王婷婷

（上海電力建設(shè)啟動(dòng)調(diào)整試驗(yàn)所有限公司，上海 200000）

0 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，使得人們的用電需求在不斷增加，從而推動(dòng)了電力行業(yè)的發(fā)展。國內(nèi)電廠目前大部分廢水必須經(jīng)過處理后進(jìn)行回收再利用，因而工業(yè)廢水處理顯得尤為重要，調(diào)試好工業(yè)廢水處理系統(tǒng)，確保工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，才能提高廢水的回收利用率，節(jié)約水資源，避免對(duì)自然環(huán)境的污染；國外電廠受到當(dāng)?shù)丨h(huán)保法律、標(biāo)準(zhǔn)要求，在調(diào)試程序、試驗(yàn)項(xiàng)目、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等方面都和國內(nèi)有所差異。

1 調(diào)試工業(yè)廢水處理系統(tǒng)簡述

工業(yè)廢水處理系統(tǒng)在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中起著非常重要的作用，電廠運(yùn)行過程中的廢水若無法及時(shí)處理回用或達(dá)標(biāo)外排，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組被迫停運(yùn)，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)組的啟停會(huì)造成運(yùn)行費(fèi)用的額外增加以及設(shè)備的使用壽命減少。為防止此類情況的發(fā)生，做好工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的調(diào)試工作至關(guān)重要，確保工業(yè)廢水處理系統(tǒng)能與機(jī)組同步投用并穩(wěn)定運(yùn)行。

工業(yè)廢水處理系統(tǒng)主要由廢水貯存池、曝氣設(shè)備、廢水反應(yīng)設(shè)備、加藥設(shè)備、污泥處理設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)組成。

工業(yè)廢水處理系統(tǒng)基本流程分為兩種：

1）經(jīng)常性廢水處理流程：廢水貯存池—pH 調(diào)節(jié)池—絮凝/澄清池—最終中和池—凈水池—過濾器

2）非經(jīng)常性廢水處理流程：廢水貯存池—氧化反應(yīng)池—pH 調(diào)節(jié)池—絮凝/澄清池—最終中和池—凈水池—過濾器

工業(yè)廢水處理系統(tǒng)加藥設(shè)備主要有：酸加藥裝置、堿加藥裝置、混凝劑加藥裝置、助凝劑加藥裝置和氧化劑加藥裝置。另設(shè)污泥處置設(shè)備，包括：污泥濃縮設(shè)備、污泥泵、污泥脫水機(jī)、脫水污泥斗和脫水加藥泵等組成。

2 調(diào)試工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的注意要點(diǎn)

在調(diào)試工業(yè)廢水處理系統(tǒng)時(shí)需要特別注意的點(diǎn)是：

1）廢水的來源。火力發(fā)電廠中有兩類廢水：經(jīng)常性廢水、非經(jīng)常性廢水。經(jīng)常性廢水指原水預(yù)處理裝置的排水、鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)排水、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生排水、化學(xué)試驗(yàn)室排水、取樣排水、鍋爐排污、循環(huán)水補(bǔ)充水處理系統(tǒng)排水等。非經(jīng)常性廢水指鍋爐化學(xué)清洗排水、鍋爐空氣預(yù)熱器沖洗排水、鍋爐煙氣側(cè)沖洗排水、除塵器沖洗排水等。非經(jīng)常性廢水中化學(xué)清洗排水是指化學(xué)清洗前后的沖洗水，而非化學(xué)清洗過程中的清洗廢液，故而工業(yè)廢水處理系統(tǒng)不具備處理化學(xué)清洗廢液的能力，只具有儲(chǔ)存能力。現(xiàn)國內(nèi)直流爐和過熱蒸汽出口壓力為9.8 MPa 及以上的汽包爐，在投產(chǎn)前都必須進(jìn)行化學(xué)清洗。國內(nèi)大機(jī)組化學(xué)清洗多數(shù)采用檸檬酸或EDTA 清洗，該化學(xué)清洗廢液中會(huì)含有大量的重金屬絡(luò)合物及有機(jī)酸等，工業(yè)廢水系統(tǒng)中常用的混凝、沉淀處理工藝是無法去除廢液中的重金屬絡(luò)合物及有機(jī)酸等，需通過其他方式進(jìn)行處理。

2）加藥量的控制?；鹆Πl(fā)電廠正常運(yùn)行的情況下，廢水來源基本穩(wěn)定，即經(jīng)常性廢水。加藥量控制好后，基本不需要再調(diào)整。但在機(jī)組的酸洗、或者長時(shí)間停運(yùn)保養(yǎng)后等情況下，廢水水質(zhì)與平時(shí)運(yùn)行時(shí)會(huì)不同，需要重新調(diào)整加藥量，滿足處理后的廢水能達(dá)標(biāo)。

