火力發(fā)電廠高效環(huán)保廢水處理系統(tǒng)設(shè)計

摘要：針對火力發(fā)電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)集中處理不同級別的廢水存在藥品消耗量大、效率較低等問題，設(shè)計了一種高效環(huán)保的廢水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)廢水的不同性質(zhì)，能將經(jīng)常性廢水、主廠房沖洗水、非經(jīng)常性廢水等廢水進(jìn)行分類處理，實現(xiàn)了藥耗少、水耗少、節(jié)約能源的廢水處理目的。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廢水;分類處理;酸堿廢水池

0 引言

目前火力發(fā)電在我國的電力供應(yīng)中仍占據(jù)著重要地位[1]，除傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電外，兼具垃圾處理功能的垃圾發(fā)電技術(shù)近年來也得到了長足的發(fā)展[2]。隨著國家環(huán)保要求的不斷提高，火力發(fā)電廠不僅要提高發(fā)電效率，還要減少發(fā)電過程中對環(huán)境造成的污染?；鹆Πl(fā)電過程中必然會產(chǎn)生一定量的廢水，如何盡可能地再利用廢水、減少廢水排放、提高排放水質(zhì)已經(jīng)成為火力發(fā)電領(lǐng)域的研究重點(diǎn)[3-4]。

火力發(fā)電廠通常產(chǎn)生的工業(yè)廢水一般分為經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水[5]。經(jīng)常性廢水是日常運(yùn)行產(chǎn)生的廢水，以精處理車間酸堿廢水和化水車間酸堿廢水為代表，該類廢水一般帶有一定酸堿度，當(dāng)前常規(guī)處理方法是采用工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的中和池進(jìn)行加藥處理。非經(jīng)常性廢水以約6年產(chǎn)生一次的鍋爐酸洗廢水、1～2年產(chǎn)生一次的空預(yù)器沖洗廢水以及發(fā)電廠運(yùn)行中產(chǎn)生的主廠房沖洗水為代表。當(dāng)前非經(jīng)常性廢水的常規(guī)處理方式是通過機(jī)組排水槽回收送至工業(yè)廢水處理站，經(jīng)過加藥中和、混凝、沉降、澄清后再回用。

在工程實踐中常常需要設(shè)置工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，用以處理發(fā)電廠運(yùn)行中所產(chǎn)生的經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水。但筆者在長期的廢水取樣和測試工作中發(fā)現(xiàn)，有時經(jīng)常性廢水的水質(zhì)較好，僅需簡單中和處理后即可回用;主廠房沖洗水的水質(zhì)一般比較好，無需進(jìn)入工業(yè)廢水處理裝置處理。將它們與鍋爐酸洗廢水、空預(yù)器沖洗廢水一起使用現(xiàn)有工業(yè)廢水處理系統(tǒng)時，不僅增加了設(shè)備運(yùn)行時間，增加了藥耗，還造成了水資源的浪費(fèi)。本文通過對火力發(fā)電廠的工業(yè)廢水進(jìn)行分析，設(shè)計了一套自動檢測、控制的廢水處理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對火力發(fā)電廠廢水的高效環(huán)保處理。

1 系統(tǒng)設(shè)計

本文在火力發(fā)電廠高效環(huán)保廢水處理系統(tǒng)設(shè)計中，考慮到了廢水分類處理的重要性，針對性設(shè)計了火力發(fā)電廠節(jié)水型自動監(jiān)控和處理的工業(yè)廢水貯存及分配系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由酸堿廢水池、沖洗回收池、若干個工業(yè)廢水池以及分別將它們連通的管道、閥門、廢水泵和分析儀表構(gòu)成?；囬g的酸堿廢水和精處理車間的酸堿廢水排入酸堿廢水池，機(jī)組排水槽來水管道與廢水池相連;出水管分為3個出口，1個通往直接回用水處，1個至鍋爐補(bǔ)給水原水處理系統(tǒng)，1個至工業(yè)廢水后續(xù)處理裝置。通過設(shè)置3個出口之間的連通管，根據(jù)特定在線儀表的測量結(jié)果，經(jīng)自動閥門控制進(jìn)、出水的流向。此設(shè)計的好處在于平時將經(jīng)常性廢水在特定的池子里面進(jìn)行處理，當(dāng)火電廠鍋爐進(jìn)行化學(xué)清洗或者空預(yù)器沖洗時，酸堿廢水池還可以通過出水支管與機(jī)組排水槽廢水管相連，用于貯存鍋爐酸洗廢水和空預(yù)器沖洗廢水，實現(xiàn)不同廢水池之間的功能切換，在廢水池檢修時又能實現(xiàn)池體倒換。

