電廠總排廢水的處理工藝

河北馬頭能源有限公司（以下簡稱馬頭發電廠）年占地面積1000萬元，年生產新鮮水2600萬噸。車間年處理廢水總數約為219萬噸。廢水主要來源是生活污水、地面沖洗水、機組檢修部分污水、部分煤場排水、輸煤棧橋沖洗水等。排水水質變化較大,特別是懸浮物與含油量變化較大。邯鄲地區水資源短缺,為了節約用水、減少環境污染、提高全廠重復用水率,投建污水處理廠進行廠區廢水的處理回收利用。廢水處理及將其回用在電廠有著極好的投入產出效益,從目前已投運的電廠來看,據測算一般在3～4年可收回全部投資,而且能夠節約企業的生產成本,減輕對周邊地區的水環境污染,減少水資源的浪費,緩解日益緊張的水資源問題,具有顯著的經濟、社會、環境效益。1廢水處理工藝1.1廢水處理及進水口水質指標處理后的廢水用于循環冷卻水,其水質指標參照《火力發電廠凝汽器管選材導則》,并結合廠內循環水補水狀況確定。1.1.1處理后廢水的水質指標見表1。1.1.2含量測定(1)pH為6～9;(2)SS含量一般宜小于100mg/L(質量濃度,下同);(3)溶解固形物含量小于1000mg/L,短期應小于2500mg/L;(4)Cl-含量應小于150mg/L,短期應小于200mg/L;(5)S2-含量應小于0.02mg/L;(6)NH3-N含量應小于1.0mg/L;(7)O2含量應大于4.0mg/L;(8)CODMn含量應小于4.0mg/L。1.2處理后回用回用工藝廢水處理技術在國內外已相當成熟,根椐廢水中主要污染物類型以及處理后回用的目的不同其處理工藝不同。考慮到馬頭電廠廢水中生活污水占有較大的比例,故采用了生化處理工藝。為了滿足循環水的水質要求,在生化處理之后還進行了深度處理。廢水處理工藝流程如圖1。1.3cl2消毒特點與傳統的生物接觸氧化處理工藝比較,該工藝中的生物接觸氧化池具有以下優點:(1)采用了兼性生物與好氧生物在微氧條件下共同處理污水,優化了微生物菌種,微生物接種掛膜快且生長繁殖迅速;(2)立體彈性填料,保證了生物膜在整個填料層面上均勻生長,不結球;(3)利用水的流體特性,通過流體的合理變速流動達到裝置本體動力消耗小,氧利用率高,能耗低的目的;(4)剩余污泥量少,運行周期長,維護簡便。ClO2消毒與其它消毒方式比較有許多優點:殺菌效果好,用量少,作用快;殺菌能力受pH影響小;溫度升高,ClO2的殺菌能力增強;ClO2殺菌效果持續時間長;ClO2穩定液除藻、除臭效果顯著;使用ClO2處理,設備簡單,投資少,能耗低,操作管理方便,出水水質好。2工程概況和主要配置單元的分配2.1設計處理量及工程投資廠區外排廢水總量約為250t/h,考慮到廠區廢水排放量變化以及處理設施耐沖擊的能力,取來水不均勻系數為1.2,工程設計處理量為300t/h。整個處理單元占地面積5000m2,主要建筑物包括廢水調節池、初沉隔油池、生物接觸氧化池、絮凝沉淀池、中間水池、污泥池、化驗室、控制室等構筑物。除廢水調節池及污泥池建在地下外,其余均為地上建筑物,工程總投資877.6萬元。工程在2003年7月10日正式開工,同年12月20日進入168h試運行,通過了環保部門的設施竣工驗收。2.2設計指標該工程的設計指標見表1。2.3主要處理成本(1)轉式格柵除污機廢水調節池采用鋼筋混凝土結構,為地下式建筑。調節池入口安裝1臺回轉式格柵除污機,主要用于清除污水中較多的SS;調節池容積為600m3,水力停留時間為60min;池內設有3臺160m3/h提升泵(二用一備),并設1套投入式液位計,對泵的運行狀態進行控制。(2)浮油池的安裝廢水調節池出水經過廢水泵提升后至初沉隔油池,經過較長的斜管通道將污水中大部分SS除去。池內安裝有浮子式隔油閥以除去廢水中的浮油。初沉隔油池容積為375m3,水力停留時間為35min,斜管內容積為45m3。(3)生物接觸氧化系統初沉隔油池出水自流進入生物接觸氧化池,利用池內彈性立體填料載體上豐富的好氧微生物,對污水中的有機物進行氧化分解,去除絕大部分的溶解性有機物BOD5及部分油類物質。生物接觸氧化池容積為990m3,水力停留時間為2.6h;采用鼓風微孔曝氣方式,微孔曝氣器392個,設計水氣比為1/2～1/4;每格設溶氧儀1臺,控制出水溶解氧含量為2.0～3.0mg/L;接觸氧化池底部設有排污泥裝置,以免污泥上浮使生物處理效果降低。