1、電廠污水處理工程電廠是工業耗水大戶，同時又是一個廢水排放大戶，造成對電廠周圍地表水系統的污染。由于工業用水和人民生活用水的矛盾不斷加劇，部分地區由于水資源缺乏已危及到新建電廠的上馬及現有電廠的正常運行，火電廠廢水零排放（廢水回用）列為國家重點發展研究及推廣的關鍵技術之一。回水科技對火電廠廢水處理工藝及排水特點進行深入了解下，提出加強電廠水務管理、清污分流治理、分級回用的三大原則；同時在綜合評估技術可行性，運行穩定性及項目投資經濟性下，為各電廠量身定做零排污解決方案，為企業降低成本為社會改善環境。一、火電廠各類廢水特性及處理方法二、工程案例火電廠含煤廢水處理站結構設計1、基本資料和結構布置含煤廢

2、水處理站位于電廠西北角，地震基本烈度為：7度；風壓為：0.395kPa；場地類別為II類，此區域為一期松散回填土區域；回填土指標：r=19kN/m3，c=0，fe=280；此處場地地下水位較低，可不考慮地下水；池體采用現澆C25鋼筋砼結構，零米以上的柱子，遮雨蓬等結構采用C20鋼筋砼結構，整個處理站沒有設維護墻。結構布置：含煤廢水處理站分為地上部分和地下部下：地下池體分為兩格煤水調節池和一格清水池，共三格；池體尺寸為：長32.20m，寬19.80m；其中清水池為19X6m2，調節池為25X19m2X2；調節池與清水池均深5.0m，調節池底留有0.01的坡度；調節池之間及調節池與清水池之間均設有

3、隔墻；清水池有頂板，并懸挑向調節池1m寬；調節池無頂板。清水池頂板上為工藝設備，水泵，加藥箱等，在清水池的兩側設有凈化器基礎。在調節池一側有進行水溝，進水溝上設有閘門。在調節池的右側設有煤渣晾干場地，場地標高為0.30m，坡度0.01，在調節池的右端設有煤渣過濾平臺。地上部分有廢水處理設備即在清水池頂板上的遮雨蓬，在池體兩側的吊車支柱：遮雨蓬采用現澆鋼筋砼框架結構，在清水池頂板上，主要作用是為設備遮雨，高度3m，框架跨度6m，共三榀；遮雨蓬屋面板為現澆屋面板，屋面防水為卷材防水。吊車柱縱向為框架結構，橫向按獨立柱考慮，吊車柱布置在池體的兩側，橫向跨度為22.50m，縱向柱距6.0m，共12根吊

4、車柱，柱高4.92m（地坪以上高度）。由于吊車支柱的右邊兩根超出池體范圍，為了消除吊車軌道支柱的不均勻沉降，所以使支柱均置于土層，保證吊車支柱的沉降相統一，所以吊車支柱與池體不在一個整體上。由于該電廠為重要電廠，該建筑物為丙建筑物，II類場地，按抗震設計規范6.1.2條規定得框架的抗震等級為三級。在確定整個結構的布置后應進行以下幾個方面的深入設計：2、荷載計算及地基承載力驗算對所有荷載進行計算，注意了不漏計荷載，池體部分存在水荷載、土壓力、地面活荷載、設備重、池體自重等；吊車支柱存在吊車傳來的豎向和水平向作用力、結構自重、吊車梁重、軌道及連接等構件重、風荷載等。同時注意了吊車與污水處理設備的動

5、力系數及各荷載的分項系數。在池體的地基承載力計算中，池體有偏心作用存在，對池底平均基底反力和最大基底反力進行了地基承力驗算。特別是在對吊車柱的地基承載力計算中，由于吊車支柱采用獨立基礎，而吊車支柱在橫向受水平力校大，且吊車豎向作用力也存在偏心，基礎所受偏心矩很大，偏心距e大于了b/6，所以在基底反力的時候，計算公式應按建筑地基基礎設計規范5.2.2-4，Pmax=2(Fk+Gk)/3lb計算。由于此處地質條件較差，為一期的松散回填土區域，所以池體下的地基承載力是不能滿足要求的，經與羅主工、李科長、主設人等一起研究討論作出的含煤廢水處理站地基處理方案評審決定：池體下地基處理：采用碎石土（碎石、卵

