廢水在電廠循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、收稿日期 : 20021126廢水在電廠循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用黃德勇 1, 楊寶紅 2, 王 2, 許 臻 2(1. 齊魯石化公司熱電廠 , 山東 淄博 255410;2. 國(guó)電熱工研究院 , 陜西 西安 710032摘 要 采用曝氣生物濾池 、 混凝氣浮 、 過(guò)濾 、 殺菌等工藝對(duì)齊魯石化熱電廠的廢水 (包括生活污水 、 養(yǎng)魚塘排水 進(jìn)行了處理 , 處理后的水作為循環(huán)水的補(bǔ)充水 。結(jié)果表明 , 該處理工藝合理 , 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定 , 出水濁度 1NT U ,C OD Mn 5mg/L , 氨氮 2mg/L , 異養(yǎng)菌 1000個(gè) /m L , 達(dá)到電廠循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)要求 。經(jīng) 過(guò)核算 , 回用每噸

2、廢水可節(jié)約 4. 95元 , 投資不到 1年即可收回成本 , 經(jīng)濟(jì)效益 、 環(huán)境效益顯著 。 關(guān)鍵詞 火電廠 ; 廢水 ; 廢水處理 ; 循環(huán)水中圖分類號(hào) TM621. 8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 10023364(2003 05005803 齊魯石化熱電廠位于水資源日益緊缺的山東省淄 博市 。 為了節(jié)水并解決廢水排放問(wèn)題 ,2001年該廠與 國(guó)電熱工研究院合作 , 對(duì)廠內(nèi)的生活污水 、 養(yǎng)魚塘排 水 、 3號(hào)溝排水 、 反洗排水進(jìn)行回收利用 。這些廢水經(jīng) 過(guò)深度處理后 , 替代部分黃河水補(bǔ)入電廠的循環(huán)水系 統(tǒng) 。 該項(xiàng)目 2001年 8月開工建設(shè) ,2002年 1月竣工投 產(chǎn) , 運(yùn)行一年

3、來(lái) , 取得了明顯的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益 。1 廢水的組成與水質(zhì)分析按照分類處理 、 分類回用的原則 , 本次工程主要對(duì)以下 4種廢水進(jìn)行處理回用 。(1 生活污水 流量約 50t/h , 其中大部分是洗浴用 水。 從水質(zhì)指標(biāo)來(lái)看 , 含鹽量與現(xiàn)用的黃河水相差不大 , 有機(jī)物、 氨氮、 細(xì)菌、 懸浮物、 C OD 均比黃河水高。(2 3號(hào)溝排水 主要是鍋爐排污水 、 機(jī)組排水及 主廠房地面沖洗水等 , 流量 (1030 t/h 。由于地面沖 洗水的混入 , 其特點(diǎn)是有機(jī)物含量較高 , 含鹽量較低 。(3 反洗排水 來(lái)自化學(xué)車間過(guò)濾器 (2天左右反 洗 1次 , 平均每天 50t 。由于經(jīng)過(guò)了沉淀

4、 , 反洗排水 的懸浮物較低 , 有機(jī)物也很低 , 比較容易處理 。(4 魚塘排水 魚塘每天排水 3h , 排放量為 300t 。 魚塘排水的含鹽量中等 , 但氨氮 、 有機(jī)物 、 藻類 、 細(xì)菌和懸浮物的量都要比黃河水高得多 。污水總量每天約 2000t , 合 83t/h 。 根據(jù)各處廢水 水量的加權(quán)計(jì)算 , 廢水混合后的幾項(xiàng)主要水質(zhì)指標(biāo)見 表 1。表 1 混合后廢水主要指標(biāo) (計(jì)算結(jié)果 項(xiàng) 目 最大值 最小值 濁度 /NT U 18 10COD Mn /mg L -140. 623. 4NH 3N/mg L -17. 4Cl -58. 04從表 1看出 , 混合后的廢水 Cl -完全可以

5、滿足循環(huán)水的補(bǔ)水要求 , 氨氮的含量稍高 , 超標(biāo)的項(xiàng)目是有機(jī) 物和濁度 。2 廢水處理工藝廢水用于循環(huán)冷卻水 , 重點(diǎn)要解決 2個(gè)問(wèn)題 :(1 防止某些雜質(zhì) 、 離子對(duì)凝汽器管材的腐蝕 , 主 要控制 Cl -的含量 。(2 防止產(chǎn)生生物污泥 , 它會(huì)使系統(tǒng)中的銅管發(fā) 生堵塞或產(chǎn)生污泥下的腐蝕 , 主要控制 BOD 、 C OD 和 細(xì)菌的數(shù)量 。85技術(shù)交流 (2. 1 工藝流程廢水處理工藝流程見圖 1。圖 1 廢水處理工藝流程2. 2 工藝原理考慮到廢水中生活污水占有較大的比例 , 故在處 理工藝中采用了生化處理 ; 為了滿足循環(huán)水的水質(zhì)要 求 , 在生化處理之后進(jìn)行深度處理 。2. 2

