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        燃煤電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化改造探究

        2021-05-22 03:09:24張仲芳吳麗燕
        綠色環(huán)保建材 2021年5期
        關(guān)鍵詞:池中助凝劑工業(yè)廢水

        汪 嘯 張仲芳 吳麗燕

        1.浙江雙良商達(dá)環(huán)保有限公司;2.浙江沐宸生態(tài)科技有限公司;3.杭州綠夏環(huán)境科技有限公司

        1 引言

        燃煤電廠在進(jìn)行工業(yè)廢水處理時,常因設(shè)備老化造成廢水處理不達(dá)標(biāo),監(jiān)測裝置不完善導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差。因此,我們從燃煤電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的認(rèn)識出發(fā),識別廢水處理系統(tǒng)存在的關(guān)鍵問題點,從而探究出廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化方案,最后闡述優(yōu)化提升后帶來的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,以期讓更多燃煤電廠意識到工業(yè)廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化的益處。

        2 電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)闡述

        目前,燃煤電廠工業(yè)廢水因產(chǎn)生的方式不同其酸堿度有明顯的區(qū)別,以華北某電廠為例,該廠為便于進(jìn)行廢水處理,將產(chǎn)生的廢水分為兩大類:1類污染廢水和2類污染廢水。1類廢水往往pH值指標(biāo)偏低,呈酸性。2類廢水pH值指標(biāo)偏高,呈堿性。這兩類廢水經(jīng)處理后pH值能夠控制在6~9之間,其他污染指標(biāo)均在國家允許的范圍內(nèi),就可以正常排放,不會污染環(huán)境。

        2.1 1類污染廢水的處理方案

        以華東一家燃煤電力發(fā)電廠為例:該廠產(chǎn)生的1類廢水的pH值在2-5之間,針對其ph值,應(yīng)進(jìn)行加堿平衡。該廠1類廢水主要是由燃煤電廠的鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)中產(chǎn)生的,另外電廠進(jìn)行實驗的時候也會產(chǎn)生少量的1類廢水。

        2.2 2類污染廢水的處理方案

        以該廠為例:該廠產(chǎn)生的2類廢水的酸堿度指標(biāo)在7-10之間,水質(zhì)呈堿性,可通過酸堿平衡來中和。2類廢水中懸浮物的含量高于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),因此必須對2類廢水中懸浮物處理后方可外排。通過實地調(diào)研可知,2類廢水主要產(chǎn)生的渠道是電廠煤炭場中回收的廢水、發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的廢水以及電廠預(yù)處理系統(tǒng)排出的泥漿中的廢水。

        3 燃煤電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)目前存在的問題以及上述廢水的優(yōu)化處理方案

        3.1 1類廢水處理原理

        1類廢水處理比較簡單,只需要進(jìn)行酸堿中和,其處理系統(tǒng)主要是由儲存池、酸堿中和池以及監(jiān)測池組成[2]。電廠生產(chǎn)的1類廢水首先被存儲在儲存池中,然后通過監(jiān)測設(shè)備檢測出該儲存池中的1類廢水酸堿值到底是否符合標(biāo)準(zhǔn):如符合標(biāo)準(zhǔn)則將儲存池中的1類廢水流放到監(jiān)測池中;如不符合標(biāo)準(zhǔn),則將儲存池中的廢水流放至中和池中進(jìn)行中和反應(yīng),達(dá)標(biāo)后再排放到監(jiān)測池中。監(jiān)測池池底的監(jiān)測設(shè)備對池中的水進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,在一定時間內(nèi)池中的水符合排放標(biāo)準(zhǔn),可正常排放。處理過程如圖1所示。

