废水零排放

废水零排放（共12篇）

废水零排放 篇1

引言

平煤天宏焦化公司共有焦炉5座, 设计年产焦炭110万t, 配套有化产回收和焦油及粗苯深加工生产工艺, 产生废水40t/h左右。原有的生化废水处理工艺为好氧生化工艺, 存在CODCr (350mg/L) 和NH3-N (240mg/L) 两项指标远远高于国家废水外排和工业复用水指标要求。如果在生产中使用不合格的废水, 不仅会造成设备严重腐蚀, 还会形成二次污染。为了能使处理后的生化废水重复利用, 节约有限的水资源, 2007年12月公司技术人员将原有的好氧生化处理工艺改为缺氧反硝化 (A/O) 生化处理工艺, 改造后废水各项指标达到了国家一级排放标准, 为废水的重复利用提供了条件, 既减少了新水消耗, 同时又实现了焦化废水重复利用和零排放的目标。

1 焦化废水的来源

焦化废水主要由两部分组成:一部分是原料煤附带的水分和煤中的化合水分。在炼焦过程中, 入炉煤水分一般控制在10%左右, 这部分附着水在炼焦过程中挥发逸出;同时煤料在炼焦受热裂解中, 析出化合水, 这些水形成剩余氨水, 并含有高浓度的氨、酚和氰、硫化物及油类等, 这部分废水是焦化工业中一种较难处理的废水。另一部分是生产过程中形成的废水。如焦油和粗苯深加工过程中产生的酚、氰油废水等。其成分复杂、污染物浓度高、色度深、毒性大, 性质非常稳定, 是一种典型的难降解有机废水。若靠单一的好氧处理工艺处理很难达到国家要求的一级排放标准。

2 废水处理改造措施

2007年该公司在原有的好氧生物脱酚、脱氰废水工艺基础上, 在好氧池前面增加缺氧反硝化 (A/O) 脱氮处理装置, 使废水中的有机物和氨氮含量得到了降低。

2.1 A/O生化脱氮、酚的处理工艺

A/O内循环生物脱氮处理工艺流程如图1所示。

预处理后的废水和二沉池的上清液回流进入缺氧池。在大量的反硝化杆菌和兼性厌氧菌的作用下, 废水中部分芳烃类化合物和无机物转化为可生物降解的物质, 而从二沉池回流到缺氧池中的硝酸盐和亚硝酸盐, 在消化菌的作用下转化为N2排入大气[1]。从缺氧池出来的废水和二沉池回流的污泥进入好氧池, 通过多种微生物的协同作用, 去除残留的有机物并实现NH+的好氧硝化, 并最终转化成硝酸盐和亚硝酸盐。经好氧反应后的泥水混合液进入二沉池, 分离后的上清液大部分作为回流水送至缺氧池, 剩余部分进入后级处理系统, 合格后外排。二沉池分离出的活性污泥大部分回流到好氧池中, 剩余污泥送至污泥处理系统。

2.2 NH3-N和有机物的脱除

生化处理阶段是废水处理系统的主体部分, 大部分的污染物在此阶段去除。在缺氧池内, 废水与厌氧生物膜进行生化反应, 小分子有机物被分解。同时, 部分大分子的有机物被分解为小分子的有机物, 提高污水的可生化性。另外, 在缺氧池内, 污水与池内组合填料上的兼性微生物完成反硝化脱氮反应, 同时进行无氧呼吸, 降解去除COD等污染物质。为了满足生化要求, 在好氧池内采用了微孔曝气器来满足混合液中的溶氧量, 并通过投加纯碱和磷盐, 来平衡好氧池的pH值及微生物所需营养。

2.3 运行效果

在原生化处理好氧段曝气池前端新建缺氧池, 采用先进的生物膜处理工艺。原有的吸附再生曝气池工艺, 改造成完全混合推流式好氧池。为提高充氧效率, 将原曝气池内双螺旋曝气器改为微孔曝气器, 以降低好氧池动力损耗。为防止微孔曝气器管道发生腐蚀、堵塞, 还将原有碳钢空气管道改为不锈钢管道, 提高设备的耐腐蚀能力。另外, 为了使微生物代谢旺盛, 在缺氧池、好氧池内分别设置在线检测的pH、温度、溶解氧测量仪器等。同时强化了N、P的分析检测设备, 并根据季节变换增加了蒸氨废水温调节装置, 以保证不同菌种对温度的需求。改进后, 经生产运行检查, 外排水的各项指标如表1所示。化验结果统计均达到了国家外排水一级标准。

3 废水的再利用

改造前的废水处理工艺, 从二沉池分离出来的上清液直接外送用水单位或外排。由于二沉池后没进一步脱除悬浮物, 生化处理后的废水悬浮物一直偏高, 一般均在100～200mg/L (国家指标≤70mg/L) , 若出现工艺不正常, 污泥在二沉池内膨胀, 悬浮物会更高。为了进一步做好节能减排工作, 能让更多的用水岗位改用生化处理后的废水, 实现全厂废水零排放目标, 该公司在外排水总排放口附近建了1000m3的外排水收集水池, 使生化处理后的废水, 在收集池内经过滤、絮凝、沉淀等处理后, 用泵输送到各用水点使用。除用于洗煤、煤场洒水、熄焦外, 还可以用于厂区草坪绿化、道路洒水、厕所冲洗用水等。根据统计, 所用废水总量远大于生化处理量, 使生化废水彻底实现了零排放的目标。

4 效益分析

煤化工行业是国家环保部门重点检查治理行业, 受政府的高度关注。该公司在改造废水处理站的过程中, 为不影响处理量和处理效果, 尽可能利用原有的旧设施。改造后的生化废水处理工艺与新建同等规模的焦化废水处理站相比可节约投资1000万元左右。另外, 由于A/O工艺的正常运行, 外排废水的各项指标达到了外排标准和工业自用标准, 按回收废水80t/h, 清水按最低价1.8元/t计算, 每年可节约清水费用在126万元以上。

5 结语

通过对原有好氧工艺的改造, 生化处理后的废水达到了外排标准和生产复用标准, 不但减少了外排水的污染, 而且由于废水回收利用节约了大量的地下水源, 实现了节能减排和能源高效利用的目的。但也存在不足之处, 熄焦设备腐蚀问题不能得到很好的解决。由于生化处理后的熄焦废水中还有少量的NH3-N、酚、氰类物质及比较高的熄焦水温 (70～85℃) , 使熄焦设备的腐蚀要比原来要快。为了解决腐蚀问题, 对熄焦废水中添加各种缓蚀剂。经运行观察存在运行费用高、缓蚀效果差等问题。下一步, 通过对熄焦水做挂片实验, 寻求一种廉价的缓蚀剂, 彻底解决熄焦水的腐蚀问题。

摘要：神马尼龙化工公司和天宏焦化公司共同对原焦化废水生化处理工艺进行改造后, 生化处理后的废水各项指标达到国家综合排放标准《GB8978-1996》中规定的一级排放标准, 为生化处理后的废水再利用提供了条件, 既减少了新水消耗节约了有限的水资源, 又实现了废水零排放, 杜绝了对水体的污染, 保护环境, 达到了节能减排的目的。

关键词：焦化废水,缺氧,好氧,零排放,节能减排

参考文献

[1]唐森本.环境有机污染化学[M].北京:冶金工业出版社, 1996.

[2]唐受印, 戴友芝.水处理工程师手册[M].北京:化学工业出版社, 2000.

废水零排放 篇2

工业废水简介

工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。因此，对于保护环境来说，工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。

工业废水分类

第一种是按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类,含无机污染物为主的为无机废水,含有机污染物为主的为有机废水。例如电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水，食品或石油加工过程的废水是有机废水，印染行业生产过程中的是混合废水,不同的行业排除的废水含有的成分不一样。

第二种是按工业企业的产品和加工对象分类,如冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、染料废水、制革废水、农药废水、电站废水等。第三种是按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬废水、含镉废水、含汞废水、含酚废水、含醛废水、含油废水、含硫废水、含有机磷废水和放射性废水等。前两种分类法不涉及废水中所含污染物的主要成分,也不能表明废水的危害性。

第三种分类法,按废水中所含污染物的主要成分可分为酸性废水、碱性废水、含酚废水、含铬废水、含有机磷废水和放射性废水等。

工业废水处理原则

(一)优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。

(二)在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。

(三)含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。

(四)流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。

(五)类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。

(六)一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。

(七)含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入城市下水道。工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。

工业废水的性质特点及处理方法

特点：工业废水的一个特点是水质和水量因生产工艺和生产方式的不同而差别很大。如电力、矿山等部门的废水主要含无机污染物,而造纸和食品等工业部门的废水,有机物含量很高，BOD5(五日生化需氧量)常超过2000毫克/升，有的达30000毫克/升。即使同一生产工序,生产过程中水质也会有很大变化，如氧气顶吹转炉炼钢，同一炉钢的不同冶炼阶段，废水的pH值可在4～13之间,悬浮物可在250～25000毫克/升之间变化。

工业废水的另一特点是：除间接冷却水外，都含有多种同原材料有关的物质，而且在废水中的存在形态往往各不相同，如氟在玻璃工业废水和电镀废水中一般呈氟化氢(HF)或氟离子(F-)形态，而在磷肥厂废水中是以四氟化硅(SiF4)的形态存在；镍在废水中可呈离子态或络合态。这些特点增加了废水净化的困难。

工业废水的水量取决于用水情况。冶金、造纸、石油化工、电力等工业用水量大，废水量也大，如有的炼钢厂炼 1吨钢出废水200～250吨。但各工厂的实际外排废水量还同水的循环使用率有关。例如循环率高的钢铁厂，炼1吨钢外排废水量只有2吨左右。

处理方法：处理高浓度难降解有机废水的主要方法有化学氧化法、萃取法、吸附法、焚烧法、催化氧化法、生化法等，但只有生化法工艺成熟，设备简单，处理能力大，运行成本低，也是废水处理中应用最广的方法。在废水处理工程中，大都采用传统的生化工艺，如A/O法、A2/O法或者由此改进的工艺。在废水生化工艺中的活性污泥法是目前最常用的有机废水生物处理方法。活性污泥比表面积大、活性高、传质好，是效率最高的人工生物处理法。

废水处理的目的就是对废水中的污染物以某种方法分离出来，或者将其分解转化为无害稳定物质，从而使污水得到净化。一般要达到防止毒物和病菌的传染；避免有异嗅和恶感的可见物，以满足不同用途的要求。

废水处理相当复杂，处理方法的选择，必须根据废水的水质和数量，排放到的接纳水体或水的用途来考虑。同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣的处理利用和可能产生的二次污染问题，以及絮凝剂的回收利用等。

物理法：废水处理方法的选择取决于废水中污染物的性质、组成、状态及对水质的要求。一般废水的处理方法大致可分为物理法、化学法及生物法三大类。

利 用物理作用处理、分离和回收废水中的污染物。例如用沉淀法除去水中相对密度大于1的悬浮颗粒的同时回收这些颗粒物；浮选法（或气浮法）可除去乳状油滴或相对密度近于1的悬浮物；过滤法可除去水中的悬浮颗粒；蒸发法用于浓缩废水中不挥发性的可溶性物质等。

化学法：利用化学反应或物理化学作用回收可溶性废物或胶体物质，例如，中和法用于中和酸性或碱性废水；萃取法利用可溶性废物在两相中溶解度不同的“分配”，回收酚类、重金属等；氧化还原法用来除去废水中还原性或氧化性污染物，杀灭天然水体中的病原菌等。

生物法：利用微生物的生化作用处理废水中的有机物。例如，生物过滤法和活性污泥法用来处理生活污水或有机生产废水，使有机物转化降解成无机盐而得到净化。

以上方法各有其适应范围，必须取长补短，相互补充，往往很难用一种方法就能达到良好的治理效果。一种废水究竟采用哪种方法处理，首先是根据废水的水质和水量、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值、处理方法的特点等，然后通过调查研究，进行科学试验，并按照废水排放的指标、地区的情况和技术可行性而确定。