6、. 1 生化處理生化處理的關(guān)鍵設(shè)備選用曝氣生物濾池 。電廠廠 區(qū)生活污水的 BOD 和 C OD 較城市污水低得多 , 如果采 用傳統(tǒng)的二級(jí)處理方案 , 設(shè)備投資高 , 占地面積大 , 系 統(tǒng)復(fù)雜 , 而且運(yùn)行穩(wěn)定性不好 。曝氣生物濾池是近年 來(lái)開發(fā)的新技術(shù) , 其原理是利用池內(nèi)濾料表面生長(zhǎng)的 生物膜在好氧條件下高效降解廢水中的有機(jī)物 , 同時(shí) 進(jìn)行生物脫氮 。 該工藝特點(diǎn) :(1 具有微生物接種掛膜 快和生長(zhǎng)繁殖迅速的優(yōu)點(diǎn) ; (2 由于氣體在濾料孔隙內(nèi) 滯留時(shí)間長(zhǎng) , 與生物膜接觸充分 , 生物量和生物活性 高 , 氧利用率高 , 能耗低 ; (3 可獲得良好的脫氮效 果 3。2. 2.

7、2 深度處理經(jīng)過(guò)曝氣生物濾池處理后 , 水中的有機(jī)物 、 BOD 、 懸浮物都有大幅度降低 , 因此進(jìn)入后級(jí)設(shè)備的水為低 濁水 , 故設(shè)計(jì)中沒(méi)有采用傳統(tǒng)的澄清池 , 而是采用了氣 浮工藝 。 與澄清池相比 , 氣浮池具有表面負(fù)荷高 , 對(duì)低 濁水處理效果好的特點(diǎn) 。氣浮工藝的運(yùn)行方式是在進(jìn)水中投加混凝劑 , 通 過(guò)反應(yīng)器進(jìn)行快速混凝反應(yīng) , 使水中的膠體 、 懸浮雜質(zhì) 脫穩(wěn)生成小顆粒礬花 , 然后進(jìn)入氣浮池進(jìn)行分離 。在 氣浮池中礬花在細(xì)微氣泡的攜帶下浮上水面 , 聚集成 穩(wěn)定的浮渣層 。浮渣層由刮渣板刮除 , 而清水則自流 進(jìn)入氣浮出水池 。由于循環(huán)水系統(tǒng)對(duì)補(bǔ)充水的懸浮物要求比較嚴(yán) 格 ,

8、氣浮池出水還要經(jīng)過(guò)濾池過(guò)濾才能送入循環(huán)水池 。 過(guò)濾設(shè)備采用重力式濾池 。 這種濾池不需要設(shè)置反洗 水泵 , 反洗操作簡(jiǎn)單 , 運(yùn)行方式與無(wú)閥濾池相似 。濾后出水投加次氯酸鈉殺菌劑 , 經(jīng)接觸反應(yīng)后進(jìn) 入清水池 , 最終由清水泵將其送至循環(huán)水池 。3 運(yùn)行結(jié)果的分析與 討論 2001年 12月 20日工程完 工 , 經(jīng)過(guò) 20天連續(xù)調(diào)試運(yùn)行 , 完 成了竣工驗(yàn)收 。在此期間 , 熱電 廠對(duì)出水水質(zhì)多次監(jiān)測(cè) , 結(jié)果表 明 , 系統(tǒng)出水水質(zhì)完全達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和循環(huán)水補(bǔ)水 標(biāo)準(zhǔn) 。(1 曝氣生物濾池 調(diào)試期間 , 在掛膜完成后對(duì)曝 氣生物濾池運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定 , 結(jié)果見表 2。由 表 1、 表

