火電廠(chǎng)中水回收利用畢業(yè)論文

1、摘 要火力發(fā)電廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中要消耗大量的水，每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)要排出大量的污水。由于電廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)所排污水對(duì)環(huán)境污染愈來(lái)愈嚴(yán)重，而淡水資源又嚴(yán)重匱乏。針對(duì)以上情況，進(jìn)行火電廠(chǎng)中水回收利用迫在眉睫。本文介紹了國(guó)內(nèi)外電廠(chǎng)中水回收利用的現(xiàn)狀。根據(jù)污水的水質(zhì)特點(diǎn)，可以進(jìn)行集中和單獨(dú)收集處理。依據(jù)水質(zhì)情況的不同，可以采取混凝澄清、沉淀、過(guò)濾、反滲透和離子交換技術(shù)等不同工藝的組合，有效去除污水中的雜質(zhì)，處理后將達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)的中水回用到各個(gè)用水系統(tǒng)中。回用方案的選擇還需根據(jù)各個(gè)用水系統(tǒng)的水質(zhì)要求來(lái)確定，以達(dá)到用水標(biāo)準(zhǔn)，提出了廠(chǎng)區(qū)中水回用于沖灰水、循環(huán)水補(bǔ)充水和鍋爐補(bǔ)給水的的具體處理方案。本文以（？）電廠(chǎng)為例證，根據(jù)實(shí)際

2、情況，采取行之有效的處理方案，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益方面評(píng)價(jià)了該工程的可行性?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)中水的回收利用，具有著非常重要的意義，不僅可以節(jié)約了大量的水資源，還提高資源利用的效率，減少了發(fā)電廠(chǎng)的生產(chǎn)運(yùn)行成本。關(guān)鍵詞：中水回用；處理技術(shù)；回用方案 引 言水資源短缺是21世紀(jì)人類(lèi)面臨的最為嚴(yán)峻的資源問(wèn)題之一。全世界只有 人口可以飲用到合乎標(biāo)準(zhǔn)的清水，人口得不到安全用水，缺水的形勢(shì)日趨嚴(yán)重。我國(guó)是世界上100多個(gè)缺水國(guó)家之一，雖然我國(guó)水資源的總量為28124億立方米，居世界第六位，但人均占有量只有2400立方米，占世界人均水平的 。我國(guó)北方9個(gè)干旱省份，人均水資源占有量還不到500立方米，與世界人均占有量的比

3、例相差更大。我國(guó)現(xiàn)有的600多個(gè)城市中，有300個(gè)缺水，特別嚴(yán)重的有110個(gè)，因城市的缺水導(dǎo)致每年的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1200多億元。面對(duì)日益嚴(yán)峻的水資源短缺問(wèn)題，全世界都在積極地探索新途徑以獲取足夠的淡水資源，中水回收利用是目前應(yīng)該普遍受到重視的開(kāi)源措施?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)中水回收利用是緩解水資源短缺的重要方法，研究開(kāi)發(fā)中水處理回用技術(shù)，提高中水回用率，減少了火力發(fā)電廠(chǎng)對(duì)自然水的需求量，削減了對(duì)水環(huán)境的污染負(fù)荷，減弱了對(duì)水循環(huán)的干擾，是維持健康水循環(huán)不可缺少的措施。同時(shí)，在極度缺水地區(qū)興建火力發(fā)電廠(chǎng)也成之可行，為缺水地區(qū)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。因此，進(jìn)行火力發(fā)電廠(chǎng)中水回收利用，具有著極其重要的意義。目前火

4、力發(fā)電廠(chǎng)污水處理的基本狀況是大部分火力發(fā)電廠(chǎng)能夠做到污水的達(dá)標(biāo)排放，但中水的回用水平不高，技術(shù)和管理方面都存在不少問(wèn)題。因此，需要在加強(qiáng)管理的同時(shí)，采用合理的中水回收利用方案，提高節(jié)水和中水回收利用的效益。第一章 火電廠(chǎng)中水回收利用方案分析背景1.1 我國(guó)水資源狀況 水資源的概念是指在目前的技術(shù)條件下，人類(lèi)可以直接利用的地表水和地下水，水資源量是根據(jù)多年平均降水量計(jì)算出的每年可更新的地表水總量和地下水總量的和 1。我國(guó)目前的水資源狀況是平均年降水總量為6.2萬(wàn)億立方米，可更新的地表水地下水總量為2.8萬(wàn)億立方米/年。1997年我國(guó)總?cè)丝跒?2.6億，照此計(jì)算的人均水資源占有量為2220立方米/

5、人，屬于輕度缺水國(guó)家。到2030年，預(yù)計(jì)全國(guó)人口將達(dá)到16億，如果地表水地下水的年更新量保持不變，則人均水資源占有量將會(huì)降至1700立方米/人，到那時(shí)，我國(guó)將進(jìn)入中度缺水國(guó)家的行列，而且，我國(guó)的水資源在時(shí)空分布上極不均勻，東南水多，西北水少，北方缺水地區(qū)人均水資源占有量?jī)H為990立方米/人，屬于中度缺水地區(qū)。同時(shí)，在時(shí)間上有春寒夏澇、雨熱同期的特點(diǎn)，大部分地區(qū)60%80%的降雨集中在4個(gè)月中，造成了大部分雨水以洪水徑流的形式排走。由于水資源主要依靠大氣降水來(lái)補(bǔ)充和再生，因此，受到不同地區(qū)、不同的氣候影響，人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的周期內(nèi)，水資源的儲(chǔ)量是不恒定的，水資源的狀態(tài)很脆弱，恢復(fù)能力也很弱，同時(shí)由于

6、人類(lèi)對(duì)水資源的過(guò)度開(kāi)采以及工業(yè)對(duì)水生系統(tǒng)的污染，因此，我國(guó)的水資源面臨著嚴(yán)峻的危機(jī)。1.2 電廠(chǎng)中水回收利用的必要性 中水是指污水經(jīng)適當(dāng)處理后，達(dá)到一定的水質(zhì)指標(biāo)，滿(mǎn)足某種使用要求，可以進(jìn)行有益使用的水?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)是用水的大戶(hù)，它的耗水量約占工業(yè)用水的20%，一個(gè)l000的火電廠(chǎng)耗水量相當(dāng)于一個(gè)中小城市的用水量。水是電力工業(yè)的命脈，是僅次于燃料的生產(chǎn)資料。在我國(guó)仍以火力發(fā)電為主的電力結(jié)構(gòu)中，特別在北方缺煤、少水的地區(qū)，缺水將會(huì)成為制約電力發(fā)展的首要問(wèn)題。與國(guó)外電廠(chǎng)先進(jìn)的用水水平相比，我國(guó)火力發(fā)電廠(chǎng)用水量、排水量大的問(wèn)題很?chē)?yán)重。 我國(guó)火電廠(chǎng)平均水耗為1.421.56，而國(guó)外節(jié)水型電廠(chǎng)發(fā)電水耗僅為

7、0.658?；痣姀S(chǎng)平均裝機(jī)耗水率比國(guó)際先進(jìn)水平高40%50%，經(jīng)計(jì)算一年多耗水15億立方米。美國(guó)懷俄達(dá)克80年代建成的單機(jī)容量330燃煤直接空冷機(jī)組，全廠(chǎng)耗水量?jī)H為70立方米/小時(shí)，并全部取自城市中水回收再利用，裝機(jī)水耗為0.05892?？梢?jiàn)我國(guó)的火力發(fā)電用水水平和國(guó)外有很大的差距，火力發(fā)電廠(chǎng)的中水回收利用潛力很大，開(kāi)展火電廠(chǎng)中水回收利用研究具有很大的實(shí)際意義，必將會(huì)產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要中的第六篇建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)明確提出在今后的五年中要著力建設(shè)低投入、高產(chǎn)出、低消耗、少排放、可循環(huán)、可持續(xù)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系和資源節(jié)約型、環(huán)