工业废水危害

1、工业废水直接流入渠道，江河，湖泊污染地表水，如果毒性较大会导致水生动植物的死亡甚至绝迹

2、工业废水还可能渗透到地下水，污染地下水，进而污染农作物；

3、如果周边居民采用被污染的地表水或地下水作为生活用水，会危害身体健康，重者死亡；

4、工业废水渗入土壤，造成土壤污染。影响植物和土壤中微生物的生长。

5、有些工业废水还带有难闻的恶臭，污染空气。

6、工业废水中的有毒有害物质会被动植物的摄食和吸收作用残留在体内，而后通过食物链到达人体内，对人体造成危害。

工业废水对环境的破坏是相当大的，20世纪的“八大公害事件”中的“水俣事件”和“富山事件”就是由于工业废水污染造成的。

工业废水排放标准

（GB**－**是标注号码，百度这个号码可以搜到具体文件）GBJ48－83医院污水排放标准(试行)GB3545－83菜制糖工业水污染物排放标准GB3546－83甘蔗制糖工业水污染物排放标准GB3547－83合成脂肪酸工业污染物排放标准GB3548－83合成洗涤剂工业污染物排放标准GB3549－83制革工业水污染物排放标准GB3550－83石油开发工业水污染物排放标准GB3551－83石油炼制工业污染物排放标准GB3553－83电影洗片水污染物排放标准GB4280－84铬盐工业污染物排放标准GB4281－84石油化工水污染物排放标准GB4282－84硫酸工业污染物排放标准GB4283－84黄磷工业污染物排放标准GB4912－85轻金属工业污染物排放标准GB4913－85重有色金属工业污染物排放标准GB4916－85沥青工业污染物的排放标准GB5469－85铁路货车洗刷废水排放标准

水十条

《水十条》指出取缔“十小”企业。2016年底前，按照水污染防治法律法规要求，全部取缔不符合国家产业政策的小型造纸、制革、印染、染料、炼焦、炼硫、炼砷、炼油、电镀、农药等严重污染水环境的生产项目。

专项整治十大重点行业。制定造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业专项治理方案，实施清洁化改造。新建、改建、扩建上述行业建设项目实行主要污染物排放等量或减量置换。

集中治理工业集聚区水污染。2017年底前，工业集聚区应按规定建成污水集中处理设施，并安装自动在线监控装置，京津冀、长三角、珠三角等区域提前一年完成；逾期未完成的，一律暂停审批和核准其增加水污染物排放的建设项目，并依照有关规定撤销其园区资格。

解决方法

国家对于化工行业的要求越来越高，而且下了硬指标，接下来，化工行业的整改是必然的。为了保证企业的盈利和排污达标，企业选择废水处理系统非常重要。德国在60年代把mvr技术应用于工业中，在06年，广州心德实业就把目光投向了环保并引进了这项技术，经过多年的发展，拥有了丰富的经验和多项实用专利，享受创新基金的支持。广州心德已经成功把mvr技术运用于工业废水处理，废水零排放。冶炼废水零排放的项目全国第一个项目就是广州心德做下来的。电镀废水处理，印染废水处理，石油化工废水处理等等各种化工废水处理工程都熟练地运用其中。

mvr技术的原理

MVR的原理是低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度和压力提高，热焓增加，然后进入换热器与物料进行换热，充分利用了蒸汽的潜热，达到节能效果。整个蒸发过程中也不再需要补充生蒸汽。

MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器，MVR为单体蒸发器，集多效降膜蒸发器于一身，根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发，即产品在第一次经过效体后不能达到所需浓度时，产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体，然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。

效体内部为排列的细管，管内部为产品，外部为蒸汽，在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而是产品呈膜状流动，以增加受热面积，通过真空泵在效体内形成负压，降低产品中水的沸点，从而达到浓缩，产品蒸发温度为60℃左右。

产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离，冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品，蒸汽通过风扇增压器进行增压（蒸汽压力越大温度越高），而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。

设备启动时需一部分蒸汽进行预热，正常运转后所需蒸汽会大幅度减少，在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能，所以设备运转过程中所需蒸汽减少，而所需电量大幅增加。

产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右，加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右，产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。

产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成，当所需浓度为60%时则需安装闪蒸设备。

mvr技术特点

1）低能耗、低运行费用； 2）占地面积小；

3）公用工程配套少，工程总投资少，4）运行平稳，自动化程度高； 5）无需原生蒸汽；

3）由于常用单效使产品停留时间短

4）工艺简单，实用性强，部分负荷运转特性优异 5）操作成本低

mvr蒸发器应用范围 1）蒸发浓缩 2）蒸发结晶 3）低温蒸发

废水零排放 篇3

西安交通大学贺延龄教授主持研发的“废纸造纸废水零排放技术”（以下简称“零排放技术”），就是一项资源节约型、环境友好型的创新性技术。它的应用不仅能够节水、节电、节约原料等资源，更能够有效减少甚至杜绝造纸行业的污染排放，改善生态环境。零排放技术的清洁生产、节能减排效应，迎合了目前造纸业先进技术匮乏的市场需求，为饱受诟病的造纸业转型发展提供了新的发展思路。

废纸造纸是有别于采用植物原料的化学、半化学制浆方法的造纸工艺，是典型的“资源—产品—再资源化”的循环经济过程。废纸造纸不仅单位原料成本低、节约植物资源，更是另一种意义上的变废物为资源；另一方面，废纸造纸本身产生的污染物较少，且其废水更易于处理。

造纸工业的零排放技术是涉及生物工程、废水处理和造纸工艺的较复杂的系统工程，需要长期的实践研究基础和多种技术的集成。

贺延龄教授是“厌氧—好氧处理实现废纸造纸废水零排放处理工艺”发明专利（专利号：200510042779.4）持有人之一，中国造纸废水厌氧生物处理领域最有影响的开拓者之一，长期从事水资源可持续利用、水污染控制以及环境微生物学研究。上世纪90年代中期，他曾留学荷兰，在国际厌氧生物技术权威G.Lettinga教授领导的实验室工作，并参与了荷兰皇家科学艺术院有关造纸的科研项目，对厌氧生物技术进行了深入研究，积累了深厚的理论基础知识和实践经验。回国后，贺延龄又主持完成了多项废水处理回用、厌氧技术应用等相关领域的课题项目研究，以十余年的经验积累，为“零排放技术”的研发奠定了坚实的基础。

贺延龄介绍，“零排放技术”是通过循环水的处理工程结合造纸用水系统的优化实现的，其循环水处理过程包括“循环水的分级处理技术”和“循环水的分级回用技术”。

在零排放中，废水即循环水。“循环水的分级回用是在对用水系统的水量、水质和工艺要求的科学分析与衡算的基础上，根据不同生产工序的出水水质和进水水质要求，确定各关键工序的回用水限制性水质参数及其极限进出口浓度，结合经验，运用过程工业水系统集成优化理论与方法，最终实现水的清污分流和多级循环，达到清水用量最小化和废水零排放的目标。在满足以上要求的同时，伴随能源、水的节约与物料（纤维和填料）回收，显著降低了造纸成本。”贺延龄解释道。

“循环水的分级处理采用高效厌氧反应器技术为核心的处理工艺，对生物处理工艺的控制是循环水分级处理技术的关键，以高效厌氧反应器技术为核心，通过微生物来‘消化’造纸过程中产生的以挥发性脂肪酸（VFA）为主的可降解有机物，使其降解变为甲烷和细胞物质而除去。而厌氧处理产生大量的CO2，也能够在生物厌氧颗粒污泥形成后，加速钙的沉淀作用，最终加速生物软化，降低循环水的硬度。”值得一提的是，循环水处理过程中产生的沼气，也可充分回收用于造纸干燥过程或用于生产蒸汽，这也是该技术“变废为宝”的特色之一。

贺延龄教授介绍，西安交大的零排放技术，还包括了对关键设备的开发。用于零排放的新的“高负荷体外自循环厌氧颗粒污泥悬浮床反应器”（专利号：200510042780.7）和“上流实验氧污泥床”（UASB）反应器在净化循环水的同时，还可消化好氧过程产生的剩余污泥，降低系统污泥量，消除废水中的硫酸盐。因其负荷高、不消耗曝气动力等优点，使处理成本比传统的生物处理大幅度降低。

该技术已通过陕西省科学技术成果鉴定，并申请获得了国家发明专利。鉴定报告显示，该项技术具备以下四项技术创新：

1.针对国内废纸残余木素高，污染负荷高，胶体与钙、硅酸盐含量高的特点，开发了以厌氧—好氧生物处理为核心的一整套循环水处理工艺，持续稳定地实现了废纸造纸的废水零排放；

2.针对造纸废水悬浮物含量高、浓度大的特点，研制了改良型的UASB反应器，结构的革新使其可同时消化好氧过程产生的剩余污泥，降低了系统污泥量，处理成本比传统的生物处理大幅度降低；

3.通过严格控制厌氧UASB反应器和好氧反应器的参数，使得系统在转化有机物的同时，将废水中的盐类富集于生物污泥中除去，以低成本实现了循环水的生物软化，满足了生产用水的要求；

4.在国内首次将集成优化方法应用于造纸工业的用水网络改造，并实现了造纸工业循环水的多级回用水系统。

作为陕西省唯一通过省科技厅成果鉴定的零排放项目，此项技术“在该领域及其类似领域具有普适性，具有推广应用的广阔前景……从总体上看，该项技术先进，具有创新性，技术成熟，应用效果明显，节水、节能、减污、增效显著，可以在废纸生产本色纸领域大范围推广应用，整体技术达到了国际先进水平，在生物软化效果、草浆废纸为原料的零排放、涉及纸种的多样性等方面达到国际领先水平。”项目获得2008年陕西省科学技术一等奖，2010年“第十九届国家发明展金奖”、国际发明协会联合会“最佳发明奖”。

贺延龄所在的西安交通大学是国内第一家废纸造纸零排放工程的实施者，拥有该技术及相关技术设备的发明专利，并成功设计、实施了多项工程，取得了显著的经济效益和社会效益，赢得了行业内外的广泛认可。该项技术的研发得到国家和陕西省科技、环保管理部门的积极支持，列入我国科技重大专项“水体污染物控制与治理”项目—“渭河关中段重污染行业水污染控制技术研究集成”课题和陕西省重大科技专项“造纸废水零排放关键技术研究与工程示范”的研究内容，有力地促进了该项目的研发和成果转化。

在贺延龄教授及其团队的共同努力推进下，现在各项关键技术成熟，已经成功运用于国内20余家造纸企业。

在示范工程中，废纸造纸厂对循环水的处理采用以厌氧生物处理为主，好氧生物处理技术为辅的技术路线，能够有效消除废水中的溶解性有机物、钙盐、硫酸盐、胶体的积累，使废水处理后完全满足回用要求；能够大量节省水电资源（吨纸用水量降低到1.5～2.5m3，比传统生物处理节电70%以上）；并获得显著的减排效果（减少污泥排放95%以上，完全不再排放废水），实现纤维和能源（沼气）的回收利用。零排放技术是资源循环利用的有效方式。

造纸行业示范应用表明，它能够显著提高废水处理水平，促进废水处理规范化管理，推动了节水治污在低成本下实现，为工业废水处理技术进步、节能减排的推进和循环经济的发展作出了积极贡献。

加强废纸回收利用，推广造纸行业节能减排新技术，不仅具有相当大的经济效益和社会效益，对造纸业的原料结构调整、行业转型发展也提供了新的思路。同时，它对于相关地区生态环境的改善和循环经济的发展也有极大的借鉴意义。

贺延龄，1988年获博士学位，荷兰留学归国人员、博士生导师。主要从事水资源可持续利用、水污染控制以及环境微生物学研究，先后被纽约科学院、美国微生物学会、国际水学会吸收为成员，先后担任陕西省化工学会环境专业委员会主任委员、陕西省环境科学技术学会常务理事。承担过包括国家重点科技攻关、国家高科技项目（863）、国家和省自然科学基金、省重点、省科技发展基金以及企业委托的科学研究和科技服务项目等共计42项。在国内外学术期刊、国际会议发表论文90余篇，出版专著两部。

火力发电厂废水零排放探析 篇4

我国是一个水资源紧缺的国家, 人均水资源仅为世界平均值的1/4, 居世界第110位, 已被联合国列为13个水资源最贫乏的国家之一, 并且呈现分布不均衡, 南多北少, 旱涝明显的特点。另外随着工业化和城市化的迅速发展, 用水量不断增大, 水资源污染日益严重, 水资源供需矛盾日益加剧。因此, 保护水源、治理污染、节约用水已成为当务之急。

火力发电厂是用水和排水大户, 无论从节约资源、保护环境, 还是从经济性角度来说, 节约用水和减少废水排放都是十分必要的。欧美国家在上世纪70年代就开始研究和实施火电厂废水零排放技术。目前我国在火电厂设计和审查时也要求尽量做到废水重复利用, 减少耗水量和外排水量。