9、 2可見 , 該設(shè)備對(duì)懸浮物的去除率大于 50% (用濁度計(jì)算 , 對(duì)有機(jī)物的去除率大于 45%(用 C OD Mn 計(jì)算 , 對(duì)氨氮的去除率大于 50%。 反洗周期大約 3天 左右 。表 2 曝氣生物濾池進(jìn)出水水質(zhì)測(cè)試日期進(jìn)水 出水濁度 /NT UC OD Mn /mg L -1氨氮 /mg L -1濁度 /NT UC OD Mn /mg L -1氨氮 / mg L -1 20012122277. 43. 620. 290. 91. 760. 01 200121222910. 83. 540. 585. 21. 710. 01 20012122305. 22. 090. 432. 31. 1

10、30. 02 200220120410. 83. 541. 121. 81. 890. 55 200220120716. 54. 400. 848. 02. 320. 36 (2 氣浮 混凝劑的質(zhì)量是影響氣浮池運(yùn)行極其 重要的因素 。 在調(diào)試期間 , 使用了兩種混凝劑進(jìn)行試 驗(yàn) , 一種是聚合硫酸鐵 , 另一種是堿式氯化鋁 。結(jié)果發(fā) 現(xiàn) , 由于此次試驗(yàn)所用的聚合硫酸鐵質(zhì)量很差 , 使得氣 浮池出水濁度和色度都很高 , 燒杯試驗(yàn)表明 , 其混凝效 果極差 , 生成的礬花量少 , 水中鐵的溶出量很高 。在后 面的調(diào)試中 , 使用質(zhì)量較好的堿式氯化鋁 , 出水水質(zhì)明 顯改善 , 而且很快達(dá)到了氣浮

11、池的設(shè)計(jì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) , 故在 以后的運(yùn)行中 , 一直使用該產(chǎn)品 , 出水水質(zhì)很穩(wěn)定 。 表 3為在堿式氯化鋁劑量 40mg/L 的條件下氣浮 池進(jìn)出水濁度值 。從表 3可見 , 在進(jìn)水濁度較高的情 況下 , 氣浮池對(duì)濁度的去除率在 80%以上 ; 而在進(jìn)水 濁度較低的情況下 , 去除率也保持在 70%以上 。氣浮 池出水濁度小于 2NT U , 說(shuō)明氣浮工藝完全可以滿足 要求 。95技術(shù)交流 ( 表 3 氣浮池進(jìn)出水濁度測(cè)試日期進(jìn)水 /NT U出水 /NT U 去除率 /%20012122215. 21. 375. 020012122270. 90. 277. 720012122295. 20.

12、 590. 320022012031. 40. 471. 420022012067. 91. 482. 320022012078. 00. 692. 5(3 重力式濾池 濾池是最后一級(jí)處理設(shè)備 。經(jīng)過(guò)調(diào)試 , 濾池出水濁度小于 1NT U , 殺菌消毒后異氧菌 含量每毫升水樣小于 1000個(gè) ; 水質(zhì)完全達(dá)到了循環(huán)系 統(tǒng)的要求 。濾池的反洗周期 3天左右 , 每次反洗時(shí)間 (1015 min 。 從濾層表面的窺視孔觀察 , 反洗強(qiáng)度可以滿 足要求 。表 4 系統(tǒng)出水水質(zhì) 項(xiàng)目 進(jìn)水 出水 去除率 /%外觀 混濁 清 氣味 有無(wú)濁度 3/NT U 15. 40. 696. 1沉淀有無(wú)PH38.

13、27. 7COD 3Mn /mg L -14. 522. 1951. 5氨氮 3/mg L -11. 070. 5053. 3余氯 3/mg L -10. 010. 47總硅量 /mg L -15. 21Cl -/mg L -176. 490. 4異養(yǎng)菌 /個(gè) m L -1120堿度 /mm ol L -12. 52暫硬 /mm ol L -12. 52總硬 /mm ol L -15. 20注 :帶 “ 3” 項(xiàng)目數(shù)據(jù)為多日平均值4 運(yùn)行效果和效益該套系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行近 1年 , 在進(jìn)入夏季時(shí)發(fā)現(xiàn) 3號(hào)溝的水溫有時(shí)會(huì)超過(guò) 70 , 這樣高的水溫對(duì)曝 氣生物濾池的運(yùn)行十分不利 , 尤其是超過(guò)了生