8、境友好社會(huì)。在節(jié)約用水方面重點(diǎn)推進(jìn)火電、冶金等高耗水行業(yè)節(jié)水技術(shù)改造，形成一批循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范企業(yè)。提出了“十一五”期間單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右，主要污染物排放總量減少10%的約束性指標(biāo)，單位工業(yè)增加值用水量降低30%，主要污染物排放總量減少10%2。因此，為響應(yīng)國(guó)家的政策要求，火電廠(chǎng)進(jìn)行中水回收利用很有必要。1.3 國(guó)內(nèi)外電廠(chǎng)中水回收利用現(xiàn)狀1.3.1 國(guó)外電廠(chǎng)中水回收利用的現(xiàn)狀國(guó)外節(jié)水工作開(kāi)展比較早，主要節(jié)水路線(xiàn)為按水質(zhì)的要求回用，以美國(guó)科羅拉多州的電廠(chǎng)為例，該電廠(chǎng)取水水質(zhì)較好，將冷卻塔排污水簡(jiǎn)單處理應(yīng)用到?jīng)_灰系統(tǒng)，鍋爐排污水經(jīng)處理后回用到循環(huán)水系統(tǒng)，或者排到水庫(kù)中，循環(huán)使用。另一種

9、是引入各種各樣的水處理設(shè)備，以科羅拉多州的電廠(chǎng)為例，除鹽設(shè)備排水、地面或?qū)嶒?yàn)室排水、鍋爐沖洗水、冷卻塔排污水等均排入均衡池，經(jīng)沉淀過(guò)濾后，一部分中水再用作沖渣水，另一部分經(jīng)反滲透處理后，作為循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水。反滲透排出的含高濃水經(jīng)鹽濃縮器濃縮處理后再作循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水，濃縮后的廢液排人沉淀池、蒸發(fā)池，殘?jiān)?jīng)濃縮后以固體廢物形式填埋。膜技術(shù)應(yīng)用到中水回收利用中，是膜處理技術(shù)的不斷發(fā)展的結(jié)果。在沙漠中興建的拉斯維加斯，有充足的電力供應(yīng)，該市有兩個(gè)電廠(chǎng)：科拉拉電廠(chǎng)和森路士電廠(chǎng)，這兩個(gè)電廠(chǎng)的循環(huán)冷卻水使用拉斯維加斯市污水處理廠(chǎng)的中水。污水廠(chǎng)于1981年投產(chǎn)，污水處理量為24萬(wàn)。二級(jí)處理出水，經(jīng)過(guò)電廠(chǎng)

10、深度處理后，污水處理后的中水水質(zhì)滿(mǎn)足電廠(chǎng)循環(huán)冷卻水的水質(zhì)要求，中水回收利用解決了沙漠城市的供水問(wèn)題。在澳大利亞，從污水處理廠(chǎng)來(lái)的中水經(jīng)過(guò)處理后得到的純凈水用于鍋爐補(bǔ)給水，為電站汽輪機(jī)提供蒸汽，中水取代了以往0.012億的城市供水，節(jié)約了大量的水資源。日本是個(gè)面積窄小的島國(guó)，河流急湍入海，沒(méi)有大江大湖可作跨流域調(diào)水之用，那么日本靠什么支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展呢，靠的就是中水回收利用，日本在各大城市建設(shè) “工業(yè)用水道”，縱穿全市，形成和自來(lái)水管道并存的一條城市動(dòng)脈，通過(guò)回收利用，在處理后的中水用于工業(yè)用水、環(huán)境用水和農(nóng)業(yè)灌溉。1.3.2 國(guó)內(nèi)電廠(chǎng)中水回收利用的現(xiàn)狀在20世紀(jì)80年代以前，國(guó)內(nèi)的火力發(fā)電廠(chǎng)大都沒(méi)

11、有考慮節(jié)水的問(wèn)題。用水不合理、浪費(fèi)嚴(yán)重是當(dāng)時(shí)火力發(fā)電廠(chǎng)的普遍現(xiàn)象。80年代以后，在火力發(fā)電廠(chǎng)的設(shè)計(jì)中開(kāi)始考慮節(jié)水的要求，首先解決沖灰水回用的問(wèn)題。進(jìn)入90年代后，由于水資源費(fèi)和排污費(fèi)的日益增長(zhǎng)，火力發(fā)電廠(chǎng)中水回用的市場(chǎng)被激活，中水資源化的進(jìn)程逐漸加快，火力發(fā)電廠(chǎng)開(kāi)始進(jìn)行多種中水的綜合利用。火力發(fā)電廠(chǎng)的污水處理的重點(diǎn)已經(jīng)由達(dá)標(biāo)排放轉(zhuǎn)為綜合回收利用，相應(yīng)的中水處理回收利用的工藝發(fā)生了很大的變化。在減少污水排放、中水回用處理等方案都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。除了進(jìn)行沖灰水回用外，機(jī)組雜排水、生活污水、含煤污水等各種污水經(jīng)過(guò)工藝處理達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)的中水回用逐漸興起，使火力發(fā)電廠(chǎng)的中水資源發(fā)展到了一個(gè)新的水平。著名

12、的實(shí)例有華能北京熱電廠(chǎng)利用高碑店污水處理廠(chǎng)的二級(jí)處理水工程、西柏坡電廠(chǎng)的污水“零”排放工程，這些都具有里程碑意義的示范性工程。目前，大部分火力發(fā)電廠(chǎng)的廢水資源能夠做到達(dá)標(biāo)排放，但是不少電廠(chǎng)還存在著用水不合理、浪費(fèi)嚴(yán)重、重復(fù)利用率低的問(wèn)題，需要加強(qiáng)水務(wù)管理，采用合理的中水回用技術(shù)，提高中水綜合利用的水平。由于中水綜合利用的不斷推廣，火力發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電水耗近年來(lái)有了明顯的降低。2000年以前，全國(guó)火力發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電水耗高達(dá)，到了2003年，大部分干除灰火力發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電水耗已經(jīng)降至以下了。第二章 火電廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)污水作中水來(lái)源水是火力發(fā)電廠(chǎng)中最重要的能量轉(zhuǎn)換介質(zhì)，大部分水是循環(huán)使用的。水在使用過(guò)程中，一般會(huì)受到

13、不同程度的污染。在火力發(fā)電廠(chǎng)，使用工業(yè)水的系統(tǒng)很多，對(duì)于不同的用途，污染物的種類(lèi)和污染程度也不同。水除了用于水汽循環(huán)傳遞能量外，還用于很多設(shè)備的冷卻和沖洗等。按照火力發(fā)電廠(chǎng)產(chǎn)生污水的來(lái)源，產(chǎn)生污水的主要系統(tǒng)是水汽循環(huán)系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、工業(yè)冷卻水系統(tǒng)、沖灰水系統(tǒng)、煤系統(tǒng)等。2.1 凝汽器的冷卻排污水凝汽器有兩種冷卻方式，一種是直流冷卻，另一種是循環(huán)冷卻方式。直流冷卻使用的水源一般是河流、湖泊或水庫(kù)，新鮮的冷卻水一次性通過(guò)凝汽器后直接返回水源，其水質(zhì)指標(biāo)變化不大，只是水溫有所上升，會(huì)引起水體的熱污染。在火電發(fā)電廠(chǎng)，凝汽器冷卻水循環(huán)系統(tǒng)通常被稱(chēng)為循環(huán)水系統(tǒng)，圖2-1為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的流程示意圖。

14、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是火力發(fā)電廠(chǎng)水容量最大的系統(tǒng)，循環(huán)冷卻方式補(bǔ)充的新鮮水量?jī)H占循環(huán)水量的1%2%，大部分水經(jīng)過(guò)冷卻塔冷卻后循環(huán)使用。因?yàn)槔鋮s塔主要通過(guò)水的蒸發(fā)帶走熱量降溫的，所以在循環(huán)過(guò)程中大量的水被蒸發(fā)掉，水質(zhì)不斷濃縮。為了維持水系統(tǒng)鹽量的平衡，需要根據(jù)水質(zhì)間斷性排污，因此產(chǎn)生了排污水。同時(shí)，因?yàn)檎舭l(fā)、泄露、風(fēng)吹，系統(tǒng)的水量不斷減少，為了維持水質(zhì)和水量的平衡，需要補(bǔ)充一定量的新鮮水，為了防止水質(zhì)濃縮后產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕等現(xiàn)象，需要對(duì)循環(huán)水補(bǔ)充水進(jìn)行處理，補(bǔ)充水的處理方式有過(guò)濾、軟化和除鹽等，也有些電廠(chǎng)對(duì)循環(huán)水進(jìn)行旁流處理，就是從循環(huán)水泵出口引出一定比例的循環(huán)水，處理后再補(bǔ)回系統(tǒng)，處理的方式有旁流過(guò)濾