6、石占全重不小于40%）在池體以下換填1m，分層夯實，層厚不大于300mm，壓實系數不小于0.96；吊車軌道支柱獨立基礎處理：以（21）層硬塑紅粘土為地基持力層，fk=200Kpa，對其上填土以C15塊石混凝土換填。在此項計算中確定了地基處理方式及吊車柱的基礎尺寸。凈化器基礎處理同池體部分。3、結構設計結構設計包括結構計算和結構繪圖。結構計算主要分為以下幾個部分：遮雨蓬結構計算部分、清水池頂板結構計算部分、池體結構計算部分、吊車柱結構計算部分。（1）遮雨蓬結構計算：分為遮雨蓬屋面板梁計算和遮雨蓬框架結構計算；遮雨蓬框架計算采用PK計算，得出了彎矩包絡圖，配筋圖等。（2）清水池頂板結構計算在這部分

7、的結構計算中主要是考慮板梁布置，各種荷載的組合及荷載不利布置，特別是在梁上開孔時對梁的影響，以及對開孔后梁的強度校核計算；主要包括對梁的承載力計算、裂縫寬度計算、撓度驗算。（3）池體結構計算：池體結構計算分為側壁計算和底板結構計算。也分為調節池部分、清水池部分及進水溝部分。a.調節池的側壁及清水池的外壁計算的控制工況分為池內有水池外無土、池內無水池外有土兩種工況，調節池的長邊側壁按單向懸臂板計算，清水池的長邊外側壁按單向板一邊簡支、一邊固端計算，調節池的短邊側壁按雙向板三邊固端一邊自由計算，清水池的短邊外壁按三邊固端一邊簡支的雙向板計算；b.調節池的隔墻也按單向懸臂板進行計算，控制工況為池內半

8、邊有水半邊無水。c.調節池與清水池之間的隔墻按雙向板進行計算，計算考慮為三邊固端一這簡支，工況分為調節池內有水清水池無水、清水池有水調節池無水兩種工況；底板結構計算：首先進行底板反力計算，由于作用在底板的力是存在偏心矩的，所以底板反力的分布并不是均勻分布，在縱向為梯形分布，所以必須考慮在不同底板部位的底板反力取值。調節池底板的計算：截取單元截條，按單向連續板計算，并與池壁彎矩進行調整。計算工況為：1.所有池內無水、外有土，此時縱向的底板反力取值為在調節池與清水池相交處的底板反力值；2.清水池內有水、調節池無水、外有土，此時底板反力應考慮清水池內水的偏心作用與自重作用時的底板反力相疊加后取值進行

9、計算；3.調節池半邊有水、外有土、清水池有水，此時的底板反力在縱向與橫向均呈梯形分布，加上內水壓力，底板反力的計算值分為兩種情況：1）取在調節池與清水池交接處的底板反力。2）取在調節池末端的底板反力，取這種組合主要是會不會在底板下部的中間部位和上部中間支座處出現拉應力。經計算這種組合的情況不是最不利情況，所以可不矛以考慮。清水池底板反力結構計算：按單向板進行計算，在縱向截取單元截條進行計算。計算工況為以下幾種：工況一：池內無水，外有土；工況二：清水池內無水，外有土，調節池有水.在所有的底板計算中均注意了與原側壁傳遞到底板的彎矩進行調整計算。e.進行水溝的計算有兩種工況，溝內無水外有土和溝內有水

