1、電廠傳統的含煤廢水處理存在的問題分析
首先,容易導致輸水系統堵塞。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,煤場廢水將被導入初沉池。在這一過程中,含煤廢水流經煤倉間、排水間、煤倉間等廠房,并沒有在專一化的場所接受處理,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、運輸站等落煤容易混入,大幅度提高輸水顆粒雜質含量,一旦流經抽水泵、輸水管網等處理裝置,容易產生堵塞。另外,由于管網較為復雜,電廠提升泵運行間隔長,使得管網堵塞負面影響時間較長。
其次,產生電廠額外開銷。沉淀法為很多電廠對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間之后,采用抓斗起重機等設備加以處理。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現。因而,抓斗機初次清理之后,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,導致水泵出現磨損,加大了水泵維護工作壓力。此外,在輸水管、沉淀池等處理設備中,濾料極易因污泥煤渣堵塞,需要經常更換,變現提高響應成本。
最后,BOD處理效果不佳。根據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,在電廠實際運作中,轉運站、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,傳統處理技藝缺乏化學降解、生物處理,使得出廠廢水仍然含有過多有機物,在排入水域之后容易導致微生物繁殖,產生一系列問題。
2、電廠含煤廢水處理新技術的實踐意義
首先,是實現可持續發展的必然要求。在21世紀,人類社會更加關注生活質量,倡導可持續化的長遠發展模式。因而,環境保護和工商發展平起平坐,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,地下水開采應用不斷加強的背景下,含煤廢水物料更加需要被妥善處理。在我國,為了實現環保減排,于2017年6月27日,全國人大發布了嶄新的《水污染防治法》,對含煤廢水處理予以高度關注。為了響應黨和國家的號召,也更是為了實現可持續發展,不斷開拓電廠污水處理技藝的領域是大勢所趨。
其次,是提高廣大電廠運作質量的必然要求。在火力發電過程中,燃料供給、水源供給、冷卻降溫等過程都會涉及煤源燃燒、水源出入。在相關工序中,煤水容易產生混合,影響電廠本身工作質量,比如:在經過磨煤機擠壓之后,煤塊變為煤粉、煤粒,容易混入輸水系統,影響汽水系統工作;水沖煤渣之后,輸水水質大幅降低;等等。另外,含煤廢水處理自身會消耗電廠公司一定資本。在此看來,促進含煤廢水處理新技藝開發,對于電廠本身運作具備較大的改善意義。
最后,是促進電廠相關科研探索工作的必然要求。在實際發電工序中,電廠不僅消耗較多水資源和煤炭資源,而且對大氣、土壤、水域污染較大,亟待科學研究的深入,以期減少對外污染排放和提高火力發電效率。另外,由于物理沉淀等傳統處理方式人力、物力和財力開銷較大,并且處理費用不小。因此,為了促進電廠相關科研工作開展,有必要探索含煤廢水處理方式,減少處理開支,提高對外排放質量。
3、電廠含煤廢水處理新工藝的應用
電廠含煤廢水色度較高,水質比較渾濁,雖然傳統物理沉降方式可以剔除部分懸浮煤渣,但對污泥狀煤渣處理、BOD降低等任務完成能力并不強,廢水處理過程多在集水坑、沉淀池等廠房中,系統化程度低,出水水質仍然不高。在此,本文就電廠含煤廢水構想一種系統化的解決方案,相關工藝結構如下。
3.1 含煤廢水處理新技術的主要設備
新工藝含煤廢水處理系統主要由3個部分組成,包括廢水凈化部分、污泥處理部分和補給水部分。其中,廢水凈化部分需要的電氣組件包括凈化器、化學處理裝置、電廠提升泵、反沖洗水泵、混合式管道,以及電磁計量器、管網閥門、水管系統、電氣控制裝置等組成;污泥處理部分需要如下設備:污泥提升泵、水管系統、煤泥壓縮設備、污泥吸壓泵、管網閥門等組成;補給水部分包括離子交換器、過濾器、水電解裝置等設備。
3.2 含煤廢水處理新技術的運行方式
在該新式處理系統中,含煤廢水主要集中在一個廠房中處理,該區間囊括集水、沉降、調節、補給等所有功能。在運行之前,有必要對進出水質量做出規定: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水平處理后達到10~20mg/L之間。
在投入使用之后,系統每日運行2次,每次運行時間控制在5~7h之間,控制中心采用半自動化的PLC系統控制,負責整個系統電機啟動、變頻調速、回水補給等各個過程。
3.3 含煤廢水處理新工藝的流程
在電機啟動之后,新式系統將會接收電廠水管導入的含煤廢水。廢水首先流入廢水凈化部分,接受物理沉淀、化學分解、BOD處理等工序。在經過粗沉淀之后,含煤廢水經水管流入預沉池進行靜態沉淀,時間控制在45~60min之間,蜂窩斜管表面負荷控制在3m3/m2?h。在沉淀工序完畢之后,廢水流入化學處理區,在調節池進行混凝、反應、過濾處理,剔除煤渣、煤粒,期間停滯時間控制在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。經導管導入污泥處理間后,接受刮泥機過濾,剔除大多數污泥,將其導入泥斗。在經提升泵作用之后,煤渣污泥與混凝劑充分接觸,廢水后續進入壓縮裝置,經過離心濃縮、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,同時濾出污泥可以重新制為煤塊,實現循環利用。
4、結語
在強調可持續化發展的今天,傳統電廠廢水處理方式亟待存在較多不足,開發新式處理模式勢在必行。在本文中,新式系統處理方式具備整體性、能耗低、再利用等優勢,值得推廣。
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