15、、弱酸離子交換軟化等。總之，在水的處理過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生工藝廢水。水處理藥劑水處理系統(tǒng)工藝污水凝汽器蒸發(fā)冷卻塔排污泄露 圖2-1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)流程示意圖循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生的污水主要是冷卻塔的排污水、循環(huán)水處理系統(tǒng)的工藝污水。冷卻塔排污水為間斷性排放，瞬時(shí)流量很大。在干除灰火電發(fā)電廠(chǎng)，這是流量最大的一股污水。循環(huán)水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的工藝污水也是間斷性污水，其水質(zhì)、水量與處理工藝有關(guān)，如循環(huán)冷卻水采用加酸處理時(shí)，其排污水中往往含有過(guò)高的鹽類(lèi)，特別是硫酸鹽；如采用投加水質(zhì)穩(wěn)定劑、阻垢劑和防腐藥劑處理，其排污水中則含有較高的磷系化合物及微生物。2.2 沖灰、沖渣污水灰和渣是火力發(fā)電廠(chǎng)的主要固體廢物。從化學(xué)組成

16、的角度來(lái)講，灰渣都是由煤中非可燃物組成?；沂请S煙氣帶走的極小顆粒的燃燒殘留物，渣是爐膛內(nèi)煤中未燃燒的沒(méi)有被煙氣帶走的殘留物。盡管都是煤中的不可燃物，但由于燃燒過(guò)程中表面能的作用，灰、渣的化學(xué)組成并不完全相同?；摇⒃奶幚矸绞接谢以殖突以斐?，在新建的火力發(fā)電廠(chǎng)，灰渣基本上都采用獨(dú)立的處置系統(tǒng)，工作流程如圖2-2。 補(bǔ)充水渣水池渣水分離補(bǔ)充水沖灰旋流器灰漿泵鍋爐除塵器灰場(chǎng)清水回用沉淀處理水干渣清水回用飛灰灰漿灰漿濃縮池濃灰漿圖2-2 灰、渣系統(tǒng)的水循環(huán)示意圖火力發(fā)電廠(chǎng)除灰有水力除灰和干法除灰兩種。水力沖灰系統(tǒng)是火力發(fā)電廠(chǎng)最大的耗水系統(tǒng)。將電除塵器等設(shè)備的排灰用水沖到灰漿前池，然后用灰水泵送至

17、灰漿濃縮池。在灰漿濃縮池中，低濃度的灰水被濃縮，底部較高濃度的灰漿用柱塞泵輸送到灰場(chǎng)，上部的水送回沖灰水池循環(huán)使用。除渣方式也有兩種：干除渣和水力除渣。干除渣就是把爐底落渣在冷渣器中通過(guò)空氣冷卻后運(yùn)走，而水力除渣則需要用水冷卻落渣。水力除渣系統(tǒng)大都采用渣水閉路循環(huán)系統(tǒng)，除渣水經(jīng)過(guò)處理后循環(huán)使用。常見(jiàn)的水力除渣流程是：爐渣落入渣池，高溫渣塊遇到冷水立即炸裂成碎塊，碎渣由撈渣機(jī)鏈條帶動(dòng)的刮板撈起，通過(guò)雙向皮帶機(jī)輸送到渣倉(cāng)中，在此瀝干水分，然后用車(chē)運(yùn)至渣場(chǎng)?；以到y(tǒng)產(chǎn)生的污水基本上全部循環(huán)使用，在除灰渣的過(guò)程中，因蒸發(fā)、灰渣攜帶、泄露等會(huì)消耗一部分水，因此理論上灰渣系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生過(guò)剩的污水。但是，如果

18、灰水比例太大，則需要向沖灰系統(tǒng)中大量補(bǔ)水。如果灰場(chǎng)的清水不能回收，就會(huì)使沖灰系統(tǒng)的水量過(guò)剩，產(chǎn)生外排污水。沖灰、渣的污水的水質(zhì)特點(diǎn)是：（1）懸浮物含量高?；宜袘腋∥镏饕杉?xì)小灰粒及漂浮在灰場(chǎng)表面的空心微珠組成。（2）值超標(biāo)。在濕式除塵水力除塵系統(tǒng)中，灰水一般呈弱酸性或弱堿性，出現(xiàn)這種情況主要是由于煙氣與水接觸的過(guò)程中，二氧化硫、三氧化硫等進(jìn)入灰水中所致。（3）由懸浮物濃度高引起的超標(biāo)。（4）含有氟、砷以及重金屬等金屬有毒物質(zhì)?；宜械挠卸疚镔|(zhì)主要是氟、砷以及重金屬，它們主要來(lái)源于燃煤，個(gè)別情況受沖灰原水的影響。2.3 脫硫廢水隨著火力發(fā)電廠(chǎng)裝機(jī)容量的提高，大氣污染及酸雨的危害越來(lái)越大，大氣污

19、染和酸雨主要是由于電力工業(yè)、冶金、化工等行業(yè)的煙氣排放所引起，其中火力發(fā)電廠(chǎng)排放的量占廢氣總排放量一半以上，因此，火力發(fā)電廠(chǎng)煙氣脫硫已經(jīng)成為一項(xiàng)非常重要的工作。在眾多的脫硫方法中，煙汽濕法脫硫和海水脫硫是最常見(jiàn)的方法，而且脫硫效果好，造價(jià)低，但脫硫過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水。數(shù)量較大的有吸收劑制備和輸送、儲(chǔ)存設(shè)備的沖洗廢水和石膏脫水設(shè)備的排水及石膏沖洗水。脫硫污水中的雜質(zhì)主要來(lái)自煙氣、補(bǔ)充水和脫硫劑。脫硫污水的水質(zhì)與脫硫的工藝、煙氣成分、灰及吸收劑等多種因素有關(guān)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，脫硫污水呈酸性，在5.56.5范圍內(nèi)，含氟濃度較高，每升污水中大約含氟50100，鈣離子濃度為200016000，還含有大量的

20、重金屬和懸浮物。脫硫廢水為間斷排放，所以水質(zhì)和水量不穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計(jì)，燃煤電廠(chǎng)脫硫污水量為0.72.3。2.4 鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)的污水鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)用于補(bǔ)充水汽循環(huán)過(guò)程中工質(zhì)的損失。在補(bǔ)入系統(tǒng)前要除去水中所含的各類(lèi)雜質(zhì)，包括懸浮物、膠體、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)物，使水質(zhì)達(dá)到相當(dāng)高的純度。鍋爐水處理系統(tǒng)一般包括預(yù)處理系統(tǒng)和離子交換除鹽系統(tǒng)，近年來(lái)，反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng)開(kāi)始被廣泛采用。預(yù)處理系統(tǒng)的主要設(shè)備是澄清池、過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾器以及配套的加藥設(shè)備，產(chǎn)生的污水主要是澄清器排泥水、濾池的反洗排水。除鹽系統(tǒng)包括離子交換器、反滲透、電除鹽等設(shè)備，產(chǎn)生的廢水有再生酸堿廢水、反滲透濃排水等。有些除鹽系統(tǒng)還有活性炭過(guò)

21、濾器，還會(huì)產(chǎn)生活性炭沖洗排水。圖2-3為鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)污水產(chǎn)生的示意圖。該系統(tǒng)產(chǎn)生的污水主要的超標(biāo)組分是、懸浮物和總?cè)芙夤绦挝?。離子交換除鹽水原水澄清器過(guò)濾反滲透混凝劑反洗排水濃排水再生污水再生加酸、堿排泥污水圖2-3 鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)污水產(chǎn)生示意圖2.5 熱力設(shè)備化學(xué)清洗和停爐保護(hù)排放的污水鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，即使有完善的補(bǔ)給水處理工藝和合理的鍋內(nèi)水工況，仍然不可避免地會(huì)有雜質(zhì)隨給水進(jìn)入系統(tǒng)；同時(shí)熱力設(shè)備在停運(yùn)行階段和運(yùn)行中會(huì)遭受到腐蝕，這些腐蝕產(chǎn)物和雜質(zhì)將會(huì)在受熱面形成水垢，影響爐管的傳熱和水汽流動(dòng)特性，加速介質(zhì)濃縮腐蝕和爐管的損壞，惡化蒸汽品質(zhì)，危害機(jī)組的正常運(yùn)行。當(dāng)爐管結(jié)垢量達(dá)到一定