3）污泥的處理。廠區(qū)內(nèi)廢水的污泥量比較少，處理效果不佳。標(biāo)準(zhǔn)要求污泥脫水機(jī)進(jìn)泥含固率應(yīng)為3%~5%，再進(jìn)行處理。但也有些特殊情況存在，如在處理火力發(fā)電廠基建期的化學(xué)清洗后沖洗水時(shí)，會(huì)導(dǎo)致污泥量大幅度增加，需要及時(shí)處理污泥，不然會(huì)導(dǎo)致因污泥量過多，工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的出水渾濁，出水水質(zhì)無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致整個(gè)處理系統(tǒng)都無法正常運(yùn)行。工業(yè)廢水處理系統(tǒng)中污泥處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。

3 簡述菲律賓K廠工業(yè)廢水處理系統(tǒng)調(diào)試流程

菲律賓K廠由美國黑石公司投資，中國電建公司總承包建設(shè)，以ASME標(biāo)準(zhǔn)為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

業(yè)主在審核調(diào)試方案時(shí)比較注重的點(diǎn)是：

1）預(yù)估整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試過程中所需藥品的濃度及數(shù)量并列明清單。

2）寫明調(diào)試過程中可能需要用到的分析儀表。

3）泵的輸出壓力，需在調(diào)試過程中記錄。

4）調(diào)試過程中可能遇到危害人身安全、設(shè)備安全的問題。

5）系統(tǒng)調(diào)試范圍需在圖紙上標(biāo)明，列明圖紙名稱，以便業(yè)主在審查時(shí)能夠找到對(duì)應(yīng)的圖紙。

6）泵的功能性試驗(yàn)及泵的冗余切換試驗(yàn)。

在完成機(jī)務(wù)完工證明（mechanical completion certificate，MCC）文件包后，進(jìn)入調(diào)試前需準(zhǔn)備MCC boundary，即邊界圖。將系統(tǒng)邊界在P&ID圖上畫出，把系統(tǒng)劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)，并經(jīng)業(yè)主審核通過。業(yè)主、總包以及調(diào)試方根據(jù)邊界圖對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行walk down檢查，確認(rèn)是否能進(jìn)行調(diào)試工作，若整個(gè)工業(yè)廢水處理系統(tǒng)安裝未完善，但部分子系統(tǒng)已完成安裝，則可進(jìn)行子系統(tǒng)的調(diào)試。因此，在準(zhǔn)備邊界圖時(shí)，系統(tǒng)分的越細(xì)，子系統(tǒng)越小，越利于調(diào)試工作的開展和進(jìn)度把控。在繪制邊界圖時(shí)，將工業(yè)廢水處理系統(tǒng)分為16 個(gè)子系統(tǒng)，用不同顏色將每個(gè)子系統(tǒng)畫出并編號(hào)，如圖1所示。

圖1 工業(yè)廢水處理系統(tǒng)邊界圖

在walk down 檢查后，根據(jù)系統(tǒng)檢查情況，業(yè)主會(huì)出一個(gè)punchlist（缺陷清單），清單里會(huì)列明遺留的缺陷，缺陷分等級(jí)，A 級(jí)表示嚴(yán)重影響調(diào)試工作的缺陷，必須進(jìn)行整改后才可以進(jìn)行調(diào)試，其他等級(jí)有整改期限，但不影響調(diào)試工作的開展是可以進(jìn)行LOTO（lock out tagout）票的申請(qǐng)，相當(dāng)于國內(nèi)的工作票，由調(diào)試人員申請(qǐng)調(diào)試作業(yè)許可證（commissioning boundary permit isolations），接著進(jìn)行安全檢查簽證（safety clearance certificate，SCC）申請(qǐng)確認(rèn)，確認(rèn)的主要內(nèi)容是：

1）確認(rèn)該系統(tǒng)/子系統(tǒng)MCC文件包已審批通過。

2）確認(rèn)所有安裝單位的鎖具已被移除。

3）確認(rèn)所有調(diào)試單位的鎖具和警示牌已安放到位，填寫LOTO票編號(hào)。

確認(rèn)完成后進(jìn)行送電通知（notice of energiza‐tion，NOE）申請(qǐng)，完成以上程序后方可進(jìn)行調(diào)試。