10、外無土。（4）吊車支柱結構部分此部分包括吊車支柱的橫向計算和縱向計算：橫向考慮為獨立柱進行計算，在手算的基礎上，利用PK進行復核驗算和抗震驗算，在對獨立柱的計算中主要考慮了吊車柱的最不利荷載組合，及偏心受壓對柱子不同截面的配筋影響；吊車支柱的橫向計算中為獨立柱，主要對三個截面進行了控制內力計算，上柱底面，中柱頂面和中柱底部三個截面。縱向的框排架由于是露天結構，無山墻支撐，而且縱向水平力較大，所以利用PK對縱向的框排架進行了抗震驗算。同時在這一部分中對吊車支柱的獨立基礎進行了抗沖切、抗剪切驗算，并考慮為懸臂梁進行了抗彎結構配筋計算。最后根據結構計算的結果，利用CAD繪制了含煤廢水處理站的平、剖面

11、圖及結構配筋圖、水泵基礎圖等。在這個卷冊設計過程中應注意了以下幾個方面的問題：1）在設計中注意嚴格遵守有關的各項規程規范，認真參考以往同類工程，在計算中力求做到計算取值準確、計算方法合理；2）核對所提資料的準確性、合理性，孔洞、埋管、埋件的位置、數量等；3）注意了吊車梁、吊車軌道、吊車車擋的選型；4）注意了吊車支柱的布置，池體的配筋形式，由于角隅處內力很大，采取合理可行的配筋方式。；5）砼結構的構造要求。6）與工藝專業的協調、配合。三、火力發電廠廠區污水回收利用1  污水回收利用的必要性近年，我國北方地區火力發電廠均加大了節水的投資，在采取提高循環水濃縮倍率等節水方法的同時，開始關注

12、廠區生產及生活污水回收利用問題，一些電廠已開始進行投資建設。其必要性是：a. 國家環境保護的政策和法規越來越嚴，污水超標排放的懲罰也越來越重，污水排污 費和城市污水處理費也逐年上升，迫使電廠加大污水治理的投資，從而減少污水的排放量。b. 地下水超量開采，水庫存水漸少，嚴重威脅著電廠正常生產用水需要，迫使電廠重 視節水工作。c. 國家南水北調的工程已經正式啟動，為了促進公民的節水意識及籌集南水北調的工 程資金，北方地區的生產和生活用水的費用還將大幅度上升，因此加強污水回收等節水工作是降低企業運行成本、提高企業競爭能力的需要。d. 新的水處理技術的應用和發展為污水回收利用提供了技術支持。2

13、0; 污水的水質特點2.1 生產污水的水質特點廠區的生產污水主要來自設備檢修、正常環境及設備維護時用水的排放，一些電廠由于早期設計與管理上的原因，工業排水也可能進入廠區排水管網，這就構成了電廠生產污水的來源。其特點為：a. 水中可能含有工業油成份，其它有機 物成份較少。b. 水中含鹽量發生變化，水的電導率較原水升高，水的腐蝕和結垢傾向增 大。c. 水的濁度增大，水量隨時間的波動大，在機組大小修期間等特殊時期，水質變化較 大。2.2 生活污水的水質特點廠區的生活污水主要來自洗手間和洗浴間排放的水，水中人體代謝物較多，與生產污水相比，水中有機物和氨氮含量增加，細菌成分復雜，氣味難聞，但與居民生活區

14、的污水比較，其水中成份相對固定，水質也相對較好。2.3 其它來源廠區的污水來源，除上述2部分外還可能有雨季的雨水。在廠區的污水收集系統中，上述幾種污水很難分別收集，大都匯集混合在一起，因此在處理廠區生產和生活污水（含雨水等）時，應綜合考慮。2.4 污水的特點一天內廠區生產和生活污水的水質與排量白天和晚上的變化幅度大，但是均呈長期相對穩定的規律性變化；污水中的油、有機物、含鹽量和氨氮含量較原水有大幅度提高，但有機物和氨氮含量較城市污水相對較低。根據長期對河北省南部電網電廠的廠區污水分析統計結果表明，其水中COD含量一般為1020 mg/L，小于城市污水COD的含量。3  污水處理及回收