22、程度后，如不進(jìn)行化學(xué)清洗將其除掉，就會(huì)使得傳熱效率急劇下降，從而導(dǎo)致?tīng)t管超溫，進(jìn)一步就會(huì)引發(fā)爐管變形、脹粗和金相組織變化引起鍋爐爆管事故。因此，鍋爐的化學(xué)清洗非常重要。鍋爐化學(xué)清洗廢液就是指新建鍋爐啟動(dòng)清洗和運(yùn)行鍋爐定期清洗時(shí)排放的酸洗廢液和鈍化廢液?；瘜W(xué)清洗過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，其化學(xué)成分、濃度大小與所采用的藥劑組成以及鍋爐受熱面上被清除臟物的化學(xué)成分和數(shù)量有關(guān)，主要有游離酸（如鹽酸、氫氟酸、和檸檬酸）、緩蝕劑、鈍化劑（如磷酸三鈉、聯(lián)氨和亞硝酸鈉等）、大量溶解物質(zhì)（如、和等）、有機(jī)毒物以及重金屬與清洗劑形成的各種復(fù)雜的絡(luò)合物等，呈值低、值高、重金屬含量高等特征。停爐保護(hù)廢液是鍋爐停用期間，防止鍋

23、爐內(nèi)部金屬表面腐蝕而產(chǎn)生的廢液，這部分污水的排放量與鍋爐的水容積相當(dāng)。停爐保護(hù)所采用的化學(xué)藥劑大都是堿性物質(zhì)，如、聯(lián)氨、氨水等，所以排放的廢水都呈堿性，并含有一定量的鐵、銅等化合物雜質(zhì)。雨雪噴淋煤噴淋、沖洗輸煤棧橋鍋爐含煤污水沉煤池污水集水池循環(huán)使用污水處理煤場(chǎng)2.6 煤系統(tǒng)、油系統(tǒng)污水圖2-4 煤系統(tǒng)污水產(chǎn)生示意圖煤系統(tǒng)產(chǎn)生的污水的地方主要有碼頭、鐵路專(zhuān)用線(xiàn)、煤場(chǎng)、輸煤棧橋、轉(zhuǎn)運(yùn)站、碎煤機(jī)房、水擊式除塵器等。露天煤場(chǎng)在雨雪天氣容易形成積水；煤場(chǎng)和輸煤系統(tǒng)為了防止煤自然和降塵，經(jīng)常需要噴淋；輸煤棧橋、輸煤皮帶機(jī)地面的落塵需要經(jīng)常沖洗，這一切場(chǎng)地都產(chǎn)生了含煤污水。從外觀(guān)來(lái)看，含煤污水是火力發(fā)電廠(chǎng)

24、最差的污水，外觀(guān)呈黑色，含有大量的煤粉、油等雜質(zhì)，煤系統(tǒng)產(chǎn)生廢水過(guò)程的示意圖如上圖2-4。含硫量高的煤場(chǎng)排水呈酸性，為13，溶解固形物和硫酸鹽含量高，重金屬濃度相當(dāng)高；含硫量低的煤場(chǎng)排水呈中性，為68，全固形物含量較高，其中約85%是細(xì)煤末為主的懸浮物。火電廠(chǎng)含油污水主要來(lái)自于燃油儲(chǔ)罐和油罐區(qū)沖洗水、雨水，包括卸油棧臺(tái)、油罐車(chē)的排水、油泵房排水、輸油管道吹掃排水、主廠(chǎng)房汽輪機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械軸承的油系統(tǒng)排水，以及電氣設(shè)備、輔助設(shè)備等排出的污水等。除了油系統(tǒng)產(chǎn)生含油污水外，火力發(fā)電廠(chǎng)的其他污水大多也含有油污，主要是設(shè)備的潤(rùn)滑油。火力發(fā)電廠(chǎng)在油污水排放量大時(shí)，其水量每小時(shí)可達(dá)數(shù)十噸，據(jù)統(tǒng)計(jì)，污水中含油量

25、為60010000。2.7 生活污水生活污水是指廠(chǎng)區(qū)職工與居民在日常生活中產(chǎn)生的污水，它包括廚房的洗滌、沐浴、衣物洗滌、衛(wèi)生間的沖洗等污水。生活污水的水質(zhì)成分主要取決于職工的生活狀況、生活習(xí)慣和生活水平。生活污水往往含有大量的有機(jī)物，如蛋白質(zhì)、油脂、碳水化合物、糞便、合成洗滌劑、微生物等。水質(zhì)特點(diǎn)是值高、值和懸浮物含量高?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)生活污水量因電廠(chǎng)規(guī)模和員工人數(shù)而異。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)火力發(fā)電廠(chǎng)的生活污水量一般不超過(guò)。2.8 其他污水其他污水包括鍋爐的排污水、鍋爐向火側(cè)和空氣預(yù)熱器的沖洗廢水、凝汽器和冷卻塔的沖洗廢水、化學(xué)監(jiān)督取樣水、實(shí)驗(yàn)室排水、消防排水等廠(chǎng)區(qū)污水。鍋爐向火側(cè)的沖洗廢水含氧化

26、鐵較多，有的是以懸浮物顆粒存在，有的溶解于水中。如在沖洗過(guò)程中采用有機(jī)洗滌劑，則污水中的cod較高，超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)?？諝忸A(yù)熱器的沖洗污水，其水質(zhì)成分與燃料有關(guān)。當(dāng)燃料中的含硫量較高時(shí)，沖洗污水的值可降至1.6以下。當(dāng)燃料中的砷含量增加時(shí)，有時(shí)可高達(dá)50以上。凝汽器在運(yùn)行過(guò)程中，可在銅管內(nèi)形成垢或沉積物，因此在停機(jī)檢修期間使用清洗劑，就會(huì)產(chǎn)生一定的污水，這部分污水的值高、懸浮物、重金屬、等指標(biāo)往往不合格。第三章：中水回收處理工藝火力發(fā)電廠(chǎng)使用的中水處理工藝有很多種，包括混凝澄清、氣浮、石灰石處理、過(guò)濾和反滲透技術(shù)等等。根據(jù)中水的水質(zhì)和回用要求，在中水的預(yù)處理中，一般需要去除以下的雜質(zhì)：一，容易沉積

27、在用水系統(tǒng)中的雜質(zhì)，包括懸浮物、膠體等；二，容易在用水系統(tǒng)結(jié)垢的物質(zhì)，包括硬度離子、堿度等；三，對(duì)用水系統(tǒng)產(chǎn)生腐蝕的雜質(zhì)，如氨氮、有機(jī)物和某些陰離子等。3.1 混凝澄清工藝通過(guò)混凝澄清可以去除水中大部分的懸浮物和膠體。但二者的去除機(jī)理和難度是完全不同的。懸浮物在水中不穩(wěn)定，在一定條件下容易發(fā)生沉淀或者上浮。理論上來(lái)講，懸浮物可以直接與水發(fā)生分離；但是，在水處理設(shè)備有限的停留時(shí)間內(nèi)，只有一部分懸浮物可以直接沉淀，大部分則需要通過(guò)混凝處理才能除去。膠體微粒因?yàn)榫哂袆?dòng)力穩(wěn)定性和聚集穩(wěn)定性，可以長(zhǎng)期、穩(wěn)定地存在于水中而不會(huì)自行沉淀，因此必須通過(guò)良好的混凝澄清才能除去。要使膠體顆粒沉降，首先要消除膠體微