2 火力发电厂废水分类及特点

火力发电厂废水种类多、分布广、水质差异大。根据其来源情况及污染物特点可分为经常性废水和非经常性废水。火力发电厂废水分类及特点见表1。

3 印度WPCPL电厂废水处理及回用技术

3.1 工程概况

印度WPCPL 4×135MW电厂是四川电力设计咨询有限责任公司 (SEDC) 采用EPC方式承包的项目, 该项目于2007年底开工建设, 2010年7月第一台机组投产, 2011年7月四台机组全部投入商业运行, 并于2012年7月获得了业主签发的永久性移交证书, 使得WPCL 4×135MW项目成为中国公司在印度第一个, 也是唯一一个取得项目所有机组永久移交证书的火力发电项目。该总承包项目荣获中国勘察设计协会颁发的工程总承包金钥匙奖, 这是全国电力设计行业第一枚海外总承包金钥匙奖。

WPCPL电厂位于印度马哈拉斯特施拉邦的Chandrapur区附近的Warora。装机容量4×135MW, 采用带冷却塔的再循环供水系统。电厂补给水源为附近的MIDC水库。

3.2 废水零排放措施

目前, 我国已有部分电厂实现了废水零排放, 虽然所采用方法各不相同, 但无论采用何种方法, 要实现废水零排放, 就需从两方面采取措施: (1) 减少废水的产生量; (2) 将废水尽量重复利用。按照各用水系统对水质的要求, 分级用水, 即将原水经过处理后先给对水质要求较高的系统使用, 随后将其排水经过处理 (或不经过处理) 用于对水质要求较低的系统重复使用, 如锅炉排污水可直接回用作循环水补充水, 循环水排污水可直接回用于干灰调湿、脱硫工艺用水, 也可将其处理后回用作循环水补充水等。对于废水处理, 需研究各系统产生的废水量和水质, 提出最佳的处理方案, 经济合理的满足下一级系统的水质要求。在研究废水处理系统时, 将能互相合并的废水合并一起, 集中处理, 节约处理费用。

3.2.1 减少废水产生量

火力发电厂所有排水项目中, 循环水排污量最大, 可达废水总量的70%以上, 因此减少循环水排污量至关重要。循环水排污量受制于循环水浓缩倍率, 浓缩倍率越大排污量就越少, 可浓缩倍率高后就会增加循环水中的含盐量, 导致管道系统结垢、腐蚀。

在印度WPCPL电厂项目中, 循环水量约80400m3/h。根据原水水质, 若对循环水补给水只采用常规的絮凝、沉淀处理工艺, 在对循环水采取加阻垢缓蚀药剂后, 循环水浓缩倍率最大只能作到4.5。因此为了提供浓缩倍率, 考虑在原水预处理时增加石灰软化处理, 以降低补给水的硬度和碱度, 同时还可去除大部分铁、活性硅和有机物, 大大改善了补给水水质, 使循环水浓缩倍率提高到了5.5, 减少了循环水排污量约1680m3/d (约30%) 。同时采用石灰软化处理也大大改善了循环水排污水的水质, 为循环水排污水的后续处理创造了有利条件。

除灰系统采用干除灰方式, 耗水主要为干灰调湿和灰场喷洒, 耗水量仅为水力除灰耗水量的10~15%, 且无冲灰废水产生, 为废水零排放创造了有利条件。

除渣系统采用刮板捞渣机湿式除渣方式, 系统排水经高效浓缩机处理后, 通过冷却循环在除渣系统内回用, 无冲渣废水排出。

3.2.2 废水处理及回用措施

(1) 循环水排污水

循环水排污水来源于循环水系统排污, 水量约3984m3/d, 水质同循环水。其一部分直接回用于暖通专业直接蒸发式冷却机组用水 (约960m3/d) , 一部分用于干灰调试 (约192m3/d) , 一部分用于除渣系统补充水 (约120m3/d) , 一部分用于主厂房及灰库区域地面冲洗 (约72m3/d) , 多余部分 (约2640m3/d) 排至排入废水集中处理站统一处理。

(2) 锅炉排污水

锅炉补给水虽为除盐水, 但仍含有一定盐分, 锅炉在不断蒸发过程中, 水中的含盐量不断上升, 就需要排出部分锅炉水, 以维持其含盐量在允许范围内。锅炉排污水量约432m3/d, 除水温较高外, 水质较好, 经加入循环水降温后直接回用至循环水系统, 作为循环水系统补水。

(3) 酸、碱废水

酸、碱废水有经常性排水和非经常性排水, 经常性排水主要为化水处理车间离子交换除盐设备再生的排水, 水量约96m3/d;非经常性排水包括锅炉化学清洗排水、空气预热器冲洗排水、锅炉烟气侧冲洗排水等。酸、碱废水首先排入中和池, 经加碱或酸调节pH值后再排至废水集中处理站统一处理。

(4) 含泥废水

含泥废水来源于三部分, 一部分为净水站沉淀池排泥水, 水量约1104m3/d;一部分为净水站空气擦洗滤池反冲洗排水, 水量约12m3/d;另一部分为化学水处理车间滤池反冲洗排水, 水量约120m3/d。净水站沉淀池排泥水经浓缩、脱水处理后, 清水回用至净水站原水补给系统, 泥饼外运至灰场处置。空气擦洗滤池反冲洗排水和化水处理车间滤池反冲洗排水直接回至净水站原水补给系统。

(5) 含煤废水

含煤废水来源于两部分: (1) 分来自输煤系统地下输煤廊道、输煤栈桥、碎煤机室、转运站及煤仓间地面冲洗排水, 水量约108m3/d; (2) 来自煤场区及其附近区域的含煤雨水。由于运煤系统冲洗水是利用的废水处理站反渗透浓排水, 其水质已经很差, 运煤系统冲洗排水不再适合继续处理回用, 因此考虑将含煤废水经煤粒沉淀池预沉后排入蒸发池耗掉。

(6) 含油废水

含油污水为非经常性废水, 主要来源于燃油泵房地面冲洗排水。含油废水收集至污油坑后, 经燃油泵房内的移动式污油处理装置处理, 分离后的油回至重油罐, 清水经升压后送至煤场喷洒。

(7) 地面冲洗废水

地面冲洗废水主要来源于主厂房冲洗排水和灰库区域地面冲洗排水, 水量约72m3/d, 其主要特征是悬浮物含量较高。这部分废水经管道直接排至废水集中处理站统一处理。

(8) 生活污水

生活污水主要来源于主厂房及各辅助、附属车间生活用水的排水, 水量约96m3/d。生活污水处理工艺采用二阶段生物接触氧化法。污水经生化、沉淀、消毒处理去除掉大部分悬浮物、有机物、氨氮、细菌后排入废水集中处理站进一步处理。

(9) 废水集中处理站

废水集中处理系统分预处理和深度处理两个阶段, 处理水量约2904m3/d, 系统设计处理能力180m3/h。

预处理采用曝气+絮凝+沉淀+过滤处理工艺。经直接回用后多余的循环水排污水、中和处理后的酸碱废水、地面冲洗废水、生物接触氧化法处理后的生活污水首先汇集入曝气池, 经鼓风曝气氧化后, 依次进入絮凝沉淀池、砂滤池处理。这个阶段主要目的是去除掉绝大部分悬浮物和胶体颗粒。废水经预处理后, 虽然固体杂质含量已很低 (SS≤3mg/l) , 但其含盐量还很高, 只能作为对水质要求不高的系统用水, 这部分用水量不大, 还不能完全回用所有废水, 因此还需对其进行深度处理。

深度处理采用超滤+反渗透处理工艺。根据本项目废水水质情况, 一级一段式反渗透的回收率只能达到75%左右, 产生的浓水量还较大, 因此考虑采用一级二段式处理, 即将第一段反渗透浓水再进行反渗透处理。一级二段式反渗透的总回收率能达到85~90%。

为防止超滤膜和反渗透膜堵塞, 在超滤装置前设置了机械过滤器, 在反渗透装置前设置了保安过滤器。经预处理后的废水依次进入机械过滤器、超滤装置、保安过滤器、反渗透装置处理。反渗透的淡水进入淡水池备回用, 浓水再依次进入多介质过滤器、浓水保安过滤器、浓水反渗透装置处理。浓水反渗透的淡水进入淡水池, 浓水进入浓水池储存备回用。

废水预处理系统沉淀池产生的排泥水经浓缩、脱水处理后, 清夜重新回至废水预处理系统, 泥饼外运至灰场处置;滤池反洗排水以及深度处理系统产生的反洗排水重新回至废水预处理系统处理。

(10) 废水最终回用

废水集中处理站产生的淡水约2472m3/d, 浓水约432m3/d。淡水回用至循环水系统, 作为循环水系统补水, 浓水回用作运煤系统冲洗 (约120m3/d) 、煤场喷洒 (约144m3/d) 、运煤系统喷雾除尘 (约168m3/d) 。

煤场喷洒和运煤系统喷雾除尘用水被消耗掉, 运煤系统冲洗则有废水排出 (约108m3/d) , 这部分废水不再适合继续重复利用, 采用经煤粒沉淀池预沉后排入蒸发池耗掉, 最终实现废水零排放。

4 结论

火力发电厂的废水虽然种类多、水质差异大, 但经过分类处理、分级回用、再生利用、最终处置等措施后是可以实现废水零排放的。废水零排放涉及电厂所有用水、耗水和排水系统, 是一个系统工程, 在规划和设计初期就要把零排放作为一项重要设计原则, 结合工程实际情况, 分析各用水系统和排水系统的水质、水量, 选择合适的水处理工艺, 按照一水多用、分级回用的原则, 作好用水和排水统筹规划。废水零排放贯穿于规划、设计、施工和生产运行的全过程, 施工和运行应全面贯彻并正确实施设计的各项节水技术措施和要求, 科学管理是实现火电厂废水零排放的保证。

摘要：针对印度WPCPL电厂总承包项目, 对电厂废水进行处理、回用, 实现废水零排放的措施进行论述, 为节约用水、减少环境污染提出了可供参考的方法。

关键词：火力发电厂,废水,零排放

参考文献

[1]GB50014-2006室外排水设计规范.

[2]DL/T5046-2006火力发电厂废水治理设计技术规程.

[3]张自杰.排水工程 (下册) (第四版) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.

废水零排放 篇5

所谓介电电泳是指位于非均匀电场的中性微粒，由于介电极化而产生的平移运动。新技术借助介电电泳对粒子产生的推动和紊流效应，使污水中的极细小固体颗粒物和高浓度离子与膜面始终保持一定距离，大大减少有害物质与膜面接触机会，避免膜面污染，提高介质通量。

介电电泳膜分离工艺包括固液分离工艺段、离子选择分离工艺段、物质和能源回收工艺段。固液分离工艺段，将氯化铵废水中的煤油乳化物通过微滤渗透膜，在介电电泳力的作用下富积提取再循环利用。离子选择分离工艺段，采取多重介电电泳纳滤工艺，将氯化铵浓缩分离。物质和能源回收工艺段，将分离出的高纯氯化铵溶液输入到阳离子交换膜电解槽中，氯离子向阳极电极移动生成氯气，阴极生成氢气。氯气被输入到太阳能反应器与水反应生成盐酸，太阳能还起到抑制次氯酸的生成；氢气与空气同时输入到氢氧燃料电池发电。

经计算，每处理1吨废水的工艺操作成本40元，以日处理量1600吨，每吨废水含有毎升100克氯化铵计，经过这一工艺处理后生成的盐酸和氨水分别按每吨700元和1000元的价格计，净利润可达11万元。

世博交通零排放 篇6

为达世博园区内交通零排放，周边低排放标准的目标，上海世博局决定采用替代能源车辆作为园区内接驳用车；包含纯电动、Hybrid混合动力、燃料电池为动力的各类替代能源车辆，总计超过千辆。其中纯电动车321辆、混合动力车500辆，燃料电池车196辆。

这些外观看起来与一般车辆并无不同的替代能源车，实际上动力心脏皆采用各种先进科技打造。每部在路上跑的车子身上，都可看见未来的影子。

节能充电不用停

替代能源车辆大幅降低、甚至完全舍弃石化燃料使用，根据计算，这些车在世博6个月期间行使，预计能省下传统燃料1万吨、减少碳氢化合物与微粒排放118吨、减少二氧化碳排放约2.84万吨。除节省能源，也不致于污染园区空气。

园区内接驳服务除一般电动车辆，还能看到一种特殊的超级电容公车，这几辆公车在充电时不需要连接电缆，只要停靠候客的时候利用空档充电30秒到1分钟，就能行驶约5公里的距离。