15、的技術分析3.1 生化處理方案的不足近年投產的火力發電廠均設計安裝了污水處理設備，對于廠區生產和生活污水一般采用生化處理方案，但使用情況都不理想。首先，電廠缺少專業管理和運行維護人員，難以保證系統的正常運行；其次，對電廠污水的水質特點和水量變化缺乏足夠了解，造成系統設計不合理，無法滿足運行要求；第三，由于電廠污水中COD含量較低，無法滿足生化處理中細菌生長繁殖的營養需要。因此，在電廠生產和生活污水處理回用的過程中，應慎重考慮利用生化方案處理水中有機物。3.2 用于沖灰水根據電廠生產和生活污水的特點，最好優先用做沖灰水。它的優點為：a. 做沖灰水 的設備投資不大。b. 利用灰渣對污水進行吸附過濾

16、，即可除去水中的部分有機物，使排 水達到環保排放要求，因此對污水的廠區治理比較容易完成。c. 當電廠生產和生活污水用于 沖灰后，減少了循環水的排污量。d. 通過提高循環水濃縮倍率的節水工藝，比將污 水達到循環水補充水的工藝更成熟，投資更少。3.3 用于循環水補充水為節約用水和綜合利用粉煤灰，一些電廠在采用干法除灰或粗細灰分離技術后，循環水排污水降低，因此可以將電廠生產和生活污水用于循環水補充水。根據對循環水的要求，將電廠生產和生活污水應用于循環水補充水時應重點分析其對循環水阻垢、腐蝕、殺菌方面的影響。 a. 電廠生產和生活污染水與原循環水補充水相比，其硬度含量升高，因此結垢傾向加 大，若將處理

17、后的電廠污水用于循環水，應通過試驗確定其處理工藝和控制倍率。b. 電廠生產和生活污水的含鹽量較原循環水補充水的高，水質成份復雜，腐蝕性增強 ，特別是污水中的有機生物對凝汽器管材、循環水管道和水泥構件都構成腐蝕威脅。c. 電廠生產和生活污水中復雜的有機物和細菌將會給循環水系統的安全運行構成極大 威脅，目前國內以城市中水和嚴重污染的地表水是做為循環冷卻水的電廠中，其循環水pH值降低，凝汽器管材、循環水管道和水泥構件腐蝕嚴重。這除了與循環水補充水的處理工藝有關，還與其本身有機物含量高和成份復雜有直接關系。而有機物含量高將為細菌的生存提供養料，同時部分細菌還將直接和間接地腐蝕凝汽器管材、循環水管道和水

18、泥構件。因此，加強殺菌技術的研究與控制將是電廠生產和生活污水應用于循環水的關鍵。4  污水用于循環水補充水的預處理4.1 方案流程根據污水水質特點，在水中COD含量不高的情況下，考慮循環水處理要求，擬采用下列處理方案應更經濟和可行，見圖1。4.2 污水殺菌處理對污水進行殺菌處理，一方面是防止細菌繁殖對澄清處理產生不良影響；另一方面是因為殺菌劑一般為氧化性物質，在中性和酸性條件下有較好的殺菌效果，故在前期采用殺菌處理效果更佳。4.3 除油設備無論采用生化處理還是澄清過濾處理，均不能有效除去水中的油類物質，而電廠污水中的油脂含量比較高，因此利用油水分離原理設計除油設備是必需的。4.4 澄

19、清處理4.4.1石灰處理根據水的離子成份，石灰加入后將會發生下列反應：由上述反應可以看到，采用石灰處理可有效去除水中的鈣、鎂，為循環水濃縮后防垢創造了條件。石灰處理工藝在除去水中重碳酸鹽的同時，還具有較好的除去水中有機物的效果。研究表明其除去有JP2機物的比例優于目前常用的聚合鐵、聚合鋁、硫酸鐵、硫酸鋁等混凝劑。此外，石灰處理還具有良好的脫色、除臭、殺菌等作用。4.4.2聚合鐵處理由于聚合鐵的pH值適用范圍比聚合鋁的大，在澄清處理工藝中，為更大限度地除去水中濁度，采用了輔助的加聚合鐵處理工藝。4.5 加硫酸處理加硫酸可調整水的pH值，因經過石灰處理后水的pH值較高，將可能在過濾器和補水管道結垢，同時較高的pH值對提高循環水的濃縮倍率也不利。4.6 過濾器及過濾水的殺菌過濾器可