(4)固液分離和濃縮生物接觸氧化池出水進入絮凝沉淀池,通過投加絮凝劑(PAC)和助凝劑(PAM),使廢水中的微小絮體在絮凝劑和助凝劑的吸附下,和架橋、卷掃的作用下在斜管沉淀池內進行固液分離,去除水中的部分CODCr(鉻法測的化學耗氧量,下同)以及大部分SS;絮凝沉淀池容積為600m3,水力停留時間為45mim。絮凝段設LFJ絮凝攪拌機2臺,斜管沉淀段斜管內容積為45m3。(5)加量范圍及投藥量中間水池經過投加ClO2消毒劑去除絕大部分的菌類物質與部分有機物。ClO2投加量范圍為3～6mg/L,當余氯含量低于0.2mg/L時加大投藥量,當余氯含量高于0.5mg/L時減少投藥量。中間水池容積為320m3,池內設3臺155m3/h提升泵(二用一備),并設1套液位計,對泵的運行狀態進行控制。(6)循環冷卻水補水系統中間水池出水由中間水泵提升,經過纖維過濾器的過濾,廢水中SS和CODCr得以進一步去除。過濾機理主要包括顆粒遷移和顆粒粘附等作用,同時絮凝顆粒的吸附架橋作用也會存在。纖維過濾器定期或者根椐出水濁度進行反沖洗,反沖洗水排向污泥池。纖維過濾器的出水水質清澈,直接進入循環冷卻水補水系統。纖維過濾器2臺,交替運行,每臺出力為200m3/h。(7)污泥、污泥排放系統的污泥主要由初沉隔油池、絮凝沉淀池產生,污泥定期排放,自流入污泥池,經過污泥泵提升后至電廠沖灰系統。污泥池為地下式建筑,設有2臺流量為90m3/h的污泥泵。3治療效果與效率分析3.1+投藥量的篩選馬頭電廠污水處理廠運行初期,出水水質偶有波動,但隨著生物池去除效果的穩定及絮凝劑、助凝劑投藥量的進一步優化,出水水質逐漸穩定。對主要污染物CODMn的去除率大于50%,BOD5的去除率大于70%,濁度的去除率大于85%,出水水質能夠滿足循環冷卻水補充水要求。主要污染物進出水監測指標見表2。3.2污水的進出水水質污水經深度處理后是否可以作為循環冷卻系統補充水,需要將系統出水與循環冷卻補充水的水質作進一步的對比分析。按照西安熱工研究所提供的“污水作為循環水系統補充水的水質標準”進行比較,經深度處理的出水水質如表3。由表3可以看出,處理后的出水水質除電導率、硬度較大以外,其他基本上能達到循環補充水水質的二類標準,能夠滿足循環水系統的補充水要求。3.3水資源處理系統三水馬頭電廠廠區工業總排廢水年排放量約為219萬t。目前水資源取用費為0.548元/t、城市污水處理費為0.25元/t(按照總取水量的40%計算水量)、廢水排污費為0.05元/m3。在南水北調工程投入商業運營后,預測水資源取用費在2005年將提高到3元/m3以上。污水處理廠按2004年運行情況每年可產清水200萬m3。3.3.1電力、藥品、檢修費用含水電費工程設計處理量為300t/h,產水量按照250t/h計算,運行費用構成如下:電力費用為0.18元/m3;藥品費用為0.065元/m3;人工費用為0.086元/m3;檢修費用為0.18元/m3。綜合以上單位運行成本為0.511元/m3;年運行成本為111.91萬元/年。3.3.2直接經濟效益該工程在2003年底建成運行,處理后的污水全部用于循環冷卻水系統,每年可節約清水200萬m3,節省費用300萬元/年,同時免交排污費60萬元。因此每年直接經濟效益360萬元,扣除每年的運行費用111.91萬元,每年純收益248.09萬元。工程總投資877萬元,預計3.5年即可收回投資。3.3.3社會福利該項目實施投運后,廢水得以利用,既節約了水資源,又避免了污水對附近生態環境、地下水體的污染,對改善本地的水環境有著直接的意義。4水質指標的監測(1)pH的突變將使生物池生物膜脫落,影響生物池的去除效果;pH的過高或者過低會使混凝劑處理效果降低,結果使絮凝沉淀池的出水濁度、CODMn含量升高。因此在運行中應加強對來水pH的監測,防止pH的突變。(2)每次配藥應嚴格計量,以確保實際加藥量與采用的加藥數據相同;計量泵應定期校核,以便及時掌握計量泵的實際流量;加藥量應與流量成比例,當發現濁度異常升高或降低時,應及時調整投藥量。(3)應保證定期、不定期對生物接觸氧化池進出水