1、电厂传统的含煤废水处理存在的问题分析
首先,容易导致输水系统堵塞。在广大电厂,含煤废水主要在煤仓间集水坑收集,由排水管重洗后,煤场废水将被导入初沉池。在这一过程中,含煤废水流经煤仓间、排水间、煤仓间等厂房,并没有在专一化的场所接受处理,位置比较分散,并且是由压力管输送。因此,非常容易造成堵塞问题,特别是在输水过程中,在主厂栈桥、运输站等落煤容易混入,大幅度提高输水颗粒杂质含量,一旦流经抽水泵、输水管网等处理装置,容易产生堵塞。另外,由于管网较为复杂,电厂提升泵运行间隔长,使得管网堵塞负面影响时间较长。
其次,产生电厂额外开销。沉淀法为很多电厂对含煤废水处理的首选方法,这种方法要求废水在集水坑中沉淀一段时间之后,采用抓斗起重机等设备加以处理。然而,由于长期沉淀之后,煤渣大多沦为污泥状脏污,之间静摩擦力较小,使得一次性清理难以实现。因而,抓斗机初次清理之后,电厂还需要派遣额外人力较小清掏工作,加大了人力和财力开销。另外,由于污泥状沉淀存在粘性,容易与煤水提升泵摩擦,导致水泵出现磨损,加大了水泵维护工作压力。此外,在输水管、沉淀池等处理设备中,滤料极易因污泥煤渣堵塞,需要经常更换,变现提高响应成本。
最后,BOD处理效果不佳。根据电厂含煤废水处理方式,沉淀、降解、排泥等物理分离为主要处理方法。然而,在电厂实际运作中,转运站、煤仓间等厂房废水大多随排污管流入含煤废水沉降间,使得污水整体BOD含量大幅提高。然而,传统处理技艺缺乏化学降解、生物处理,使得出厂废水仍然含有过多有机物,在排入水域之后容易导致微生物繁殖,产生一系列问题。
2、电厂含煤废水处理新技术的实践意义
首先,是实现可持续发展的必然要求。在21世纪,人类社会更加关注生活质量,倡导可持续化的长远发展模式。因而,环境保护和工商发展平起平坐,电厂含煤废水不能随意敷衍。尤其是在世界淡水资源水平不断下降,地下水开采应用不断加强的背景下,含煤废水物料更加需要被妥善处理。在我国,为了实现环保减排,于2017年6月27日,全国人大发布了崭新的《水污染防治法》,对含煤废水处理予以高度关注。为了响应党和国家的号召,也更是为了实现可持续发展,不断开拓电厂污水处理技艺的领域是大势所趋。
其次,是提高广大电厂运作质量的必然要求。在火力发电过程中,燃料供给、水源供给、冷却降温等过程都会涉及煤源燃烧、水源出入。在相关工序中,煤水容易产生混合,影响电厂本身工作质量,比如:在经过磨煤机挤压之后,煤块变为煤粉、煤粒,容易混入输水系统,影响汽水系统工作;水冲煤渣之后,输水水质大幅降低;等等。另外,含煤废水处理自身会消耗电厂公司一定资本。在此看来,促进含煤废水处理新技艺开发,对于电厂本身运作具备较大的改善意义。
最后,是促进电厂相关科研探索工作的必然要求。在实际发电工序中,电厂不仅消耗较多水资源和煤炭资源,而且对大气、土壤、水域污染较大,亟待科学研究的深入,以期减少对外污染排放和提高火力发电效率。另外,由于物理沉淀等传统处理方式人力、物力和财力开销较大,并且处理费用不小。因此,为了促进电厂相关科研工作开展,有必要探索含煤废水处理方式,减少处理开支,提高对外排放质量。
3、电厂含煤废水处理新工艺的应用
电厂含煤废水色度较高,水质比较浑浊,虽然传统物理沉降方式可以剔除部分悬浮煤渣,但对污泥状煤渣处理、BOD降低等任务完成能力并不强,废水处理过程多在集水坑、沉淀池等厂房中,系统化程度低,出水水质仍然不高。在此,本文就电厂含煤废水构想一种系统化的解决方案,相关工艺结构如下。
3.1 含煤废水处理新技术的主要设备
新工艺含煤废水处理系统主要由3个部分组成,包括废水净化部分、污泥处理部分和补给水部分。其中,废水净化部分需要的电气组件包括净化器、化学处理装置、电厂提升泵、反冲洗水泵、混合式管道,以及电磁计量器、管网阀门、水管系统、电气控制装置等组成;污泥处理部分需要如下设备:污泥提升泵、水管系统、煤泥压缩设备、污泥吸压泵、管网阀门等组成;补给水部分包括离子交换器、过滤器、水电解装置等设备。
3.2 含煤废水处理新技术的运行方式
在该新式处理系统中,含煤废水主要集中在一个厂房中处理,该区间囊括集水、沉降、调节、补给等所有功能。在运行之前,有必要对进出水质量做出规定:处理前悬浮颗粒物水平低于4500mg/L,处理后悬浮物水平低于10mg/L,BOD水平处理后达到10~20mg/L之间。
在投入使用之后,系统每日运行2次,每次运行时间控制在5~7h之间,控制中心采用半自动化的PLC系统控制,负责整个系统电机启动、变频调速、回水补给等各个过程。
3.3 含煤废水处理新工艺的流程
在电机启动之后,新式系统将会接收电厂水管导入的含煤废水。废水首先流入废水净化部分,接受物理沉淀、化学分解、BOD处理等工序。在经过粗沉淀之后,含煤废水经水管流入预沉池进行静态沉淀,时间控制在45~60min之间,蜂窝斜管表面负荷控制在3m3/m2?h。在沉淀工序完毕之后,废水流入化学处理区,在调节池进行混凝、反应、过滤处理,剔除煤渣、煤粒,期间停滞时间控制在60~90min。
此后,含煤废水可见度提高,悬浮污染物大多得到处理,需要剔除污泥、降低污水BOD含量。经导管导入污泥处理间后,接受刮泥机过滤,剔除大多数污泥,将其导入泥斗。在经提升泵作用之后,煤渣污泥与混凝剂充分接触,废水后续进入压缩装置,经过离心浓缩、气浮浓缩等处理之后,减少余下泥浆体积,加大含水量。压缩处理之后,电厂含煤废水变得比较清澈,同时滤出污泥可以重新制为煤块,实现循环利用。
4、结语
在强调可持续化发展的今天,传统电厂废水处理方式亟待存在较多不足,开发新式处理模式势在必行。在本文中,新式系统处理方式具备整体性、能耗低、再利用等优势,值得推广。另外,为促进新技艺发展,相关研究还需深入。
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