28、粒穩(wěn)定的因素，使其脫穩(wěn)。令膠體脫穩(wěn)的方法有投加電解質(zhì)、投加高分子混凝劑、反電荷膠體等，在水處理中最常用的是投加電解質(zhì)和高分子混凝劑兩種方法?；炷幚淼臋C(jī)理是利用混凝劑在水中電離后產(chǎn)生于膠體顆粒電性相反的離子，通過(guò)電荷中和作用減弱膠體表面的雙電層，降低電位，消除靜電排斥力，使膠體顆粒相互凝聚而穩(wěn)定。按照混凝理論，一個(gè)完整的混凝澄清處理過(guò)程包括膠體脫穩(wěn)凝聚成絮凝體、絮體長(zhǎng)大、絮體沉降三個(gè)階段。在此過(guò)程中，電中和、吸附以及泥渣的吸附過(guò)濾作用是三種主要的作用方式。從工藝過(guò)程來(lái)看，混凝澄清處理是由混凝和澄清兩個(gè)連續(xù)的水處理過(guò)程組成。在混凝階段，水中的膠體雜質(zhì)脫穩(wěn)、凝聚，形成絮凝體。在澄清階段，絮凝體不斷

29、長(zhǎng)大，并發(fā)生沉淀分離3。圖3-1為混凝澄清過(guò)程的示意圖。膠體混凝劑脫穩(wěn)細(xì)小的可沉淀顆粒助凝劑小顆粒長(zhǎng)大與水分離懸浮物一部分直接沉淀其余與脫穩(wěn)膠體顆粒吸附沉淀與水分離圖3-1 混凝澄清過(guò)程示意圖在火力發(fā)電廠(chǎng)水處理和中水處理系統(tǒng)中，機(jī)械加速澄清器的應(yīng)用比較廣泛，該設(shè)備由第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室和分離室組成，見(jiàn)圖3-2。工作特點(diǎn)是利用機(jī)械攪拌葉輪的提升作用來(lái)完成泥渣的回流和接觸絮凝，工作過(guò)程是：原水由進(jìn)水管進(jìn)入環(huán)形三角配水槽內(nèi)混合均勻，然后經(jīng)槽底部的配水孔流入第一反應(yīng)室，在此與分離室回流泥渣混合，混合后的水再經(jīng)葉輪提升至第二反應(yīng)室，繼續(xù)反應(yīng)以形成較大的絮粒。第二反應(yīng)室設(shè)有導(dǎo)流板，以消除因葉輪提升作用而

30、造成的水流旋轉(zhuǎn)，使水流平穩(wěn)地經(jīng)倒流室流入分離室沉降分離。分離區(qū)的上部為清水區(qū)，清水向上流入集水槽和出水管。分離室的下部為懸浮泥渣層，少部分排入泥渣濃縮器，濃縮至一定濃度后排除池外?；炷齽┮话慵釉谶M(jìn)水管中，絮凝劑加在第一反應(yīng)室中。圖3-2 機(jī)械攪拌澄清器1進(jìn)水管；2環(huán)形進(jìn)水槽；3第一反應(yīng)室；4第二反應(yīng)室；5導(dǎo)流室；6分離室；7集水槽；8泥渣濃縮室；9加藥管；10攪拌葉輪；11導(dǎo)流板；12傘形板3.2 氣浮處理工藝圖3-3 氣浮裝置結(jié)構(gòu)示意圖相對(duì)于澄清處理而言，溶氣氣?。ê?jiǎn)稱(chēng)氣浮）是一種嶄新的凈水工藝。氣浮處理的工藝工程是：在氣浮澄清池前加入混凝劑，在混凝劑的作用下，水中的膠體和懸浮物形成細(xì)小的礬

31、花顆粒。污水進(jìn)入氣浮池接觸室后，向污水中通入空氣，并以微小氣泡的形式從水中析出成為載體，使污水中的乳化油、礬花顆粒等污染物質(zhì)粘附在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面，形成泡沫、水、顆粒（油）三相混合體，通過(guò)收集泡沫或浮渣達(dá)到分離雜質(zhì)、凈化中水的目的，而清水則由氣浮澄清池下部匯集進(jìn)入出水池，在出水槽內(nèi)設(shè)置水位調(diào)節(jié)管，調(diào)節(jié)氣浮澄清池內(nèi)水位，以方便刮渣。氣浮澄清池頂部安裝1臺(tái)旋轉(zhuǎn)式刮渣機(jī)，池底部設(shè)有接觸室、分離室排污管，氣浮澄清池示意圖如圖3-3。氣浮法主要用來(lái)處理污水中靠自然沉降或上浮難以出去的乳化油或相對(duì)密度近于1的微小懸浮顆粒。3.3 石灰處理技術(shù)石灰處理技術(shù)的目的是將水中的碳酸鹽硬度除去，軟化水質(zhì)

32、。石灰軟化水處理技術(shù)具有處理成本低、可去除水中多種雜質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，在水處理領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用極為廣泛。石灰處理技術(shù)采用的設(shè)備也是澄清器，但其反應(yīng)原理與澄清混凝不同。澄清混凝利用膠體脫穩(wěn)、絮凝沉淀的原理，而石灰處理則是利用化學(xué)沉淀的原理。其工作原理是向水中投加，與水中的和反應(yīng)生成、或沉淀而從水中分離出去，從而達(dá)到軟化水質(zhì)的目的。加入水中的石灰與碳酸化合物是按照以下順序進(jìn)行反應(yīng)的：4，各反應(yīng)式如下： （3-1） （3-2） （3-3） （3-4） （3-5）污水中存在的懸浮物、膠體和有機(jī)物，有可能干擾碳酸鈣的結(jié)晶，使殘留的碳酸鹽硬度增加，或者形成的碳酸鈣晶粒不能長(zhǎng)大，以過(guò)飽和的狀態(tài)存在于水中，影響軟化的效果，

33、因此，一般在投加石灰之前加入混凝劑，利用混凝處理去除這些雜質(zhì)，以提高石灰處理的效率。3.4 過(guò)濾水經(jīng)過(guò)澄清處理后，懸浮固體通常為1020 ，這種水還不能直接送入后續(xù)的除鹽系統(tǒng)，例如逆流再生離子交換器要求懸浮固體不得超過(guò)2，進(jìn)一步降低水中懸浮固體的方法之一就是過(guò)濾。在重力或壓力差作用下，水通過(guò)多孔材料層的孔道，而懸浮物被截留在介質(zhì)上的過(guò)程，叫做過(guò)濾。過(guò)濾是一種重要的水處理操作，在各種水處理工藝中，過(guò)濾是最普遍的一種，可以與不同類(lèi)型的處理工藝結(jié)合。按照截污的原理來(lái)分，過(guò)濾有深層過(guò)濾和表面過(guò)濾兩類(lèi)。深層過(guò)濾包括粒狀過(guò)濾和纖維過(guò)濾，表面過(guò)濾主要有超濾、微濾等膜過(guò)濾工藝。濾料層是由大小不同的濾料顆粒組成

34、，其間有很多孔隙，好像一個(gè)“篩子”，當(dāng)污水通過(guò)時(shí)，比孔隙大的懸浮顆粒首先被截留在孔隙中，使濾料顆粒間的孔隙越來(lái)越小，以后進(jìn)入的較小懸浮顆粒也相應(yīng)被截留下來(lái)，使污水得到進(jìn)化。微絮凝過(guò)濾的基本原理是在過(guò)濾器的進(jìn)水中加入混凝劑，在水進(jìn)入濾層之前和流過(guò)濾層的過(guò)程中進(jìn)行混凝反應(yīng)，產(chǎn)生的細(xì)小絮凝體被截留在濾層中。該工藝與混凝澄清的區(qū)別在于：混凝澄清是利用礬花的重力來(lái)沉降分離，礬花長(zhǎng)的越大，越密實(shí)也好；微絮凝過(guò)濾則是通過(guò)濾料的間隙捕捉礬花，所以不需要礬花長(zhǎng)的很大。微絮凝過(guò)濾的特點(diǎn)是水質(zhì)比粗過(guò)濾好，而且省去了占地面積較大的混凝澄清設(shè)備，節(jié)省了投資。在反滲透預(yù)處理系統(tǒng)中，應(yīng)用微絮凝過(guò)濾可以有效地降低污染指數(shù)，減