        圖1 1類廢水處理流程示意圖

        3.2 2類廢水處理原理

        2類廢水不僅僅需要處理其酸堿度,還需要對懸浮物進(jìn)行處理。2類廢水處理系統(tǒng)主要包括儲存池、反應(yīng)池、氧化池、凝聚池、沉淀池、中和池、濃縮池等。電廠收集產(chǎn)生的2類廢水儲存在儲存池中,然后加入適量的化學(xué)劑進(jìn)行酸堿度中和,之后通過加入混凝劑進(jìn)行處理,使其在之后的絮凝池中更好地進(jìn)行絮凝,絮凝池中可加入適量的助凝劑,最后在斜板沉淀池中進(jìn)行沉淀。工作人員對沉淀池中的水質(zhì)進(jìn)行二次酸堿度監(jiān)測:假如酸堿度不符合標(biāo)準(zhǔn),需要根據(jù)目前的酸堿度來加入氯化氫或氫氧化鈉來進(jìn)行中和;如符合標(biāo)準(zhǔn)后再將沉淀池中的泥漿排入濃縮池中進(jìn)行過濾。最后將處理后的水統(tǒng)一收集到監(jiān)測池中,持續(xù)監(jiān)測,直到合格后方可排出。

        圖2 燃煤電廠工業(yè)廢水處理實景圖

        4 燃煤電廠工業(yè)廢水處理工業(yè)廢水處理系統(tǒng)提升優(yōu)化點

        根據(jù)上述廢水處理流程可見,廢水處理系統(tǒng)環(huán)環(huán)相扣,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題或者效率不高均可能失敗,最終導(dǎo)致回爐重造。若改進(jìn)廢水處理系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)的效率,可節(jié)省大量的時間成本的經(jīng)濟(jì)成本。下文將對廢水處理系統(tǒng)的提升點進(jìn)行有效地探究和合理化的建議。

        4.1 更換低效設(shè)備,加強(qiáng)設(shè)備的處理成功率

        以該廠為例:實地調(diào)研發(fā)現(xiàn)廢水處理系統(tǒng)中很多的設(shè)備老化,無法持續(xù)運(yùn)行或者運(yùn)行效率低,這些因素造成了系統(tǒng)運(yùn)行中大量的重復(fù)性工作。比如2類廢水處理中過濾壓縮機(jī)械裝置,此裝置運(yùn)行時消耗大量能量,運(yùn)行過程復(fù)雜容易出現(xiàn)故障。針對這個問題可以去掉過濾壓縮這個裝置,通過增加足量的助凝劑來實現(xiàn)同樣的效果,節(jié)省經(jīng)濟(jì)成本的同時也提高了加工的一次成功率。此外將監(jiān)測池中的取樣裝置用自吸裝置替代,可自動取樣操作,同時防止水樣二次污染的風(fēng)險。對整個處理系統(tǒng)進(jìn)行全盤的檢查和局部的替換,可保證設(shè)備運(yùn)行的效率和廢水達(dá)標(biāo)的成功率[3]。

        4.2 設(shè)置在線監(jiān)控和監(jiān)測裝置

        精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)監(jiān)控和指標(biāo)監(jiān)控對保證達(dá)標(biāo)處理具有重要意義。在廢水處理系統(tǒng)中有很多監(jiān)測池,但中間處理環(huán)節(jié)中比如氧化池、反應(yīng)池、絮凝池中卻沒有相關(guān)的監(jiān)測裝置。如若中間一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,到最后才會發(fā)現(xiàn),這極大地影響了廢水的處理效率。為避免無用功,需要在重要節(jié)點的構(gòu)筑物中設(shè)置水體監(jiān)測裝置,以便于在監(jiān)控到異常問題時及時處理。例如在沉淀池中加入監(jiān)測水體渾濁程度的儀器,當(dāng)儀器監(jiān)測到上層水體渾濁程度達(dá)標(biāo)后,說明沉淀效果已經(jīng)符合要求;在排放池中加入監(jiān)測水體流動監(jiān)測裝置,以便與實時監(jiān)測水體流量等。這些改進(jìn)措施會更加精準(zhǔn)的識別水體的凈化程度,幫助電廠工業(yè)廢水在處理過程中更好、更快的實現(xiàn)水體凈化目標(biāo)。

        4.3 改進(jìn)流程環(huán)節(jié),增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性