14、物膜所 能耐受的溫度 。為此 , 電廠在 3號(hào)溝進(jìn)入調(diào)節(jié)池的管 路上增加了噴淋降溫裝置 , 有效降低了水溫 , 保證了設(shè) 備的正常運(yùn)行 。實(shí)踐證明 , 該套廢水回用處理系統(tǒng)運(yùn)行可靠 , 適用 于齊魯石化熱電廠的具體條件 。綜合考慮電費(fèi) 、 藥劑 費(fèi) 、 設(shè)備折舊費(fèi)和人工費(fèi) , 每噸成本為 0. 75元 , 工業(yè)水 成本 5. 7元 /t (包括排污費(fèi) , 即每噸回用水可產(chǎn)生 4. 95元的經(jīng)濟(jì)效益 。 按日制水量 2000t 計(jì) , 每年 (按 360天 計(jì) 可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益 356萬(wàn)元 , 投資不到 1年即可收回 成本 。 同時(shí) , 每年可減少?gòu)U水排放量 72萬(wàn) t , 其環(huán)境效 益也十分顯著

15、 。5 結(jié) 論(1 齊魯石化熱電廠采用的廢水回用處理工藝是成功的 。 其出水水質(zhì) 、 處理水量完全可以滿足電廠的要求 , 經(jīng)濟(jì)效益 、 環(huán)境效益顯著 。(2 曝氣生物濾池具有生物荷載量大 、 能耗低 、 可 同時(shí)去除有機(jī)物和氨氮等特點(diǎn) , 并可除去部分懸浮物 ; 對(duì) C OD Mn 、 濁度 、 氨氮均有較高的去除率 。(3 氣浮池運(yùn)行穩(wěn)定 , 當(dāng)進(jìn)水濁度在較大范圍內(nèi)變 化時(shí) , 其對(duì)濁度的去除率始終大于 70%。(4 重力式濾池具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單 、 運(yùn)行可靠 、 維護(hù)量 小的優(yōu)點(diǎn) , 對(duì)穩(wěn)定系統(tǒng)出水水質(zhì)有重要的作用 。(上接第 53頁(yè) 參 考 文 獻(xiàn) 1 Marsik. A new concep

16、tion of digital adaptive PS D control J.Problems of C ontrol and In formation Theory ,1983,12(4 :2672279.2 丁紅 , 舒迪前 , 王京 . 無(wú)需辯識(shí)的 PS D 自適應(yīng)控制器及其應(yīng)用 J.冶金自動(dòng)化 ,1994,18(2 ,35239.3 金以慧 . 過(guò)程控制 M.北京 :清華大學(xué)出版社 ,1993. 4 馬平 , 朱燕飛 , 牛征 . 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主汽溫控制 J.華北電力大學(xué)學(xué)報(bào) ,2001,28(2 :52255.6技術(shù)交流 (sults obtained , the type -s

17、election design o f CFB boiler can be m ade , providing simultaneously a guid ance for operation o f real boilers.CAUSE ANA LYSIS OF DESUPERHEATING WATER QUANTIT Y G OING BE YON D THE LIMIT FOR 2000t/h BOI LERS Liu K oulin et al(38 Through testing , the m ain causes leading to desuperheating w ater

18、qu antity to go beyond the limit for 2000t/h boilers h ave been analysed and determined. I t is considered th at the m ain causes are as follow s :(1 The boiler m anu facturer h as insu fficient understanding o f the Shenfu coal and it s ash and slag properties; (2 the selected furnace cleanliness f

19、actor w as larger ; (3 the designed heating surface o f furnace evap arator w as sm aller. All o f these results in comp aratively high flue gas temperature at the outlet o f furnace. Through mea 2sures o f combustion adjustment , adopting air distribution in steps , and burning under low oxygen etc

20、. , it is achieved to m ake the desuperheating w ater qu antity o f said boilers to be low ered , Providing with b asis for technical retro fit o f oil -fired boilers in the future.STU DY ON VA L VES OVER LAP IN RETR OFITTING THE STEAM TURBINE G OVERNING SYSTEM Wen Xiankui et al(41 Study and analysi

21、s on the problem o f non -suitable V alves overlap disposition in retro fitting the steam turbine governing system h ave been carried out. I t is suggested th at the over 2lap o f each governing valve can t be adjusted to zero in order to decrease throttling loss o f steam admission after the steam

22、distributing mech anism h as been retro fitted from hydraulic regulation to electrohydoaulic regulation. The test results o f valves ch aracteristic curve o f a 200MW steam turbine are given.ANA LYSIS OF WI DESPREAD VIBRATIOIN FAU LTS OCCURRE D ON H OME -MADE 200MW UNITS Zh ang Weijun et al(44 Sever