35、輕膜的污染5。圖3-4 重力式無(wú)閥濾池示意圖1輔助虹吸管；2虹吸上升管；3進(jìn)水槽；4清水箱；5出水堰；6擋板；7濾池；8集水區(qū)；9濾板；10連通渠；11進(jìn)水管在火力發(fā)電廠(chǎng)中，使用最多的是重力式無(wú)閥濾池，該設(shè)備示意圖如上圖3-4。水由進(jìn)水管送入濾池，經(jīng)過(guò)濾池自上而下的過(guò)濾，濾后的清水即從連通管注入清水箱內(nèi)貯存。水箱充滿(mǎn)后，水從出水槽溢流到清水池。濾池運(yùn)行中，濾層不斷截留懸浮物，造成濾層阻力的逐漸增加，促使虹吸上升管內(nèi)的水位不斷升高。當(dāng)水位達(dá)到虹吸輔助管管口時(shí)，水自該管中落下，通過(guò)抽氣管，借以帶走虹吸下降管中的空氣。當(dāng)真空達(dá)到一定值時(shí)，便發(fā)生虹吸作用。這時(shí)，水箱中的水自下而上通過(guò)濾層，對(duì)濾料進(jìn)行反

36、洗。此刻，濾池仍然在進(jìn)水，反沖洗開(kāi)始后，進(jìn)水和沖洗水同時(shí)經(jīng)虹吸上升管、下降管排至排水井排出。當(dāng)沖洗水箱水面下降到虹吸破壞管管口時(shí)，空氣進(jìn)入虹吸管，破壞虹吸作用，濾池反洗結(jié)束，濾池進(jìn)入下一周期的工作。無(wú)閥重力濾池的主要優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省了大量閥門(mén)，造價(jià)較低；沖洗可完全自動(dòng)，也可進(jìn)行強(qiáng)制沖洗，操作管理比較方便。缺點(diǎn)是池體土建結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，濾池處于封閉結(jié)構(gòu)中，裝卸較為困難。超濾是一種帶有微孔的高分子濾膜來(lái)除去水中的小顆粒懸浮物、膠體、大分子有機(jī)物和細(xì)菌的一種膜分離過(guò)程。當(dāng)水在一定壓力的驅(qū)動(dòng)下流過(guò)超濾膜表面時(shí)，水分子、無(wú)機(jī)鹽及小分子有機(jī)物可以透過(guò)濾膜，而水中的懸浮物、膠體、微生物等顆粒雜質(zhì)則被超濾膜截留，從而

37、將這些雜質(zhì)從水中分離出來(lái)，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。3.5 反滲透當(dāng)純水與含有鹽分的水用半透膜隔開(kāi)后，膜兩側(cè)的水分子都會(huì)穿過(guò)膜滲透到另一側(cè)。但是，純水側(cè)向鹽水側(cè)的滲透量大，所以實(shí)際的效果是純水側(cè)的水分子不斷的向鹽水側(cè)滲透，使鹽水側(cè)的水位逐漸升高，這個(gè)過(guò)程成為滲透。而反滲透就是滲透的逆過(guò)程。當(dāng)在半透膜的鹽水側(cè)施加大于滲透壓的壓力后，原來(lái)的滲透平衡就會(huì)被打破，由鹽水側(cè)向純水側(cè)滲透的分子量增多，凈滲透方向改變?yōu)辂}水側(cè)的水分子向純水側(cè)滲透，這個(gè)過(guò)程就是反滲透。在工業(yè)領(lǐng)域，半透膜是用高分子材料制成的，即反滲透膜。用于水處理的反滲透膜可以容許水分子透過(guò)膜。但水中所含的離子、有機(jī)物分子等不能透過(guò)，由此達(dá)到了純化水

38、質(zhì)、脫鹽的目的。顆粒雜質(zhì)和膠體對(duì)膜的污染是反滲透設(shè)備使用中最大的問(wèn)題，能夠污染反滲透膜的雜質(zhì)有很多，常見(jiàn)的有黏土微粒、有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、鐵的腐蝕產(chǎn)物等，所以必須嚴(yán)控控制進(jìn)水的雜質(zhì)含量。3.6 離子交換除鹽技術(shù)水經(jīng)過(guò)混凝和過(guò)濾等預(yù)處理后，水中的懸浮物和膠體已被除去，但水中還含有大量的溶解鹽類(lèi)物質(zhì)，要出去這些鹽類(lèi)，必須經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的脫鹽處理。離子交換是一種借助于離子交換劑上的離子與污水中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)而除去污水中有害離子的方法。離子交換技術(shù)有著離子的去除效率高、設(shè)備比較簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。離子交換主要用于廢水首先通過(guò)陽(yáng)離子交換器，由氫離子置換水中帶正電荷的陽(yáng)離子，然后，使陽(yáng)離子交換器的出水通

39、過(guò)陰離子交換器，利用氫氧根離子置換水中的陰離子。這樣，水溶液中固體離子就全部被氫和氫氧根離子所置換，而氫離子和氫氧根離子反應(yīng)生成水分子6。進(jìn)入陽(yáng)離子交換器后，主要發(fā)生如下交換反應(yīng)： （3-6） （3-7） （3-8） （3-9） （3-10）從陽(yáng)離子交換器出來(lái)的水進(jìn)入到除碳器中，水中的游離基本上被出去，水中的含量一般可以降到以下，經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換器和除碳器的水進(jìn)入到陰離子交換器中，主要發(fā)生的交換反應(yīng)是： (3-11) (3-12) (3-13) (3-14)3.2 廠(chǎng)區(qū)中水的集中處理在中水集中處理站要處理的污水種類(lèi)較多，水中可能的污染物有懸浮物、油、聯(lián)氨、清洗劑、有機(jī)物、廢酸、堿、鐵等，十分復(fù)雜

40、。這些雜質(zhì)的去除工藝不完全相同。大多數(shù)火力發(fā)電廠(chǎng)的中水集中處理站都建有一套混凝澄清處理系統(tǒng)，主要用于經(jīng)常性污水的處理，也用來(lái)處理經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的非經(jīng)常性污水。對(duì)于不同來(lái)源的非經(jīng)常性污水，其水質(zhì)和水量差異很大，需要先在廢液池中進(jìn)行預(yù)處理，除去特殊的污染組分后，再送入混凝澄清系統(tǒng)處理。3.2.1 經(jīng)常性污水的處理經(jīng)常性污水主要通過(guò)混凝、澄清、過(guò)濾、中和處理，處理的典型流程如圖3-5。處理后，就可以和非經(jīng)常性污水合并，進(jìn)一步處理后的中水回用到電廠(chǎng)的用水系統(tǒng)。處理系統(tǒng)產(chǎn)生的泥渣可以直接送入沖灰系統(tǒng)，也可以先經(jīng)過(guò)泥渣濃縮池濃縮后再送入泥渣脫水系統(tǒng)處理。濃縮后的上清液返回澄清池。對(duì)于沖灰渣污水和含煤污水，通

41、常不與其他污水混合，單獨(dú)經(jīng)過(guò)沉淀、混凝澄清、過(guò)濾處理后，補(bǔ)回原系統(tǒng)循環(huán)使用。沖灰渣系統(tǒng)和煤系統(tǒng)對(duì)水的含鹽量等都沒(méi)有要求，可以接納水質(zhì)極差的污水，只要顆粒物質(zhì)濃度滿(mǎn)足要求，不堵塞設(shè)備就可以。經(jīng)常性污水ph值調(diào)整混凝反應(yīng)槽絮凝槽澄清池清水池過(guò)濾中和池出水混凝劑 酸或堿助凝劑酸或堿污泥處理裝置或沖灰系統(tǒng)圖3-5 經(jīng)常性污水的處理流程在經(jīng)常性污水中，脫硫污水的含鹽量、懸浮物濃度是最高的，如果在設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行，其氯離子的濃度可高達(dá)20000，脫硫污水除了含鹽量和懸浮物濃度很高以外，某些重金屬離子的濃度也很高，按照國(guó)家環(huán)保規(guī)定，不能與其他污水混合處理，處理完成后再與其他處理后的水匯集7。脫硫污水處理工藝主

42、要由中和、化學(xué)沉淀、混凝澄清工序組成，脫硫污水首先進(jìn)入中和槽，加入含固量為7%的乳液，將脫硫污水的值調(diào)至67，同時(shí)部分重金屬將生產(chǎn)氫氧化物沉淀，氟生產(chǎn)氟化鈣沉淀。槽內(nèi)安裝攪拌器，加速中和反應(yīng)。沉淀池底部部分污泥作為接觸泥污回流至中和槽，以提供沉淀所需的晶核。污水在中和槽中停留的時(shí)間不少于1。在絮凝槽中，分別加入、有機(jī)硫化物、等藥劑，將污水的值進(jìn)一步提高到89；有機(jī)硫化物沉淀除去不能以氫氧化物沉淀的重金屬；絮凝劑促使重金屬氫氧化物、懸浮物和膠體沉積。絮凝槽上部清水溢流進(jìn)入重力沉降池，在中心混合管內(nèi)加入聚合電解質(zhì)，強(qiáng)化顆粒的長(zhǎng)大過(guò)程，促進(jìn)細(xì)小的氫氧化物和硫化物的沉淀顆粒變成絮凝沉淀。槽底污泥一部分