綠能环保效率高

在不断运行载客的情况下，超级电容公车几乎不需要刻意停下来休息充电，大幅提升载客效率。除了更低的耗能与更高的便利性，超级电容公车采用低底盘，并强化悬吊避震系统，以满足年长与行动不便的参观者需求。

世博处处有惊喜，除了建筑、展览内容外，就连园区路上跑的车都能符合绿能环保的要求。这些不断发展当中的全新替代能源车辆，或许在未来将成为马路上平凡常见的过客。而这个景象，已经提前在世博上出现。

(摘自台湾《联合报》)

燃煤电厂脱硫废水零排放技术 篇7

关键词：资源节约,燃煤电厂,脱硫废水,“零排放”

0 引言

燃煤电厂作为水资源消耗大户和排放大户, 节水势在必行。谈及减排, 无非“开源节流”四字, 对废水进行处理后将其引入循环系统中, 既可减少新鲜水源的需求量, 又可减少污水的排放量, 是在不削减用水规模的前提下, 一种一举多得的思路。然而电厂产生废水种类众多, 其中的脱硫废水由于常规处理后硬度高、腐蚀性强, 很难实现回用, 一直是制约电厂废水回用的一大难题。

20世纪70年代, 国外学者提出废水“零排放”思路。所谓的废水“零排放”又称零液体排放 (ZLD) , 一般是指电厂不向外部水域排放任何废水, 所有离开电厂的水都是以蒸汽的形式蒸发到大气中或以少量的水分包含在灰和渣中。该技术经历了30 a多的研究、设计和优化, 逐步向实际应用方向完善。其中的脱硫废水“零排放”近年来才算是基本成熟, 有部分电厂实现了工业化应用。国内河源电厂、恒益电厂、神华亿利煤矸石电厂等先后应用了该技术, 基本实现了用水闭路循环, 在不同程度上解决了燃煤电厂的用水难题, 减缓了取水矛盾。

1 脱硫废水概述

1.1 脱硫废水的来源

石灰石-石膏湿法脱硫技术是燃煤电厂应用最广的脱硫手段, 因此通常所说的脱硫废水一般是指“双石法”的尾部废液, 其主要成分有过饱和的亚硫酸盐、硫酸盐悬浮物及重金属离子。

1.2 脱硫废水的特征

a) 离子种类多且浓度范围大。脱硫废水当中含有种类繁多的离子, 随着设备运行, 其浓度会发生较大变化。主要包括Ca2+、Mg2+、Fe2+和Al3+, 同时还含有Hg、Pb、Ni、Zn等重金属污染物及As、F、Cl等非金属污染物;b) 悬浮物含量较高。脱硫废水中含有大量悬浮物, 含量一般在10 000 mg/L~15 000 mg/L之间。悬浮物主要包括未反应完全的石灰石浆液、未脱水的石膏晶体颗粒物和一部分重金属氧化物;c) 易结垢。废水中含有大量的Ca2+和Mg2+, 且通常呈饱和态, 因此在温度升高的条件下很容易结垢;d) 腐蚀性较强。脱硫废水呈酸性, 一般国内火电厂p H值约为4.1~6.5, 此外脱硫废水中还含有大量Cl-和F-, 盐分含量高, 对脱硫设备和管道的腐蚀性很强。

2 脱硫废水零排放技术

2.1 强效蒸发类工艺

2.1.1 烟道蒸发工艺

烟道蒸发工艺是一种基于喷雾干燥技术的工艺, 喷雾干燥技术的基本原理是用雾化器将溶液喷入干燥塔内, 以雾滴状与高温气体接触, 在短时间内将雾滴干燥。最大特征是蒸发和干燥的表面积非常大, 这些具有很大表面积的分散微粒, 只要与高温气体接触, 就发生强烈的热交换, 迅速将大部分水蒸发掉, 形成含水量较少的固体产物, 因而干燥速度非常快。

脱硫废水烟道蒸发工艺是指在锅炉尾部空气预热器与除尘器之间的烟道内设置雾化喷嘴, 用泵将脱硫废水输送至雾化喷嘴进行雾化, 由于经过空气预热器之后的烟气温度较高, 雾化后的液滴在高温烟气的作用下在烟道内蒸发, 随烟气排出, 而废水中的杂质则进入除尘系统被捕集下来, 随灰一起外排, 从而达到脱硫废水零排放的目的。其工艺流程图如图1所示。国外电厂脱硫废水烟道处理应用实例见表1。

在国内, 大唐环境公司曾经提出利用烟道蒸发工艺来处理脱硫废水的构想, 以2台300 MW机组为例, 计算了脱硫废水喷入烟道后, 烟气湿度及烟气温度的改变, 结果表明:排放量为4.2 m3/h, 水温为52 ℃的脱硫废水喷入烟气温度为142 ℃的烟道中, 烟气湿度由7.14%增加至7.56%, 烟气温度由142 ℃降至136℃, 烟气处于不饱和状态, 高于酸露点温度, 不会对烟道和电除尘器产生腐蚀。

2.1.2 蒸发浓缩结晶工艺

蒸发浓缩结晶工艺是利用蒸发器将脱硫废水进行浓缩。产品水回用, 而浓缩水可通过结晶、干燥工艺转化为固体盐进行处置。这类技术对废水水质、机组和煤种的适用性广, 具备较广的应用前景。

a) 预处理。中国燃煤电厂常用的脱硫废水预处理方法是中和混凝沉淀法, 主要目的是去除废水中的重金属离子、悬浮物等。废水从调节池进入中和池, 加入熟石灰调节p H, 使重金属离子生成沉淀被去除, 再流入絮凝池, 加入絮凝剂, 废水中的微粒物絮凝形成较大的絮凝体, 最后在澄清池中沉淀下来。一级混凝沉淀工艺具有严重的结垢倾向, 为了消除结垢现象, 后续增加Na2CO3软化再澄清过程, 为两级澄清充分软化处理工艺, 该工艺可以最大限度的去除水中的Ca2+、Mg2+、SO42-、F-等结垢因子, 确保后续工艺的进水水质;b) 蒸发结晶。蒸发技术主要有两大类:多效蒸发技术 (MED) 和机械蒸汽再压缩技术 (MVR) 。多效蒸发技术 (MED) 是指将几个蒸发器串联起来, 前一级蒸发器所产生的二次蒸汽作为后一级蒸发器的加热热源, 使蒸汽热能得到多次利用, 从而提高热能的利用率。机械蒸汽再压缩技术 (MVR) 是将从蒸发器出来的二次蒸汽经压缩机绝热压缩后送入蒸发器的加热室, 二次蒸汽经压缩后温度升高, 在加热室内冷凝释放热量, 使料液吸收热量沸腾汽化再产生二次蒸汽经分离后进入压缩机, 循环往复, 蒸汽就得到了充分的利用, 提高了热效率。

2.1.3 盐浓缩工艺

盐浓缩工艺是一种深度处理工艺, 它可以从常规系统处理的脱硫废水中分离出蒸馏水和高度浓缩的盐溶液副产品。其工艺流程如图2所示。

首先对脱硫废水进行预加热, 通过除气器脱除空气后再次加热并给料至盐溶液浓缩器中, 浆液被分配到钛合金管内壁的一层薄膜上。当浆液膜沿着管道向下流动时水分会蒸发掉。产生的蒸汽通过除雾器到达蒸汽压缩机, 将它的饱和温度提高到再循环盐溶液的沸点以上, 压缩后的蒸汽即可冷凝为蒸馏水回用。此外, 回收盐一部分被旋流器处理, 一部分被转移到成品罐中并运往市场。

2.2 膜法过滤类工艺

由于脱硫废水“零排放”对水盐分离程度要求很高, 通常采用多重反渗透过滤工艺。反渗透工艺首先需要经过预处理, 其工艺流程如图3所示。

反渗透预处理工艺以膜过滤为主, 辅以杀菌工艺和沉淀工艺, 目的是去除水中的悬浮物和微生物, 使处理后的水质能够初步满足反渗透的进水要求。主体工艺通常采用两段反渗透系统, 由于二段系统的进水为一段系统的浓水, 需用专门的化学药剂对其进行处理, 以确保二段系统的进水参数符合要求。同时在其进入二段系统前, 可针对其水质情况, 添加专业的阻垢剂和调节剂, 确保系统稳定运行。产品水进入回用水池, 系统中少量的浓水可用来冲渣, 实现水处理系统的零排放。

3 脱硫废水零排放工程实例

目前, 国内已投入脱硫废水“零排放”系统的燃煤发电厂主要有河源电厂和神华亿利煤矸石电厂。其中前者选择了蒸发浓缩工艺, 采用“两级预处理+多效蒸发结晶”工艺, 神华亿利煤矸石电厂采用的是高效反渗透工艺。

3.1 河源电厂工艺概况

河源电厂系统处理量为22 m3/h, 系统投资约9 750×104元。其中预处理系统包括混凝系统、水质软化系统和污泥处置系统;深度处理阶段采用四效立管强制循环蒸发结晶工艺。预处理出水依次进入一到四效蒸发结晶罐中进行蒸发浓缩结晶, 系统生成的结晶盐纯度、白度均达到工业盐要求。其工艺流程图如图4所示。

该系统运行能耗较高, 处理1 t废水消耗蒸汽约为300 kg, 耗电约为30 k W·h, 且对混凝系统的运行控制要求较为严格, 另外需注意防止澄清发生翻池现象。

3.2 神华亿利煤矸石电厂工艺概况

神华亿利煤矸石电厂高效反渗透废水处理工艺系统主要采用“石灰软化+过滤+离子交换+反渗透”的处理工艺, 主要包括废水收集和输送系统、预处理系统、离子交换系统、反渗透系统、RO浓水回用系统、加药系统、压缩空气系统。其工艺流程图如图5所示。

该厂使用了美国PROC-10S反渗透膜元件, 反渗透进水p H基本维持在8~9之间, 系统运行较为稳定。Ca2+、Mg2+、Fe3+等在预处理阶段已得到了较好的控制, 且总回收率和脱盐率均达95%左右, 基本实现了“零排放”。

4 结语

煤化工废水“零排放”技术进展 篇8

1 煤化工废水 “零排放” 含义的约定

我国能源产地和缺水地区在西部, 产品消费主要在东部, 高耗水、废水零排放是西部煤化工和部分水环境敏感地区发展中用水及水处理的最大特点。煤化工行业零排放意味着把所有的反应物全部转化为产品, 所有的催化剂被再次利用, 整个生产过程中没有废物排出。这仅仅是指主要生产过程中的零排放; 辅助生产 ( 如蒸汽、循环水等) 和附属生产过程中仍不可能达到零排放。因此, 业界对零排放的界定尚存在一定的分歧, 并有了各种定义和限定, 通常零排放三个字也加上引号。

煤化工废水零排放技术需综合应用污水处理、膜分离、蒸发结晶等物理、化学、生化等方面的技术, 煤化工废水零排放决策应当充分考虑以下三方面的因素: ( 1) 当地环境保护的要求; ( 2) 经济成本 ( 企业竞争力) 的承受能力; ( 3) 安全生产的需要。企业为了达到废水零排放, 往往在零排放前加上各种各样的解释, 如废水排放口零排放、一次废水零排放、循环水排污零排放、RO浓水零排放、高浓废水零排放等, 甚至提出准零排放的概念, 意味着企业将某些单股废水做到零排放, 同时减少了企业外排废水中的污染物总量。

2 日趋苛刻的废水排放标准推动 “零排放” 技术发展

地方环保部门如陕西、天津、河北、辽宁等地区颁布了更加严格的废水排放标准, 有的地方标准要求废水排放中的全盐量达到GB 5084—92《农田灌溉水质标准》TDS为1000mg /L, 部分水污染严重的敏感地区甚至不允许企业的废水排放到水体。我国现行的废水排放标准为强制标准, 节水标准为推行标准, 严格的废水排放标准迫使企业从达标出发只能减少节水而采用稀释的方法使废水达标排放。

我国幅员辽阔, 水资源及河流分布极为不均匀, 内陆企业的废水只能经过处理后向河流中排放, 或通过地区污水处理场集中处理 ( 部分污染物得到稀释) 后排放就近水体。排放标准中严格的COD和逐步从严的盐含量标准限制已经给敏感地区 ( 流域) 工业污水的排放带来极大的压力, 由于黄河水中的污水和盐含量不断增加, 黄河上游的省份已经提出工业污水不得排入黄河, 内蒙环保厅提出 “沿河企业污水不入河”。

