù)進(jìn)入壓縮裝置，經(jīng)過離心濃縮、氣浮濃縮等處理之后，減少余下泥漿體積，加大含水量。壓縮處理之后，電廠含煤廢水變得比較清澈，同時(shí)濾出污泥可以重新制為煤塊，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

4 結(jié)語

在強(qiáng)調(diào)可持續(xù)化發(fā)展的今天，傳統(tǒng)電廠廢水處理方式亟待存在較多不足，開發(fā)新式處理模式勢(shì)在必行。在本文中，新式系統(tǒng)處理方式具備整體性、能耗低、再利用等優(yōu)勢(shì)，值得推廣。另外，為促進(jìn)新技藝發(fā)展，相關(guān)研究還需深入。

參考文獻(xiàn)

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[3] 馬英，張成舜.含煤廢水處理工藝在電廠的應(yīng)用[J].華北電力技術(shù)，2016（45）：262-263.