23、al vibration events commonly encountered on home -m ade 200MW units , such as unb alance o f long -jointed sh aft o f three -cylinder and three -exh aust units , friction and low -frequency vibration o f bearing p ad N o. 2, and resonance o f low -pressure cylinder body structure on three -cylinder

24、and tw o -exh aust units etc. , h ave been discussed , as w ell as certain analysis o f the said events being carried out , and corresponding remedical measures in the field being put forw ard.CAUSE ANA LYSIS OF B LADE BREAK AGE IN LOWPRESSURE CYLIN DER OF C 50-90/13T YPE STEAM TURBINE AN D COM 2PAR

25、ISON OF RESOL VING COUNTER MEASURES THEREOF Sun Zhib ao et al(48 The causes o f blade break age in low -pressure cylinder o f a C 50-90/13type steam turbine h ave been analysed , several resolving countermeasures , such as replacing blades o f thir 2teenth grade , retro fitting flow p assage o f low

26、 -pressure cylinder , and retro fitting flow p assage o f the entire turbine etc. are put forw ard , and a comp arison from aspects o f retro fit expenses and economic issues being m ade , providing a certain b asis and experience for retro fitting 50MW units in the future.APP LICATION OF INTERNA L

27、MODE L AN D SE LF -ADAPTIVE PSD CONTR OLLER IN THE MAIN STEAM TEMPERATURE CONTR OLLING SYSTEM G u Junjie et al(51 I n view o f large delay and uncertainty o f the m ain steam temperature object in a pow er plant , combining with internal model controller , a control system b ased on ad aptive PSD h

28、as been designed. Through simulation veri fication and comp arison with conventional cascade PI D control system , the results show the self -ad aptive PSD control system h as better con 2trol effectiveness.AUTOMATIC CH ANGE OVER OF AIR DUCTS FOR PU L VERIZING SYSTEM OF BOI LER N o. 1AT L U OHE POWE

29、R P LANT Lang Yian et al(54 Problems o f overelaborate airducts ch angeover exist in coal -pow der supplying system with exh aust gas. The control system and technical requirements o f autom atic airducts ch angeover h ave been described in detail. The essence o f autom atic airducts ch angeover is

30、the intelligent simulation o f operation experiences , being an organic combination o f se 2quenti al control and autom atic regulating system.TEST AN D RESEARCH OF SO 2EMISSIONS FR OM THER MA L POWER P LANTS Zhou G uiping et al(56 T rans form ation and sedimend ation o f various form s surfer in co

31、al burnt in pulverized coal bolilers h ave been expounded , it is obtained through tests th at the trans form ation ratio to SO 2m ay be adopted as 90%forpow er plants using coal pulverizing system with non -medium speed mills , and the trans form ation ratio to SO 2should be 81%forpow er plants usi

32、ng coal pulverizing system with medium speed mills for cobblestone rejected coal.APP LICATION OF WASTE WATER INTO CIRCU LATING WATER SYSTEM OF A THER MA L POWER P LANT H u ang Deying et al(58 The w aste w ater from therm al pow er plant under Q ilu Petrochemical Corp , including d aily -li fe sew ag

33、e and disch arged w ater from fishpond , h as been treated by using techniques o f aerated biological filtration , coagulated air -floatation , filtering , and b acteriside etc. , the w aste w ater after treatment being used as m ake -up w ater for circulating w ater system. The results show, the tr

34、eatment technology to be reasonable , the operation o f said system to be stable , the turbidity o f delivery w ater INTU, COD M n 5mg/L , the ammoni acal nitrogen 2mg/L , the heterotrophic b acteri a 1000unit/m L , meeting the qu ality requirements o f m ake -up w ater for circulating w ater system

35、. Through cost accounting , recovery o f one ton w aste w ater can economize R MB 4. 95yu an , the investment being recouped only within one year , h aving obvious benefits in economic and environmental aspects.APPR OACH TO SOME THECHNIC POINTS IN USING OCTADECYLAMINE FI LM Chen Jinsheng et al(61 B

36、ased on the properties and application status o f octadecylamine , experiences o f its utilization are summ arized , and some technic points w hich should be p aid attention during the time o f using octadecylamine as anti -corrsion film h ave been put forw ard.APP LICATION OF HIGH TEMPERATURE PR OT

37、ECTIVE COATING ON BOI LER TUBES AN D PREVENTIVE MEASURES THERE 2OF Luo Lixin(63 Summ arization and theoritical analysis o f developing high temperature anti -corrosion and w earresisting coatings applied to boiler tube surfaces h ave been carried out. Experiences and lessons from several applications are given , and corresp