        如何進(jìn)一步提升廢水處理的經(jīng)濟(jì)效益是改進(jìn)廢水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵之一。原有廢水處理系統(tǒng)因廢水存儲池足夠大,需要大量人工操作,此外這種大型廢水處理系統(tǒng)往往需要人工處理故障,處理系統(tǒng)的自動化性能和對人友好型性能需要改進(jìn)。首先可通過在儲水池中設(shè)置最低限位裝置,當(dāng)儲水池中的水位低于限定值,系統(tǒng)將自動的停止運(yùn)營,整個廢水處理系統(tǒng)就變得更加智能化和自動化,不需要專門安排工人白天和夜間進(jìn)行值班,極大地解放了人工成本,提升了經(jīng)濟(jì)效益。針對一些需要人工進(jìn)行攀爬的部位設(shè)置樓梯,以便在發(fā)生問題時可立即檢查故障,避免造成更大的經(jīng)濟(jì)損失,同時也保證了工人的安全。

        4.4 使用更加高效的化學(xué)用品和催化劑

        在2類廢水的處理過程中,懸浮物處理效率不高,這是因為很多2類廢水的懸浮物不僅僅濃度大大超標(biāo),懸浮物本身的顆粒大小也嚴(yán)重影響了絮凝反應(yīng)[4]。因此有必要對絮凝劑和助凝劑進(jìn)行使用量的合理分配,如果過于足量,造成沒必要的浪費(fèi),過于少量則達(dá)不到預(yù)期效果。可以根據(jù)實驗來確定最佳助凝劑用量:在沉淀池中取樣,不斷加入助凝劑來觀測效果,最終得到一個最佳的使用量,然后根據(jù)取樣比例算出現(xiàn)有沉淀池中助凝劑最佳的使用量。實驗結(jié)果不僅僅確定助凝劑最佳使用量,還可通過調(diào)整助凝劑和混凝劑的混合比例達(dá)到最佳處理效果,因此針對不同水質(zhì)采取不同的試劑用量,才是實現(xiàn)凈化效果和經(jīng)濟(jì)效益最大化的關(guān)鍵。

        5 燃煤電廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益

        對于燃煤電廠來說,廢水處理系統(tǒng)還需要考慮經(jīng)濟(jì)效益。某燃煤電廠針對廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化前和優(yōu)化后進(jìn)行了成本核算,數(shù)據(jù)表明:優(yōu)化后的廢水處理系統(tǒng)因故障率更低、自動化運(yùn)行縮減了人工成本,凈化生產(chǎn)效率的提高可使每凈化1噸水較之前節(jié)省大概1.1元,積少成多,每年可為企業(yè)節(jié)約十幾萬元。很多燃煤電廠將凈化后的水收集起來進(jìn)行二次的利用,以實現(xiàn)節(jié)約水資源,緩解用水壓力。

        5.1 其他建議

        在實地對燃煤電廠進(jìn)行踏勘時發(fā)現(xiàn)一個問題:在廢水處理時無任何操作規(guī)范、規(guī)章制度和追責(zé)制度。因此,在優(yōu)化廢水處理系統(tǒng)的同時,還應(yīng)制定廢水處理的規(guī)范步驟、監(jiān)控制度、值班制度以及追責(zé)制度。

        6 結(jié)束語

        燃煤電廠工業(yè)廢水往往只能通過固定的處理系統(tǒng)進(jìn)行處理,只有有效鑒別目前廢水處理系統(tǒng)中存在的種種問題,才能夠明確系統(tǒng)的優(yōu)化點和提升點。本文分析了目前燃煤電廠工業(yè)廢水的處理方案,根據(jù)處理流程提出了合理化建議:比如加強(qiáng)設(shè)備的處理效率、設(shè)置在線監(jiān)控和監(jiān)測裝置、增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性及使用更加高效的試劑等?,F(xiàn)階段,燃煤電廠應(yīng)根據(jù)自身特點,積極探索工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的優(yōu)化升級,為實現(xiàn)廢水的資源化利用打好基礎(chǔ)。

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