43、有污泥再循環(huán)泵送入中和槽，其余由污泥泵送至污泥處理系統(tǒng)脫水。3.2.2 非經(jīng)常性污水的處理與經(jīng)常性污水相比，非經(jīng)常性污水的水質(zhì)較差而且不穩(wěn)定。通常懸浮物、和含鐵量等指標(biāo)都很高。由于污水的產(chǎn)生過(guò)程不同，各種排水的水質(zhì)差異大。有些污水的懸浮物濃度很高，而有些則很高。在這種情況下，需要針對(duì)不同來(lái)源的污水，采取不同的處理工藝。（1）停爐保護(hù)污水的處理聯(lián)氨是一種還原性的物質(zhì)，在火力發(fā)電廠(chǎng)是一種傳統(tǒng)的鍋爐給水除氧劑。聯(lián)氨有毒，還是一種疑似的致癌物質(zhì)。1985年美國(guó)職業(yè)安全健康管理局將其歸為“危險(xiǎn)藥品”類(lèi)，要求產(chǎn)品包裝中必須注明是可疑的致癌物，并禁止含有聯(lián)氨的蒸汽與食品接觸8。停爐保護(hù)污水含有大量的聯(lián)氨，因

44、此需要進(jìn)行處理。聯(lián)氨污水一般采取氧化處理，利用聯(lián)氨能被氧化的性質(zhì)將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)?。氧化處理的化學(xué)反應(yīng)式為： （3-15）從鍋爐排出的停爐保護(hù)污水首先匯于機(jī)組的排水槽，然后再用污水泵送入污水處理站的非經(jīng)常污水槽，在此進(jìn)行氧化處理。圖3-6為聯(lián)氨污水的處理流程。高聯(lián)氨污水機(jī)組雜排水槽非經(jīng)常性污水槽（氧化反應(yīng)）混凝澄清處理出水酸或堿naclo圖3-6 高聯(lián)氨污水的處理流程聯(lián)氨污水的處理過(guò)程是：先將污水的值調(diào)整到7.58.5的范圍內(nèi)，然后加入氧化劑，通常使用，并使其充分混合，維持一定的氧化劑濃度和反應(yīng)時(shí)間，使聯(lián)氨充分被氧化。氧化處理后，污水還要送往混凝澄清系統(tǒng)、中和系統(tǒng)，進(jìn)一步除去水中的懸浮物，并

45、進(jìn)行中和，然后進(jìn)入回用系統(tǒng)。（2）鍋爐化學(xué)清洗污水的處理鍋爐化學(xué)清洗一般包括堿洗、酸洗、漂洗、鈍化等幾個(gè)工藝環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)都有不同類(lèi)型的污水產(chǎn)生，因此，化學(xué)清洗污水的成分極其復(fù)雜?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)常用的化學(xué)清洗介質(zhì)有鹽酸、氫氟酸、檸檬酸、edta等，不同的清洗介質(zhì)，產(chǎn)生的污水成分差異很大，需要采取不同的處理方法。但是無(wú)論使用哪種清洗介質(zhì)，產(chǎn)生的污水都具有高懸浮、高、高含鐵量、高色度的共同特征。從化學(xué)組成角度來(lái)講，化學(xué)清洗污水含有的主要雜質(zhì)是：1.鈣、鎂和鈉的硫酸鹽、氯化物；2.鐵、銅和鋅的鹽類(lèi)以及氟化物和聯(lián)氨；3.有機(jī)物、銨鹽、亞硝酸鹽、硫化物等。為了有效地除去這些雜質(zhì)，需要將氧化工藝和混凝澄清處理聯(lián)

46、合使用，通過(guò)氧化處理，通常采用、過(guò)硫酸銨，一方面分解了污水中的有機(jī)物，降低了值；另一方面又將污水中大量的氧化成,使之形成，然后再后續(xù)的混凝澄清階段通過(guò)沉淀除去。以鹽酸酸洗污水為例進(jìn)行處理分析，鹽酸酸洗污水采用氧化與石灰沉淀工藝聯(lián)合處理。酸洗污水首先排入機(jī)組排水槽，再用污水泵送入非經(jīng)常性污水池。圖3-7為酸洗污水的處理流程，具體如下：機(jī)組排水槽非經(jīng)常行污水槽ph=10-12混凝澄清出水30%naohca（oh）2（nh4）2s2o8污水圖3-7 鹽酸酸洗污水的處理流程首先用壓縮空氣將污水混勻，再用30%40%的濃堿液將污水中和至左右，加入石灰粉，混合，使水的升至1012.因?yàn)樗嵯次鬯闹岛艿?，?/p>

47、要的石灰粉量投加量很大。用空氣連續(xù)攪拌23天，使水中的全部轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成。再加入強(qiáng)氧化劑過(guò)硫酸銨，用空氣攪拌1012,此過(guò)程可以將污水中的有機(jī)物和其他還原態(tài)無(wú)機(jī)離子進(jìn)行氧化。經(jīng)過(guò)上述處理后，水中大量的沉淀和其他懸浮物，送入混凝澄清系統(tǒng)進(jìn)一步處理。因?yàn)樗嵯次鬯目偭亢艽?，混凝澄清處理系統(tǒng)的處理流量相對(duì)較小，所以需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間。（3）空氣預(yù)熱器、省煤器等設(shè)備沖洗排水的處理在機(jī)組大修期間，有時(shí)需要對(duì)鍋爐設(shè)備的煙氣側(cè)進(jìn)行沖洗，以去除附著在爐管外壁上的灰，需要沖洗的設(shè)備有空氣預(yù)熱器、省煤器、煙囪和送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等。沖洗污水的水質(zhì)特點(diǎn)是懸浮物和鐵的濃度高，而值較低。這種污水的處理流程如圖3-8：煙氣側(cè)沖

48、洗污水機(jī)組雜排水槽非經(jīng)常性污水槽（氧化反應(yīng)）ph10混凝澄清處理出水壓縮空氣石灰圖3-8 空預(yù)器等設(shè)備的煙氣側(cè)沖洗污水的處理流程首先在非經(jīng)常性污水槽中通入壓縮空氣攪拌，防止懸浮物沉淀，然后再加入石灰，將水的值調(diào)至10以上，此時(shí)水中的很快會(huì)轉(zhuǎn)化為，并水解產(chǎn)生沉淀，然后將水送入后級(jí)的混凝澄清過(guò)濾系統(tǒng)處理，去除懸浮物后再經(jīng)過(guò)一系列處理工藝進(jìn)行回用。第四章 中水回用方案及回用實(shí)例4.1.1 回用于沖灰水根據(jù)電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污水的特點(diǎn)，最好優(yōu)先回用做沖灰水。它的優(yōu)點(diǎn)為：a回用于沖灰水的設(shè)備投資不大。b利用灰渣對(duì)污水進(jìn)行吸附過(guò)濾，即可除去水中的部分有機(jī)物，使排水達(dá)到環(huán)保排放要求，因此對(duì)污水的廠(chǎng)區(qū)治理比較容易

49、完成。c當(dāng)電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污水用于沖灰后，減少了循環(huán)水的排污量。d通過(guò)提高循環(huán)水濃縮倍率的節(jié)水工藝，比將污水達(dá)到循環(huán)水補(bǔ)充水的工藝更成熟，投資更少。在灰水閉路循環(huán)系統(tǒng)中, 輸灰管和回水管都存在著嚴(yán)重的結(jié)垢問(wèn)題, 垢的主要成分均為 。在輸灰管中, 主要是由于粉煤灰中游離的不斷溶出, 使灰水中和值不斷升高, 的增加使轉(zhuǎn)化為。當(dāng) 和濃度超過(guò)一定過(guò)飽和度時(shí), 便結(jié)晶析出, 沉積在管道內(nèi)壁上形成灰垢。在灰場(chǎng)中, 由于的繼續(xù)溶出, 空氣中的被吸收以及表面蒸發(fā)作用, 使灰場(chǎng)灰水中、濃度不斷增加, 超過(guò)一定限度時(shí), 便會(huì)結(jié)晶, 一部分沉積在灰場(chǎng), 一部分沉積在回水管。因此，污水處理后的中水回用于沖灰水，最主要的