在水资源日趋紧张和环保力度不断加大的情况下, 迫使企业必须减少废水及污染物的排放, 向废水零排放的目标努力, 也促使废水零排放的技术不断发展和完善。环保部门应根据技术进步强化管理, 对越来越多的废水零排放项目产生的固废强化处置, 建立规范的区域处置中心, 鼓励企业实施废水的零排放, 使企业的废水零排放可望又可及, 并能承受废水零排放带来的经济压力。

3 煤化工污水的基本特点

在煤的燃烧气化过程中, 对粗煤气进行冷却、洗涤时产生大量污水。这些煤气化污水水质组成十分复杂。煤化工废水不仅与煤质有关, 还与煤气化生产工艺密切相关。按气化温度不同, 大致可以分为高温气化炉和低温气化炉。高温气化温度约在1 350 ~ 1 750 ℃, 如GSP、SHELL、多元料浆等。低温气化温度约在950 ~ 1 300 ℃, 如碎煤加压气化炉, 鲁奇炉等。其中, 尤以碎煤加压气化炉 ( 国产鲁奇炉的类型) 气化污水最难处理。这种污水以高浓度煤气洗涤污水为主, 含有大量酚、氰、油、氨氮等有毒、有害物质。综合污水中, CODcr一般在300 ~ 5 000 mg /L、氨氮在150 ~ 400 mg / L, 污水所含有机污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、硫的杂环化合物等, 是一种典型的含有难降解的有机化合物的工业污水。污水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物; 砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物; 难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。不同气化工艺的综合污水基本差异大致如表1 所示, 不同炉型、不同煤种数据有差异。

mg/L

高温气化工艺综合污水水质特点: ( 1) 有机物浓度低; ( 2) 不含苯环和杂环类物质; ( 3) 氨氮浓度偏高; ( 4) 油类物质低; ( 5) 毒性抑制性物质少; ( 6) 色度较低; ( 7) 溶解性固体含量略低; ( 8) 污水水量相对较少。

低温气化工艺综合污水水质特点: ( 1) 有机物浓度高; ( 2) 含有难降解有机物如单元酚、多元酚等含苯环和杂环类物质, 有一定的生物毒性, 这些物质在好氧环境下分解较困难, 需要在厌氧/兼氧环境下开环和降解; ( 3) 氨氮浓度高, 处理难度较大; ( 4) 含有浮油、分散油、乳化油类和溶解油类物质, 溶解油的主要组分为苯酚类的芳香族化合物。乳化油需要采用气浮方式加以去除, 溶解性的苯酚类物质需要通过生化、吸附的方法去除; ( 5) 含有毒性抑制物质, 污水中酚、多元酚、氨氮等毒性抑制物质, 需要通过驯化提高微生物的抗毒能力, 需要选择合适的工艺提高系统抗冲击能力; ( 6) 色度较高, 含有一部分带有显色基团的物质; ( 7) 溶解性固体含量高, 需要全部除盐; ( 8) 污水水量相对较多。

从表1 可以看出, 不同温度的气化炉水质差异十分大。低温气化污水中含有苯、单元酚、多元酚等多环芳香族化合物、杂环化合物, 难降解有机物较多, 部分物质有一定的生物毒性, 氨氮浓度高且含有有机氮, 色度较高, 污水中含有一部分带有显色基团的物质, 碱度及盐分较高, 实际运行中设备和管道易结垢、堵塞。低温气化炉酚氨回收工艺、萃取剂的选择和酚类的预处理效果对后续污水处理影响较大。另外, 相同工艺, 不同煤质, 所产生的污水也有区别。长焰煤、褐煤等劣质煤气化时的污水中酚类组成复杂, 污水处理难度较大。

4 煤化工污水处理基本工艺流程

从煤化工气化炉污水水质研究分析发现, 气化炉温度高, 有机物分解彻底, 有害气体排放少, 所以洗涤污水排放量少, 污水中有害物质含量低, 易于处理, 达到污水零排放把握比较大。气化炉温度低, 煤气化会产生较多含有焦油、轻油、酚、氨等物质的煤气水。这种煤气水的处理和达标排放难以稳定运行, 是目前制约环境敏感地区煤化工工业发展的重要原因。分析判断国内上马工程的利弊, 对污水处理难达标工程改造症结剖析, 不断优化和完善煤化工污水的处理工艺流程, 可以逐步获得以下合理实用的处理工艺技术基本思路和路线。

处理煤化工污水的技术主要采用生化法。生化法对废水中的苯酚类及苯类物质有较好的去除作用, 但对喹啉类、吲哚类、吡啶类、咔唑类等一些难降解有机物处理效果较差, 使得煤化工行业外排水CODcr难以达到排放标准。国内碎煤加压气化煤气水采用的是国内开发的酚回收、氨回收和污水处理技术, 由于气化操作温度相对较低, 煤中有机物质分解不彻底, 随之而来的问题是煤气水量大且成分复杂。虽然已采取了煤气水分离、酚回收、氨回收及生化处理等措施, 但若要使废水达到排放标准仍非常困难, 且污水处理过程中仍存在酚类物质挥发等问题; 在建项目的废水处理流程长, 波动大, 其处理效果稳定性也有待进一步验证。

4. 1 国外酚氨回收效果及污水处理情况

鲁奇Phenosolvan酚回收工艺采用五级混合、澄清槽连续逆流萃取工艺, 经酚回收单元处理后, 煤气水中轻油和颗粒质量分数小于50 μg /g, 单酚质量分数小于20 μg /g, 多元酚萃取率达到85% , 总酚萃取大于99% , 并可显著降低去废水处理单元的汽提煤气水中CODcr; 溶剂和粗酚的分离在一个蒸馏塔中实现, 使用来自氨回收单元的废热, 溶剂损失小, 能耗低; 拥有专利设计的高效脱沥青塔, 可生产脱沥青酚, 但鲁奇的该酚回收工艺装置尚从未在国内实施。煤气水经鲁奇CLL氨回收处理后, 污水中的游离氨质量分数小于50 μg /g, CODcr质量浓度小于3 000 mg /L, 适合于进一步生化处理; 氨及含硫酸性气体通过汽提和洗涤工艺分别回收, 无需额外的化学品和溶剂, 无水液氨产品加压或冷冻后, 作为农用或化学品级的产品; 而具有一定压力的无氨酸性气体可送去硫回收单元。

鲁奇称, 按上述煤气水处理工艺加之后续的污水生物处理, 其废水排放可以满足最严格的环境标准。鲁奇及合作的外国公司设计的南非萨索尔2 × 800 t/h煤气水、美国北达科他州大平原煤制天然气工厂640 t/h煤气水, 处理后均能达到当地严格的排放标准。在经其他方法处理后, 回用水可作为工艺冷却水或锅炉给水回用, 实现废水的零排放。

鲁奇技术国外某项目酚氨处理进出水水质见表2。

由表2 数据可知: NH3的去除率约为97. 9% , 总酚去除率约为97. 2% 。另外, 了解到南非某工厂酚氨回收装置有3 天储存污水的池子, 以储存开停车及事故状态下污水。

固定床低温气化炉污水在国内现有气化装置中属于难处理污水, 水质波动大, 处理流程长, 对无环境容量的地区污水处理达标回用和零排放的投资、运行管理复杂性和环境风险均比较大。按鲁奇公司提供的酚氨回收装置处理后水质进行分析, 发现国外污水处理工艺与国内区别不大, 按照目前国内类似工程污水处理水平, 以上经酚氨回收后煤化工污水进污水处理装置采用国内技术, 处理到达标及回用在技术层面上应该没有问题。

4. 2 国内污水处理方法与水平

对于该类污水, 目前国内主要采用以调节、除油、沉淀、气浮为主体的预处理工艺路线, 以去除CODcr、提高可生化性、脱氮为目的的生物处理主流程, 如酸化水解、前置反硝化的生物脱氮 ( A/O) 工艺、SBR工艺等, 采用以混凝、过滤、臭氧、高效生物滤池 ( BAF) 、活性炭 ( 焦) 吸附及其组合的三级处理工艺, 以及采用膜分离如超滤膜 ( UF) 、反渗透膜 ( RO) 等技术组合的除盐处理工艺。

4. 2. 1 预处理工艺

污水预处理的目的是去除生化不能去除的、对生化处理有影响的物质。煤化工污水中含有油, 是预处理的重点。含油污水多采用平流隔油、斜板隔油、气浮的组合工艺。近年来, 含油污水处理已实现了设备化, 诸如调节罐、油/水分离、高效气浮等除油; 已形成了以调节匀质罐、油/水分离器、气浮为主的预处理工艺。乳化油、溶解油和细分散油的去除需要加药, 甚至多级气浮。

4. 2. 2 生化处理工艺

生化处理工艺有多种, 常规的活性污泥法处理工艺有氧化沟、SBR、A/O、普通活性污泥法、MBR等泥法处理工艺; 生物膜法处理工艺主要有接触氧化法、BAF等工艺。各种处理工艺有其各自的特点, 适合不同的水质场合。煤化工污水CODcr高, 属高浓度污水, 选择的生化工艺应具有改善污水生化性能、高效脱氮功能, 有利于长期稳定运行、操作方便的特点。由于厌氧处理能耗低, 运行负荷高等特点, 可考虑选择水解或厌氧处理作为生化处理的前段工艺。不过, 低温气化炉煤气化污水毒性大, 厌氧处理工艺运行条件苛刻, 调试周期需要长达半年以上, 调试期间的大量不合格水需要储存。水解或厌氧后可采用具有脱氮功能的A/O工艺、氧化沟工艺和SBR工艺。一级生化采用完全混合的生物处理, 耐冲击负荷是生物稳定达到处理效果的关键; 二级生物处理可以采用推流式运行模式。

4. 2. 3 三级处理工艺

污水二级生化出水中还有少量氨氮和有机物, 不能达到排放标准和回用水要求, 需要对其进行三级处理, 实现污水回用或排放指标的要求。处理后回用, 可作为循环冷却水补充水、生产和生活杂用水、绿化用水; 如允许排放, 必须满足当地排放标准和污染物总量控制的要求。三级处理工艺有曝气生物滤池 ( BAF) 、接触氧化、过滤、臭氧氧化、生物炭/活性炭、消毒、膜处理、生物氧化塘等组合工艺。由于二级生化处理出水的B /C值低, 可生化性差, 一般需要通过臭氧、双氧水等措施改善可生化性后, 再通过生物方法去除低浓度的有机物, 或采用DHA工艺 ( 一种提高B /C比的新技术) 改善污水可生化性。采用臭氧氧化, 参与反应的仅为O3, 反应过程中不加任何药剂, 不增加污水中的盐分, 工艺流程简单。三级处理流程可采用絮凝气浮、臭氧氧化、曝气生物滤池 ( BAF) 、过滤吸附工艺流程。该工艺路线可通过臭氧改性提高污水生化性能, 通过BAF进一步去除污水中的NH3- N、CODcr, 通过吸附过滤去除水中的CODcr、固溶体 ( SS) , 满足后续处理要求。

4. 2. 4 污泥处理工艺

机械脱水技术目前已相当成熟, 在工程上应用的主要有带式压滤机和离心脱水机、厢式板框压滤机等, 污水处理生化系统产生的污泥主要是絮凝沉淀污泥、生物剩余污泥, 用带式压滤机脱水。设备运行成熟, 电耗较低, 可国产化。污水回用装置石灰软化产生的污泥为无机污泥, 含有无机颗粒物, 对设备的磨损较大, 适合选有厢式板框压滤机, 提高泥饼固含率。目前, 叠螺式脱水机和离心脱水机使用也比较多。离心机机械制造精密度要求高, 大多采用的是进口产品。

4. 2. 5 废气处理工艺

污水生化处理的预处理单元、污泥处理单元等会产生有害废气, 主要发生在调节池、污水调节罐、酸化水解池、生物污泥脱水间等处理单元, 导致恶臭气味的主要成分是H2S、NH3等, 处理方法主要有活性炭吸附法、液体吸收法、吸收氧化法、生物脱臭法等。

活性炭吸附法是将气体通入装有活性炭的吸附器中, 气体中的H2S被活性炭吸附, 通入氧气使H2S转化为元素硫和水, 再用5% 硫化铵水溶液洗去硫磺, 活性炭可以继续使用。活性炭吸附法的优点在于H2S与活性炭的反应快、接触时间短、处理气量大。