2 系統(tǒng)運(yùn)行

本系統(tǒng)在酸堿廢水池出水泵管路上裝有在線濁度儀和氣動閥門，出水的水質(zhì)主要由在線濁度儀測量，合格產(chǎn)水最終送至回用水系統(tǒng)，不合格產(chǎn)水由聯(lián)絡(luò)管送至其他廢水池或送至工業(yè)廢水池后續(xù)處理裝置出口管。

沖洗回收水池出水管上裝有在線電導(dǎo)率儀和氣動閥門，出水的電導(dǎo)率由電導(dǎo)率儀檢測，合格出水送至鍋爐補(bǔ)給水原水處理系統(tǒng)回用，不合格出水由聯(lián)絡(luò)管送至其他廢水池或送至工業(yè)廢水池后續(xù)處理裝置出口管。

工業(yè)廢水池主要用于處理非經(jīng)常性廢水，其出水管道連通至后續(xù)處理設(shè)備，并與酸堿廢水池和沖洗回收水池的出水管連通，接收它們的不合格產(chǎn)水，并在連通管上設(shè)置止回閥，防止不合格出水倒灌。

為了實現(xiàn)系統(tǒng)的有效控制，所使用的氣動閥門受濁度儀或電導(dǎo)率儀的檢測信號及系統(tǒng)運(yùn)行狀況的聯(lián)動控制。當(dāng)機(jī)組正常運(yùn)行時，酸堿廢水通過管道進(jìn)入酸堿廢水池，啟動中和處理設(shè)備，經(jīng)pH檢測合格后，啟動酸堿廢水泵將廢水引入回用系統(tǒng)，利用濁度儀確認(rèn)酸堿廢水中濁度的變化情況，確保其在可控制范圍內(nèi)。主廠房沖洗水進(jìn)入沖洗回收水池，經(jīng)曝氣后啟動沖洗水回收水泵，合格的沖洗水進(jìn)入鍋爐補(bǔ)給水源處理系統(tǒng)回用，利用電導(dǎo)率儀監(jiān)控水泵出水中電導(dǎo)率的變化情況，確保其在控制范圍內(nèi)。系統(tǒng)如果出現(xiàn)超出控制范圍的情況，例如酸堿廢水中的濁度超出控制范圍時，通過控制自動閥門的通斷，將酸堿廢水經(jīng)聯(lián)絡(luò)管送入工業(yè)廢水池，待濁度儀中的監(jiān)測信號回歸正常后，控制自動閥門，系統(tǒng)回歸到正常運(yùn)行狀態(tài)。如果沖洗水回收水泵出水管中的電導(dǎo)率異常，通過控制自動閥門的通斷，不合格出水進(jìn)入工業(yè)廢水池，待電導(dǎo)率儀中的監(jiān)測信號回歸正常后，控制自動閥門，系統(tǒng)回歸到正常運(yùn)行狀態(tài)。

此系統(tǒng)的設(shè)計核心在于在集中存儲、處理工業(yè)廢水的同時，可根據(jù)水質(zhì)的不同進(jìn)行分類，不同類型的廢水通過不同的處理方式，得到不同方式的回用，并且系統(tǒng)運(yùn)行時所有閥門的通斷及運(yùn)行狀態(tài)的切換操作均可以通過控制在線濁度儀和電導(dǎo)率儀的檢測信號進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，無需人員值守，實現(xiàn)自動化控制?；鹆Πl(fā)電廠高效環(huán)保廢水處理系統(tǒng)設(shè)計原理如圖1所示。

3 結(jié)語

本文介紹的是一種區(qū)別于傳統(tǒng)廢水處理工藝的高效環(huán)保廢水處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)在全廠工業(yè)廢水統(tǒng)一處理的思路下，將不同性質(zhì)、不同條件的廢水再細(xì)化分類，通過自動化的檢測和控制手段，該系統(tǒng)能達(dá)到高效處理廢水和環(huán)保節(jié)能的目的。中國能源建設(shè)集團(tuán)安徽省電力設(shè)計院有限公司將這套火力發(fā)電廠工業(yè)廢水自動分類處理工藝應(yīng)用于安徽淮北平山電廠一期工程（2×660 MW機(jī)組）中，改變了以往電廠工業(yè)廢水混排處理的運(yùn)行方式，將不同性質(zhì)的廢水分類存放，并根據(jù)水質(zhì)情況采取不同的方式進(jìn)行控制和處理。該工藝系統(tǒng)隨機(jī)組于2015年投運(yùn)，運(yùn)行至今系統(tǒng)性能可靠，廢水處理效果良好，維護(hù)費(fèi)用低，廢水處理所用的藥耗和電耗下降明顯，有效降低了電廠的運(yùn)行成本，達(dá)到了設(shè)計的預(yù)期效果。

[參考文獻(xiàn)]

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收稿日期：2020-08-04

作者簡介：李琴（1980—），女，湖北武漢人，博士，高級工程師，研究方向：應(yīng)用化學(xué)。