50、是解決作為沖灰水后結(jié)垢的問(wèn)題。根據(jù)垢的形成機(jī)理, 只要有效的降低污水中或的濃度,就能夠?qū)⑽鬯幚砗蟮闹兴糜跊_灰水9。就水力沖灰而言, 灰水中的溶出是不可避免的, 即灰漿中成垢陽(yáng)離子的增加是必然的, 但采取合理的措施使沖灰水中的成垢陰離子和含量降到一定數(shù)值是可能的, 最常用的方法是進(jìn)行預(yù)脫碳處理，就是通過(guò)添加某些藥劑(如石灰乳)或用離子交換法、膜分離法等方法除去沖灰水中的碳酸鹽, 使灰管中的結(jié)垢傾向趨近零。根據(jù)沖灰水的用水水質(zhì)要求，本著節(jié)約投資成本、實(shí)施容易的原則, 在諸多預(yù)脫碳處理方法中, 選擇石灰處理方案, 處理系統(tǒng)主要構(gòu)筑物有調(diào)節(jié)池、反應(yīng)沉淀池、無(wú)閥濾池、清水池、石灰乳制備系統(tǒng)、反應(yīng)澄清

51、器及回水系統(tǒng), 并有相應(yīng)的機(jī)電裝置和人員配置,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)集中處理后污水的預(yù)脫碳處理并回用于沖灰系統(tǒng)。集中處理后的中水，用提升泵送入預(yù)脫碳反應(yīng)器,與加入反應(yīng)器的石灰漿反應(yīng)并澄清,反應(yīng)澄清器內(nèi)添加高效混凝劑,經(jīng)反應(yīng)處理后的上層清水進(jìn)入后續(xù)反應(yīng)池和沉淀池做進(jìn)一步澄清后,進(jìn)入中間水池和清水池,并在在清水池中加入阻垢劑，可干擾破壞其結(jié)晶的正常生長(zhǎng),不再變成附壁的硬垢，常用的阻垢劑有:無(wú)機(jī)磷酸鹽、有機(jī)膦、低分子量有機(jī)聚電解質(zhì)和復(fù)合阻垢劑。然后由回收水泵通過(guò)回水管送回廠(chǎng)內(nèi)沖灰水池用于沖灰。反應(yīng)澄清器底部的排渣送到堆灰場(chǎng)中。污水處理后回用于沖灰水的流程如圖3-9。集中處理后中水預(yù)脫碳反應(yīng)器配水井旋流反應(yīng)池斜管

52、沉淀池中間水池清水池回用于沖灰水阻垢劑石灰乳混凝劑圖4-1 回用于沖灰水的流程示意圖利用發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)污水經(jīng)預(yù)脫碳處理后的中水回用于沖灰水的方案, 既能有效地減緩灰漿管的結(jié)垢速率, 又回收了水資源, 減少了污水排放量，而且在工程實(shí)施上,也表現(xiàn)了投資省、實(shí)施方便的優(yōu)點(diǎn)，有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益潛力。4.1.2 用于循環(huán)水補(bǔ)充水為節(jié)約用水和綜合利用粉煤灰，一些電廠(chǎng)在采用干法除灰或粗細(xì)灰分離技術(shù)后，沖灰水量減少，因此可以將電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污水經(jīng)過(guò)處理后用于循環(huán)水補(bǔ)充水。循環(huán)冷卻水的壓力、溫度遠(yuǎn)低于鍋爐爐水，水質(zhì)也比鍋爐補(bǔ)給水差，表現(xiàn)為腐蝕、結(jié)垢增強(qiáng)，而且由于循環(huán)水溫特別適宜微生物的繁殖，微生物引起的腐蝕和黏泥現(xiàn)

53、象尤為突出，因此，將電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污水處理后的中水應(yīng)用于循環(huán)水補(bǔ)充水時(shí)應(yīng)重點(diǎn)分析其對(duì)循環(huán)水阻垢、防腐蝕、殺菌方面的影響10。a電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污染水與原循環(huán)水補(bǔ)充水相比，其硬度含量升高，因此結(jié)垢傾向加大，若將處理后的電廠(chǎng)污水用于循環(huán)水，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定其處理工藝和控制倍率。b電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污水的含鹽量較原循環(huán)水補(bǔ)充水的高，水質(zhì)成份復(fù)雜，腐蝕性增強(qiáng)，特別是污水中的有機(jī)生物對(duì)凝汽器管材、循環(huán)水管道和水泥構(gòu)件都構(gòu)成腐蝕威脅。c電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污水中復(fù)雜的有機(jī)物和細(xì)菌將會(huì)給循環(huán)水系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成極大威脅，目前國(guó)內(nèi)以城市中水和嚴(yán)重污染的地表水做為循環(huán)冷卻水的電廠(chǎng)中，其循環(huán)水值降低，凝汽器管材、循環(huán)水管道和水

54、泥構(gòu)件腐蝕嚴(yán)重。這除了與循環(huán)水補(bǔ)充水的處理工藝有關(guān)，還與其本身有機(jī)物含量高和成份復(fù)雜有直接關(guān)系。而有機(jī)物含量高將為細(xì)菌的生存提供養(yǎng)料，同時(shí)部分細(xì)菌還將直接和間接地腐蝕凝汽器管材、循環(huán)水管道和水泥構(gòu)件。因此，加強(qiáng)殺菌技術(shù)的研究與控制將是電廠(chǎng)生產(chǎn)和生活污水應(yīng)用于循環(huán)水的關(guān)鍵。混凝澄清、過(guò)濾水處理過(guò)程對(duì)于污水中的懸浮物的去除是很有效的，但對(duì)有機(jī)物則只能除去其中的一部分，對(duì)的去除率一般只有40%50%，但可以采用活性炭吸附工藝，可以進(jìn)一步去除水中的有機(jī)物，斷絕微生物的餌料，從根本上消除微生物的生長(zhǎng)。在污水進(jìn)行活性炭吸附之前，需要把水的值降低到23，然后再進(jìn)行活性炭吸附往往可以提高有機(jī)物的去除率，這是因

55、為水中的有機(jī)酸在低值下電離的比例比較小，為活性炭提供了容易吸附的條件。為避免中水回用后的結(jié)垢，需要有效去除中水的硬度，可以采用強(qiáng)酸氫離子交換，可以徹底地除去中水中的硬度，這樣，循環(huán)冷卻水的濃縮倍率也可以進(jìn)一步提高，節(jié)約電廠(chǎng)耗水。為有效的解決腐蝕問(wèn)題，需要控制回用水的值，通過(guò)加酸或堿，將其控制在89，并在回用水中添加緩蝕劑。同時(shí)為了防止循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)，必須對(duì)回用水進(jìn)行抑制生物的處理，目前控制微生物生長(zhǎng)最有效和最常用的方法就是添加殺生劑。按照殺生劑的機(jī)理分，一般可分為氧化型殺生劑和非氧化型殺生劑，常用的氧化型殺生劑有氯、次氯酸鈣和次氯酸鈉，臭氧作為殺生劑在國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用。臭氧是一種環(huán)保的殺生劑，有著非常強(qiáng)的氧化性，它的反應(yīng)式為11，因生成的初生態(tài)氧具有極強(qiáng)的氧化性，它可以破壞細(xì)胞的蛋白質(zhì)，降低還原酶的活性，從而殺死微生物。采用臭氧殺菌能力強(qiáng)，而且速度也快，不會(huì)增加水中的無(wú)機(jī)鹽的含量，反應(yīng)后也不會(huì)產(chǎn)生污染，沒(méi)有殘余效應(yīng)，但由于臭氧的性質(zhì)不穩(wěn)定，因此使用時(shí)需要在現(xiàn)場(chǎng)制取，生成成本較高，污水回用于循環(huán)水補(bǔ)充水的流