生物除臭法是利用自然界中微生物的净化能力, 将生物群控制在特定的设施内去除臭气的方法。其过程实质也就是利用微生物的分解能力将气流中有害物质转化为简单的有机物质。微生物除臭通常在常温常压下进行。用生物法处理恶臭气体一般不会产生二次污染, 属环境友好技术。

4. 2. 6 污水回用处理工艺

污水虽然经过预处理+ 二级生化处理+ 三级处理, 但盐分并未去除, 一般不能满足工业回用到循环水系统的要求, 需要对其进行脱盐处理。目前, 在我国已经应用的除盐工艺方法有化学除盐、膜分离技术等脱盐工艺。离子交换水处理技术已相当成熟, 适合用于水中含盐量不高的场合, 但该技术有树脂再生过程中产生大量酸、碱废水。膜分离技术有操作方便, 设备紧凑, 工作环境安全, 节约能耗和药剂的优点, 故反渗透膜法较为广泛应用于污水回用系统。随着抗污染膜产品的逐渐成熟, 采用RO膜脱盐是目前回用水领域工程化应用最多的处理工艺。预处理设施处理效果的好坏是影响膜处理效果的关键因素, 可采用气浮去除水中可能含有的油分和细小悬浮物, 采用过滤器进一步降低悬浮物含量, 通过超滤进一步去除水中的残余污染物, 最大限度降低RO膜的污染负荷, 提高设备的高效处理周期。当废水中有一定的硬度, 为减少后续预处理设施, 保护反渗透膜, 有必要降低来水的硬度, 可采用石灰软化法。超滤、反渗透膜对油的含量要求很低, 当进水油含量很高, 可在超滤前设置核桃壳过滤器, 对去除油设置进一步的安全措施。综合以上内容, 生化污水回用除盐工艺可选用石化软化+ 核桃壳过滤器+ 气水反冲滤池+ 超滤+ 一级反渗透处理工艺。为减轻蒸发单元规模, 可复核含盐量, 当含盐量允许情况下, 一级RO浓盐水可进行再加压脱盐浓缩, 以提高回收率。

4. 2. 7 浓盐水达标处理或浓缩处理工艺

经膜法浓缩后的浓盐水水量仍然较大, 盐分高, 且含有一定量的有机污染物, 若不进行处理直接排放, 会对当地环境造成巨大的污染。在允许排放的地区满足不了NH3- N、CODcr的要求。含盐污水可采用催化氧化加脱氮工艺解决。

当有零排放的要求时, 若直接将双膜法产生的浓盐水进行蒸发, 由于其规模较大, 设备投资高, 还需要消耗大量的能源, 非常不经济。国内外有不少公司在研究将双膜法产生的浓盐水进行再浓缩, 使盐含量达到6% ~ 8% , 尽可能将污水中盐分提高, 减小后续蒸发器的规模, 减少投资以及节约能源。国外浓盐水浓缩工艺主要有HERO高效反渗透工艺、纳滤膜浓缩工艺、震动膜浓缩工艺, 但其设备投资高, 国内业绩较少。国内也有部分公司在研究浓盐水浓缩工艺, 其中东华科技的纳滤+ 反渗透膜浓缩工艺已在承接的项目中应用。该工艺具有水回收率高、设备投资低、产水水质好等特点, 且浓盐水水质稳定, 有利于后续蒸发器的安全长久运行。

4. 2. 8 蒸发结晶工艺

生化污水浓盐水浓缩后的高浓盐水含盐量高, 盐质量分数约6% ~ 8% , 难以回收利用。要想实现污水 “零排放”, 需要进行进一步蒸发、结晶处理。实现工业废水的 “零排放”, 可采用机械蒸汽压缩循环蒸发器将高浓盐水进一步浓缩到20% 左右的含盐量。投用蒸发器目的是减少废水的体积, 产生高质量的蒸馏水, 循环使用, 把污水作最大程度的浓缩。结晶器采用强制循环技术, 浓缩后的污盐水经过结晶器或干燥器, 把溶解在污水里的各种盐类结晶, 成为固体处置。降膜式蒸发器是利用重力作用成膜, 能蒸发粘度较大的料液, 且受热时间短, 适用于热敏性强的物料、浓度较大, 不易结晶、结垢的物料。根据目前国内煤化工污水零排放的实际工程经验, 不论是否设置结晶装置, 界区外蒸发塘必须设置, 以应付开停车污水和事故污水的储存。

5 煤化工发展的必要条件

5. 1 地域条件

煤化工应把环境保护摆上更加重要的战略位置, 增强环境忧患意识和做好环保工作的法制意识、责任意识。正确处理环境保护与经济发展和社会进步的关系, 在发展中落实保护, 在保护中促进发展。其中, 煤化工的发展应力求把污染、能耗降到最低限度, 控制在生态、环境、资源容量可承载能力的范围内。煤化工的发展决不能以浪费资源、牺牲环境和破坏生态为代价。我们应该认真吸取国内外发展的经验教训, 主动调整和控制自身的行为, 把煤化工建设成为具有社会责任感、可信赖的资源节约型、环境友好型产业。按照国家规定: “在水资源充足、煤炭资源富集地区适度发展煤化工, 限制在煤炭调入区和水资源匮乏地区发展煤化工, 禁止在环境容量不足地区发展煤化工。”

5. 2 技术成熟度

煤化工是技术高度密集的产业, 在选择生产技术时, 不仅要考虑技术的先进性和投资情况, 更要考虑技术的成熟度和存在的风险。对于大型的煤化工联合生产装置, 不仅要考虑单项技术的成熟程度, 还要考虑不同技术组合后的成熟程度, 以便将技术风险控制在最小限度之内。煤化工产业必须走高效、节能和环境友好的可持续发展之路, 决不能走单一的煤转化之路, 应将防范和解决环境保护问题贯穿于煤化工项目的规划、设计、建设、运行和管理等全过程之中。清洁生产技术是煤化工产业防范和解决环境保护问题的重点和核心, 必须予以高度重视, 煤化工产业应选用成熟的清洁生产技术, 认真实行清洁生产制度。

5. 3 环保投资条件

根据国际经验, 一个大型现代化以乙烯为龙头的石油化工厂用于环境安全设施的投资约占全厂基建总投资的20% 以上, 一个现代化大型化工厂的环境安全设施投资约需16% 以上。一些高污染的化工企业的环保投资要占30% 以上。所以, 许多高污染的化工企业从发达国家向发展中国家转移; 从发达区域向欠发达地区转移。所以煤化工的环保治理设施的投资可能要更高才能达到废水的零排放。

5. 4 煤化工企业必要的环保治理装置

( 1) 传统的煤化工废水处理技术综合污水生物处理、膜分离、蒸发结晶等等技术;

( 2) 建立焚烧炉装置, 许多煤化工产生的有机废水是不可生化处理的, 只有通过焚烧炉焚烧才能彻底解决;

( 3) 建立危险废物处理场, 煤化工会产生许多有毒化学品及废盐, 必须进入危险废物处理场进行最终处置。

摘要：介绍了煤化工污水水质特点及指标, 污水处理的基本工艺流程及技术进展。从污水处理角度讨论了煤化工发展的必要条件。

废水零排放 篇9

1 脱硫废水的深度处理技术

目前, 常用的脱硫废水深度处理方法包括膜浓缩法、蒸发浓缩法和结晶技术等。

1.1 膜浓缩法

膜浓缩法分离技术有微滤、超滤、纳滤、反渗透和正渗透等工艺, 目前, 已被广泛应用在废水处理、精制水和海水淡化等领域。根据常规处理后脱硫废水的水质, 可采用反渗透和正渗透的工艺对脱硫废水进行水处理。

反渗透是在压力驱动下, 借助半透膜截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质的, 从而获得纯净的水, 也可用于大分子有机物溶液的预浓缩。反渗透已被广泛应用于各种液体的提纯和浓缩, 其中, 最普遍的应用实例便是在水处理工艺中的应用。用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物和胶体等杂质去除, 以获得高质量的纯净水。

正渗透技术的基本原理为:使用半透膜 (原理等同于反渗透膜) , 利用自然渗透压差, 使水分子从待处理的浓盐水中自然扩散到汲取液中, 且将原水中的其他溶质截留, 然后采用其他工艺将水从被稀释的汲取液中分离出来, 最终获得纯净的水, 汲取液可循环利用。正渗透的运作过程不需要高压泵, 系统能耗低, 可去除浓盐水中的溶解盐成分, 汲取液的加热回收系统耗能低于蒸发器。

1.2 蒸发浓缩技术

蒸发浓缩是工业中非常典型的水处理技术之一, 其被广泛应用于化工、食品、制药、海水淡化和废水处理等工业生产中。在脱硫废水的浓缩处理中应用较多的是多效蒸发 (MED) 、热力蒸汽再压缩 (TVC-MED) 和机械蒸汽再压缩 (MVR) 技术。

传统的多效蒸发装置 (MED) 主要以锅炉生成的蒸汽为热源, 加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器, 而是作为第二效的加热介质再次利用, 重复此步骤将形成一个多效蒸发系统。多效蒸发技术多次、重复利用了热能, 提高了加热蒸汽的利用率, 大大降低了成本, 提高了效率。

在TVC-MED蒸发装置中, 从蒸发器喷出的二次蒸汽一部分在高压蒸汽的带动下进入喷射器, 混合升温、升压后作为加热蒸汽加热料液;另一部分进入冷凝器, 冷凝后排出。加热蒸汽在加热室中凝结成水排出。管内溶液在加热蒸汽的加热下蒸发浓缩, 达到要求后排出。热力蒸汽压缩技术回收了潜热, 提高了热效率, 一台热力蒸汽压缩器的效能相当于增加一效蒸发器, 在MED海水淡化中常配备TVC, 以提高造水比。

机械式蒸汽再压缩 (MVR) 是一种节能减排工艺。在多效蒸发装置中, 由新蒸汽加热第一效产生的蒸汽不进入冷凝器, 而是经压缩机机械压缩, 其压力和温度升高、热焓增加, 并作为第二效的加热蒸汽再次利用, 使被加工的料液维持沸腾状态, 而加热蒸汽本身冷凝成水, 使以往废弃的蒸汽得到了充分利用。

1.3 结晶技术

强制循环结晶器是效率最高的结晶系统, 其工作原理如图1所示。其适用于易结垢液体、高黏度液体, 非常适合盐溶液的结晶。主要工艺流程为:浓盐水被泵由底部打入结晶器, 与正在循环中的浓盐水混合, 在盐卤循环泵的推动下进入管壳式换热器 (加热器) ;循环卤水沿切线方向进入结晶器, 实现连续结晶;小部分卤水被蒸发, 卤水内产生晶体, 大部分卤水被循环至加热器, 小股水流被抽送至后续脱水干燥设备, 实现晶体分离;蒸汽经过除雾器去除携带的杂质, 经压缩机加压后在加热器的换热管外冷凝成蒸馏水, 同时, 释放潜热加热管内的卤水。蒸馏水可作为高品质用水工艺的补给水, 晶体产物可回收利用, 比如制成食盐、硫酸氨等。

1.4 脱硫废水零排放处理的典型工艺流程

对于电厂脱硫废水零排放, 以蒸发浓缩和结晶/干燥技术为核心的工艺流程是目前国内外采用最多的工艺流程。其技术路线先进, 操作可靠、稳定, 投资运行经济、合理, 如图2所示。

2 国外脱硫废水零排放的案例

2.1 阿奎特 (Aquatech) 脱硫废水零排放技术

阿奎特脱硫废水零排放项目主要为意大利ENEL电力公司旗下的5个燃煤电厂。这5个零排放项目在2007年陆续投入运行, 目前运行状况良好。5个项目的工艺基本相同:脱硫废水先经过中和、混凝、沉淀和软化, 然后进入晶种式竖管降膜蒸发器浓缩, 最后进入强制循环结晶器结晶。阿奎特的蒸发浓缩部分采用竖管降膜蒸发, 降膜蒸发效率高于强制循环换热器。这5个项目中蒸发浓缩都采取晶种模式运行。脱硫废水前的软化采取化学软化的方法, 由于采同化学软化方法去除硬度不彻底, 因此, 之后的蒸发浓缩部分往往还要加入晶种运行模式, 结晶部分还会采用强制循环蒸发结晶器。

2.2 威立雅脱硫废水零排放技术

为了符合欧盟的特定烟气标准, 威立雅承担了意大利蒙法尔科内的一个脱硫废水零排放项目。该工程采用最先进的脱硫装置, 目的是从336 MW燃煤发电站的排放中消除SO2。威立雅水务技术采用HPD®蒸发与结晶技术, 主体工艺与阿奎特相似, 采用降膜蒸发器和强制循环结晶器。当在预处理中采用离子交换深度去除硬度时, 随后的蒸发不加晶种;当仅采取化学方法去除硬度时, 随后要投加晶种。该电厂的零排放从2008年开始, 从脱硫清除系统的废水中回收、产生的高质量蒸馏液用于整个工厂, 产生的循环水低于20 ppm的最大TDS (总溶解固体) 限制。

3 国内脱硫废水零排放的案例

目前, 国内火电厂脱硫废水真正达到零排放的工程案例仅有广东河源电厂和广东佛山三水电厂。其中, 广东河源电厂脱硫废水零排放处理于2009年成功投产, 是我国首座脱硫废水零排放处理的火电厂。

3.1 河源电厂脱硫废水处理工艺

河源电厂在建设前期就确立了废水零排放的目标, 深圳能源旗下的深能环保创造性地将其开发的垃圾沥滤液热力法处理技术与真空工艺技术相结合, 自主研发出“火力发电厂脱硫废水深度处理”技术。其脱硫系统的排污水采用“二级预处理+蒸发结晶”系统处理, 真正实现了整个河源电厂的废水零排放。整个系统的工艺流程如图3所示。

河源电厂脱硫废水首先在预处理系统絮凝、沉降和中和, 减少废水中的悬浮物和提高废水的p H值, 从而为之后的深度处理做好准备;深处处理即蒸发+结晶系统, 河源电厂采用4效真空蒸发结晶工艺 (多效立管降膜蒸发系统+结晶系统) , 热源为电厂的抽汽, 处理后产生的蒸馏水可作为循环水的补给水。

3.2 佛山三水电厂脱硫废水处理

广东佛山三水电厂脱硫废水零排放处理项目由佛山德嘉环保公司总包和委托运行, 由J&Y公司 (中山迪宝龙) 提供技术支持和成套设备。项目在2011-12成功投产, 脱硫废水采用预处理+蒸发结晶系统进行零排放处理。预处理系统与河源电厂相似, 但蒸发结晶系统 (深度处理) 与河源电厂不同, 其处理方法为:采用卧管喷淋MVC低能耗蒸发系统, 第一段的回收率为83%;第二段浓缩废液至26%;第三段浓缩采用两效MED蒸发系统;最后采用固废干燥/包装系统, 处理后产生的蒸馏水可作为循环水的补给水。

4 脱硫废水零排放处理的工艺分析

通过以上脱硫废水零排放的实际案例可看出, 其深度处理技术基本均采用蒸发结晶工艺。

从处理工艺看, 膜浓缩法分离技术占有一定的优势, 这是因为蒸发工艺的运行成本高 (耗蒸汽或电能) 、设备投资高, 但进行膜法处理一般都要进行完善的预处理, 包括去除悬浮物、去除硬度、防止有机物硅等结垢。如果不进行预处理, 这些物质将会淤积在膜表面上, 导致流道堵塞, 造成膜组件压差增大、产水量和脱盐率下降, 甚至使膜组件报废。脱硫系统是在微酸 (p H=4.5~6.0) 条件下运行的, 因此, 脱硫废水中碳酸盐的硬度较低, 要想进行化学软化, 就要投入碳酸钠。但碳酸钠的投入费用很高, 因此, 整体预处理的运行费用非常高。

从运行的角度看, 运行部分的水量较少, 电厂投入的运行人员也很少, 电厂只希望系统能简单、可靠、稳定运行, 即使运行成本较高。如果采用膜法预处理, 则膜浓缩等工艺的耗时较长, 一旦系统中某一环节出现问题, 都会导致系统整体停运。而蒸发结晶工艺的系统流程非常短、运行稳定, 其可靠性和对原水变化的适应性都远远高于膜浓缩法。

通过参考国外电厂脱硫废水零排放项目发现, 脱硫废水的水质情况比较复杂, 采用膜浓缩法的可行性非常低, 包括AQUATECH、威立雅等对高盐废水膜浓缩具有专利技术和实际工程经验的国际大企业, 也没有将他们的膜浓缩专利工艺用于脱硫废水。这些公司做过很多实际工程, 了解脱硫废水用膜浓缩法预浓缩存在很多不足, 威立雅的一些新的专门针对燃煤火电厂或IGCC电厂的脱硫废水开发工艺均采取蒸发结晶工艺, 并未使用膜浓缩法。

5 结论

脱硫废水经初步处理后, 虽然能满足达标排放的要求, 但仍处于高氯根、高含盐的状态, 且含有微量重金属, 其回用局限性很大。要想真正实现电厂脱硫废水零排放, 就必须采取深度处理。对于脱硫废水具有的特殊水质 (高氯根、高含盐、含有微量重金属) , 并不适合采用膜浓缩法。膜浓缩法适用于海水等干净、预处理要求低的水质, 但是对于水质条件差、含盐量高的工业废水, 比如脱硫废水是不适用的, 可采用蒸发结晶处理工艺。

参考文献

[1]龙国庆.燃煤电厂湿法脱硫废水蒸发结晶处理工艺的选择[J].中国给水排水, 2013, 29 (24) :5-8.

[2]吴志勇.废水蒸发浓缩工艺在脱硫废水处理中的应用[J].华电技术, 2012, 34 (11) :63-66.

[3]王治安, 林卫, 李冰.脱硫废水零排放处理工艺[J].电力科技与环保, 2012 (38) :37-38.

煤制油废水零排放实践与探索 篇10

废水的“零排放”是解决环境问题与生产矛盾的最有效的方法。我国废水“零排放”的概念是在2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》中首次提出;2007年颁布的《国家环境保护“十一五”规划》更明确要求在钢铁、电力、化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用, 努力实现废水少排放或零排放;2008年颁布的标准《工业用水节水术语》中对“零排放”解释为企业或主体单元的生产用水系统达到无工业废水外排[2]。

1 煤制油废水来源及分类

1.1 煤制油废水来源

煤制油就是通过物理化学方法将固态的煤转化为聚乙烯、聚丙烯、汽油、柴油等液态燃料和化工产品的方法。在煤制油的过程中发生化学反应剩余的水和生成水、对产品的清洗过程中剩余的水、蒸馏过程中的冷凝水、油罐车等试验设备清洗所产生的水是煤制油过程中废水的主要组成部分。

1.2 煤制油废水分类

煤制油工艺中产生的废水大体可分为高浓度含酚工业废水和低浓度的含油工业废水两类。根据废水产生的原因和水中污染物的成分, 又可细分为含硫污水、含酚污水、高浓度有机污水、低浓度含油污水、含盐污水和催化剂污水。

2 煤制油废水处理的常用方法

目前, 我国煤制油工业中常用的废水处理方法为气浮法、混凝土法、生物氧化法、吸附法。

2.1 气浮法

气浮法就是让含油废水暴晒或者采用加入药剂的方法使水中产生气体, 并根据实际需要加入混凝土剂或悬浮剂, 使废水中的悬浮颗粒和乳化油随着气泡一起上浮出水面从而处理水的。利用油的疏水性, 使油与非极性的空气结合在一起, 油滴与空气结合在一起后气泡会迅速上升, 从而可以高效率地分离油和水。根据气泡产生的原因, 可以分为加压气浮法、电解气浮法和鼓气气浮法三种方式。

加压气浮法就是通过在增加压强来提高空气在水中的溶解性, 使空气大量溶解在水中, 在压强回复后, 溶解在水中的空气大量释放, 产生大量气泡, 从而分离污染物;电解气浮法是利用水的电解原理, 用电解槽将水电解, 将污染物利用电解成氢气和氧气泡带出水面;鼓气气浮法是利用水泵吸水管和空气压缩机将空气注入水中, 从而产生气泡。

目前, 由于加压气浮法的设备简单、耗电量少、处理效果好的特点, 已经广泛应用于石油化工废水的处理。电解气浮法具有占地面积小、操作简单以及处理效果好等优点, 但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量的辅助药剂如一些盐类, 而且运行费用较高等缺点。

2.2 混凝法

在乳化液废水中, 溶液中的胶体粒子和微小悬浮物由于受水合作用、布朗运动及微粒之间的静排斥力的作用, 在水中长期保持悬浮分散的状态而不发生分层。在处理乳化液中的废水时, 应首先投放混凝剂来破坏其胶体的稳定性, 使胶体可以相互聚集, 再利用过滤、沉降等方法进行去除。常用的混凝剂有聚合硫酸铝、复合型絮凝剂XG977等。

2.3 生物氧化法

微生物可以将含油废水中的油分解氧化成为二氧化碳和水。煤制油废水的处理分为生物过滤法和活性污泥法两种。生物过滤法, 是将附着有微生物的载体放入生物滤池中, 让废水从上往下逐渐渗透, 在渗透过程中废水中的油被载体表面的微生物氧化分解破坏;活性污泥法是让精华微生物附着在流动状态的絮凝体上, 在曝气池中对废水中的有机物进行分解。由于生物氧化法的环保性, 近年来发展迅猛, 相继出现了纯氧曝气、深井曝气和循序间歇式生物处理等新方法, 这些方法有效地提升了含油废水的处理效率。

2.4 吸附法

吸附法是将利用吸附剂对废水中的油和其它有机物进行吸附。活性炭是一种优良的吸附剂, 但是由于吸附量有限且不可再生的特点, 常常被用来作为废水的深度处理中。目前, 为满足工业发展的需要, 专家学者正在研究和寻找新的吸附剂[3]。

3 煤制油废水“零排放”存在问题及建议

目前, 煤制油废水的“零排放”在我国依然处于起步阶段, 存在各种各样的问题, 主要包含经济、技术、环境和管理四个方面。

3.1 成本巨大

煤制油的废水处理设备价格十分昂贵, 实现煤制油废水的“零排放”需要足够的资金支持。国内在煤制油废水处理领域具有领先地位的神华煤炭公司不仅没有实现真正意义上的废水“零排放”, 废水的处理成本十分高昂。在试运行期间, 每吨有机废水的处理成本达到了5元, 每吨含盐废水处理成本达到38元。巨大的经济成本是制约煤制油废水“零排放”发展和普及的根本。

3.2 技术的不完善

目前, 煤制油废水的“零排放”是只存在于理论上的理想状态。在实际的废水处理过程中, 还存在许多制约处理效果的技术瓶颈。对于含油废水而言, 在循环系统中含油废水的结晶、腐蚀、沉淀均有可能导致管道的堵塞、设备的腐蚀等问题。同时, 对于含油废水处理的工艺流程较长、难度较大且系统很杂, 容易产生连带影响, 一个小环节出错都会影响以后的各个环节。因此, 在废水处理时应时刻关注压力、水温、物料平衡等问题, 对技术的精度有很大的要求。当前阶段, 政府和相关企业应该加大技术投入, 鼓励科学研发和科技创新, 积极研发切实可行的技术, 推动我国煤制油工业含油废水“零排放”的发展[4]。

3.3 容易产生次生环境污染

煤制油工业中含油废水的处理不当, 可能造成对环境的二次污染和非正常工况下的环境隐患。由于现阶段废水很难实现真正意义上的“零排放”, 如果经过处理后的废水不能保证真正意义上的无污染, 继续将处理后的水投入生产生活中, 极有可能再次污染环境。同时, 在含油废水处理的各个环节中产生的废料和废水, 如果不能够妥善处理, 而是直接排入地下水中, 也将会造成地下水和土壤的污染。

3.4 规划管理不科学

实现煤制油工业含油废水的“零排放”, 一个重要的因素就是需要具有充足的水资源。我国煤制油产业主要集中在缺水的北方地区, 在规划煤制油产业时如果不能正确考虑当地的水资源和水环境, 就会因为规划不合理而制约废水“零排放”。

同时, 管理人员不能够准确把握工厂中水量的平衡。管理人员在策划煤制油项目的水平衡方案时, 往往是在一定的假设条件下进行精密的计算而得出的水平衡方案。但是, 在实际的废水处理过程中往往由于各方面的因素而出现偏差, 导致处理后的废水不能循环利用, 造成经济和环境上的损失。

因此, 在当前的废水处理工艺下, 实现废水“零排放”面临着很大的困难。巨大的经济成本、不完善的技术、对环境影响的不确定性以及规划管理上经验的缺失, 都是发展废水“零排放”必须要克服的困难。如何优化处理技术并在考虑经济、环境等因素的影响下做出正确规划, 仍然需要新的技术理论和长期的经验总结。

摘要：随着近年来我国煤化工行业的快速发展, 生产中需求的大量的生产用水和产生的大量的废水对环境的污染越来越严重。为了保护环境, 节约水资源我国先后颁布了各项法律法规要求煤化工行业实现废水的“零排放”。首先分析了煤制油工业中废水的来源并对其进行了分类, 然后阐述了工业中常用的含油废水处理方法以及实现煤制油“零排放”所遇到的经济、技术、环境和管理上的困难。

关键词：煤制油,废水,零排放

参考文献

[1]魏江波.煤制油废水零排放实践与探索[J].工业用水与废水, 2011.

[2]曲风臣.煤化工废水零排放技术要点及存在问题[J].化学工业, 2013.

[3]纪钦洪, 于广欣, 张振家.煤化工含盐废水处理与综合利用探讨[J].水处理技术, 2014.

丰田2050年实现零排放 篇11

全力加码新能源

丰田一贯坚持根据各个国家的市场需求来研发和投放产品。中国政府号召节能减排，但根据我国现行新能源汽车的定义，纯电动和插电式混合动力车型被定义为新能源汽车，享受国家和地方政策补贴。而丰田目前实现国产的双擎属于混合动力车型，不设外接充电，因此被定义为节能汽车，不享受新能源汽车优惠政策。

“因为丰田有混合动力的基础，借助外插充电的功能，这可以使得原有混合动力产品的能耗进一步降低，也是符合我们国家的新能源政策”，丰田汽车（中国）投资有限公司副总经理董长征表示。

氢燃料电池汽车是重点

丰田汽车不断加大对更加前沿的燃料电池汽车的投入和推广。其中，在氢燃料电池方面，丰田相关负责人表示，混合动力技术是丰田的核心技术，氢燃料电池技术是丰田30年以后的核心竞争力。

去年，丰田汽车发布的“丰田环境挑战2050”战略显示，到2020年，全球新车平均行驶过程中二氧化碳排放量较2010年削减22%以上。到2050年，全球新车平均行驶过程中二氧化碳排放量较2010年削减90%，全球工厂二氧化碳排放为零。

废水零排放 篇12

广东大唐国际潮州发电有限公司现有装机容量3200MW, 一期两台600MW机组, 二期两台1000MW机组。四台机组均采用美国常净公司的脱硫设备, 采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺技术。湿式除渣系统设备由青岛四洲公司提供。

1 脱硫废水处理系统和渣水系统概述

1.1 脱硫废水处理系统概述

脱硫废水处理系统包括:废水处理系统;化学加药系统;污泥压缩系统及排污系统。

1.1.1 废水处理系统

脱硫装置产生的废水经由废水旋流器送至废水处理系统, 进入三联箱:中和箱、沉降箱、絮凝箱, 废水在经过三联箱期间采用化学加药和接触泥浆连续处理废水, 沉淀出来的固形物在澄清/浓缩器中分离出来, 清水达到标准排放。经澄清/浓缩器沉降浓缩的泥浆送至厢式压滤机脱水外运, 设备处理出力27m3/h, 如图1所示。

1.1.2 化学加药系统物理化学过程

(1) 采用石灰浆[Ca (OH) 2]进行碱化处理, 以沉淀部分重金属。PH值范围在9.0~9.5之间较合适。加药位置中和箱进口管道。 (2) 采用有机硫化物沉淀重金属, 有机硫化物TMT15可与镉和汞形成微溶的化合物, 以固体形式沉淀出来。加药位置在于沉降箱进口管道。 (3) 固体沉淀物的絮凝。为使固体沉淀物形成较大的更易沉降的絮凝物, 应向废水中加入絮凝剂 (Fe Cl SO4) , 形成氢氧化铁Fe (OH) 3絮凝物。加药位置沉降箱进口管道;为了降低粒子的表面张力, 使其形成易于沉降的大粒子絮凝物, 废水中应加入助凝剂。絮凝剂和助凝剂的加入量使出水浊度<100NTU。 (4) 沉降-固形物从废水中分离在沉降阶段, 固体物质在澄清/浓缩器中在重力作用下从液相中分离出来。分离出来的固体物质污泥经污泥输送泵送至压滤机脱水, 脱水后形成泥饼掉入集料斗中。此时泥饼含水率约为40%~60%, 并最终由外包环保公司运走继续处理。分离出来的水改造前作为煤场喷淋的补充水源。

1.2 渣水系统

锅炉除渣系统采用固态连续排渣和封闭循环供水方式, 渣水处理系统经过沉淀过滤最后斜板分离处理过程, 将渣块从渣水中分离, 渣块由外包环保公司运走进行后续处理。处理后的澄清渣水回捞渣机循环使用。

2 脱硫废水处理系统和渣水系统的不足之处

脱硫废水处理系统处理量为27m3/h, 改造前为输煤煤场、输煤皮带做冲洗喷淋用水, 虽解决了输煤上煤卸煤期间现场粉尘超标的现状, 但是因为系统的设计限制脱硫废水处理最终出水的浊度是100NTU, 用肉眼直观就可判断出水质不澄清, 在用于输煤喷淋时长期出现喷头堵塞, 造成输煤车间粉尘超标, 严重影响到了输煤系统的文明生产和员工的身体健康。

渣水系统有自身的闭路循环系统, 渣水系统的水质要求低且无对外排污口, 渣水系统的水损失途径有渣块冷却蒸发、渣块带水、湿灰搅拌用水;补充水源有灰库冲洗回用水、脱水仓冲洗回用水、化学中水补充水。其中化学中水因水质PH波动大长期使用造成管路腐蚀破损, 且脱硫吸收塔用水量大中水长期供给于脱硫使用, 现已不使用。另外灰库冲洗水、脱水仓冲洗水由公司工业水网供给, 使用量由燃煤中灰分和易结焦性决定的, 若燃煤灰分、渣块少以上两处冲洗水使用量将减少。一旦出现渣块温度高、气候炎热等情况渣水蒸发量高时只能使用工业水补充, 不利于公司的节能降耗。

3 设想将脱硫废水引入渣水系统的方案以及脱硫废水、渣水的化验

经过脱硫废水处理后的水收集于出水箱, 将出水泵由原供煤场喷淋管道改至渣水系统的初沉池入口作为渣水系统的补充水。渣水系统的沉淀过滤池作为脱硫废水的二次过滤装置。脱硫系统的出水水质公司内部规定需小于100NTU, 但是当排入渣水系统后将会造成废水中的石膏颗粒进入渣水系统容易堵塞管道。需化验脱硫废水出水水质进行, 公司需对设备进行改造, 以适合渣水系统的需要。

以表1、2分析得出渣水系统的PH较低且氯离子较多。脱硫废水的PH较高, 进入渣水系统可以改善渣水的PH, 防止PH低设备腐蚀;脱硫废水的浊度高进入渣水系统内会增加清理沉淀池工作量和堵塞管道的危害;另外因为渣水系统未对外排放, 长期进行补水-蒸发-补水的循环使得渣水不断得到浓缩, 氯离子不断增加。脱硫废水进入渣水, 渣水氯离子含量将会增加必会腐蚀设备造成设备老化以及损坏。因此, 必须对设备进行改造, 否则将会损害设备。

4 脱硫废水系统、渣水系统改造以及运行方式的改变

4.1 脱硫废水系统改造内容

(1) 脱硫废水三联箱底部排污门由原来排至地坑改为排至污泥澄清池。 (2) 废水区域地坑泵出口管道原来排至中和箱, 现改为排至澄清浓缩池。 (3) 压滤水箱的压滤水泵出口由原来排至出水箱, 改造至污泥澄清池。 (4) 二期废水旋流器增加在线压力监视, 防止旋流子堵塞, 严格控制废水旋流器的运行旋流子数量, 限制进入废水系统的流量。 (5) 一期、二期废水旋流子溢流管道原共用一根管道, 改造为两根分别进入中和箱。改造前后如图1、2所示。

脱硫废水三联箱底部排污门由原来排至地坑改为排至污泥澄清池, 是提高澄清浓缩池的利用率, 将废水中的颗粒、沉降物、絮凝物从水中分离出来, 减少进入渣水系统的固态废弃物;废水区域地坑泵出口管道原来排至中和箱, 现改为排至澄清浓缩池, 是为了减少三联箱的负荷, 防止三联箱运行过程中加药量与进水量不匹配造成废水排放浊度高;压滤水箱的压滤水泵出口由原来排至出水箱, 改造至污泥澄清池, 是为了防止压滤过程出现压滤水含固量高, 进入澄清浓缩池继续分离固态废弃物。一期、二期废水旋流子溢流管道原共用一根管道, 改造为两根分别进入中和箱, 防止脱硫废水旋流器运行效率低。

4.2 渣水系统改造

脱硫废水出水箱利用出水泵输送经过处理的合格脱硫废水从初沉池进入渣水系统。除渣系统的捞渣机链条螺栓由原普通碳素钢更换为哈氏合金材料;捞渣机捞渣底面有碳素板更换为铸石板。渣水管道由不锈钢管道全部更换内衬耐磨铸铁管道。脱硫废水进入渣水系统的沉淀过滤池处理后进入回水池供除渣设备使用, 渣水的沉淀过滤池作为二次处理减少来水的浊度, 保证渣水输送通畅。捞渣机链条螺栓和底板更换耐腐蚀新材质是为了防止渣水氯离子增加腐蚀设备表面损害设备。

4.3 运行方式改变

三联箱每天定期排污、加药箱每天定期溶药并检查加药泵运行情况加药管是否泄漏。脱硫废水旋流器旋流子一期采用二运一备、二期采用四运二备, 运行压力严格控制在220-240kpa, 废水处理系统三联箱入口流量控制在20-25t/h, 防止废水携带固态物质增加, 与加药量不匹配。渣水系统提高回水泵、渣浆泵、冲洗水泵的运行出来, 保证渣水循环量不低, 防止固态物质在管道内、设备中沉淀堵塞, 从表X中看出中和箱、沉降箱、絮凝箱的体积分别25、25、37.5m3, 取最高流量测得经过三联箱各箱体时间大于30min, 符合《DL5046-2006-T火力发电厂废水治理设计技术规程》要求[1]。渣水系统沉淀过滤池是露天设备, 在中雨以上气象出现, 应适度减少脱硫废水旋流器的进水量以减少脱硫废水排放量, 避免渣水系统出现溢流进入雨水井污染环境的事故发生。

5 改造后的检验

改造后运行1年时间, 化验脱硫废水和渣水的水质情况。

脱硫废水设备改造后, 出水水质浊度明显下降。而且脱硫废水的PH值高进入渣水系统后明显的提高了渣水的PH值, 但是带来了渣水系统中氯离子含量的增加, 月平均上涨了27%。另外渣水的月平均浊度也增加, 但是上涨的幅度只有7.2%。因为据文献记载, 经过常规处理具有高PH的脱硫废水直接排入电厂水力排渣系统, 一方面渣水处理系统的过滤作用可以截留脱硫废水中的杂质以及渣水与脱硫废水中和反应生成的固体物质, 达到去除脱离废水中杂质的目的[2]。

渣水系统由于更换了具有耐氯腐蚀钢材, 设备运行正常改造前与改造后维护检修次数未出现变化, 但是渣水系统污泥排放量逐渐增加, 直接增加了清渣清泥的工作量。另外渣水系统补充工业水量大幅度下降;同时公司增加了两套煤水处理系统, 煤场雨水收集后重新作为煤场喷淋使用, 使得公司整体工业水补充量明显下降。如表5所示。

脱硫废水中的水作为渣水系统水源的补充, 减少渣水系统的新鲜水用量, 还起到一定的节能作用。以一顿工业水2.5元算, 日平均节省697吨约费用1743元, 每年可节省63万元人民币。另外, 检修费用和维护费用大幅度下降, 为公司节约了运行成本。

6 结束语

随着社会进步, 国家对各种污染物的排放标准逐步提高, 企业为满足SO2达标排放, 投入大量资金, 但是对于脱硫废水的利用一直没有找到较为理想的提纯工艺和技术导致脱硫废水无法有效的利用。对脱硫废水系统和渣水系统进行改造, 从设计上实现优化, 巧妙的避开了故障频发点, 减少了原来脱硫废水下游用户的检修工作量, 节省投资和运行费用, 大幅降低了运行维护成本, 有效的提升了脱硫废水系统和湿式除渣系统运行的经济性和可靠性, 具有行业内推广的实际意义。

参考文献

[1]DL5046-2006-T.火力发电厂废水治理设计技术规程[S].