系統(tǒng)調(diào)試過程和國內(nèi)無太大差別。主要區(qū)別是系統(tǒng)調(diào)試完成后，需進(jìn)行泵的功能性試驗(yàn)及泵的冗余切換試驗(yàn)。系統(tǒng)中涉及到的凡是有兩臺(tái)及以上的泵都需要進(jìn)行冗余切換試驗(yàn)，確保A 泵故障跳閘后，B泵能立即啟動(dòng)，或是B 泵故障跳閘后，A 泵能立即啟動(dòng)，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。試驗(yàn)驗(yàn)收如圖2所示。

圖2 泵的冗余切換試驗(yàn)驗(yàn)收

主要對(duì)清水輸送泵（Clarified Water Forwarding Pumps）及廢水輸送泵（Waste Water Transfer Pumps）進(jìn)行泵的功能性試驗(yàn)。試驗(yàn)一：A 泵處于運(yùn)行狀態(tài)，且B 泵處于“自動(dòng)”狀態(tài)，當(dāng)A 泵故障跳閘，驗(yàn)證B 泵可以立即啟動(dòng)。B 泵處于運(yùn)行狀態(tài)，且A 泵處于“自動(dòng)”狀態(tài)，當(dāng)B 泵故障跳閘，驗(yàn)證A 泵可以立即啟動(dòng)。試驗(yàn)二：當(dāng)A 泵處于運(yùn)行狀態(tài)，B 泵處于“自動(dòng)”狀態(tài)時(shí)，A 泵出口壓力低時(shí)，驗(yàn)證B 泵可以立即啟動(dòng)，并可以使用DCS 控制低壓力報(bào)警裝置，使壓力變送器恢復(fù)至正常狀態(tài)。當(dāng)B 泵處于運(yùn)行狀態(tài)，A 泵處于“自動(dòng)“狀態(tài)時(shí)，B 泵出口壓力低時(shí)，驗(yàn)證A 泵可以立即啟動(dòng)，并可以使用DCS 控制低壓力報(bào)警裝置，使壓力變送器恢復(fù)至正常狀態(tài)。

試驗(yàn)驗(yàn)收如圖3所示。

圖3 泵的功能性試驗(yàn)驗(yàn)收

4 菲律賓K廠調(diào)試遇到的問題

在工業(yè)廢水處理系統(tǒng)調(diào)試過程中，因化學(xué)清洗廢液需在廠內(nèi)處理（國內(nèi)一般有專業(yè)公司處理或外運(yùn)至具有相應(yīng)資質(zhì)的專業(yè)公司進(jìn)行處理），導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)試出現(xiàn)了問題。

1）在處理堿洗廢液時(shí)，堿洗廢液中的油污需要去除，工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的處理流程中沒有除油設(shè)備，無法去除油污。這時(shí)需要進(jìn)行人工除油，使用吸油物，將堿洗廢液中表面的浮油吸附在吸油物上，以去除堿洗廢液中的浮油。浮油去除后，再進(jìn)行廢水的曝氣處理。廢水在曝氣處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，這時(shí)需人工向工業(yè)廢水處理系統(tǒng)中加入消泡劑，將泡沫去除后，方可對(duì)廢水進(jìn)行降低COD 及混凝沉淀處理。除油除泡后的廢水和火電廠正常運(yùn)行時(shí)的廢水也有所不同，處理流程雖基本相同，但使用藥品的劑量卻不同，藥量相對(duì)要多，具體加藥量需根據(jù)出水化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，出水不合格時(shí)，再進(jìn)行循環(huán)處理，直至出水水質(zhì)合格。

2）在處理化學(xué)清洗廢液時(shí)，菲律賓K廠使用的是檸檬酸進(jìn)行化學(xué)清洗，化學(xué)清洗廢液中含有大量重金屬絡(luò)合物、一定濃度的檸檬酸殘液及大量的聯(lián)氨廢液等。需加入石灰，與化學(xué)清洗廢液中的重金屬絡(luò)合物進(jìn)行反應(yīng)，此時(shí)會(huì)形成大量沉淀物，再經(jīng)過混凝沉淀，過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，且出水水質(zhì)不穩(wěn)定，需多次循環(huán)處理，并加入活性炭粉進(jìn)行吸附，經(jīng)過澄清池后出水才會(huì)清澈。但在此過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污泥，需啟動(dòng)污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行污泥處理，污泥濃縮設(shè)備的污泥固體負(fù)荷宜為60 kg/（m2·d）~120 kg/（m2·d），進(jìn)入濃縮池污泥含固率宜為1%~2%，污泥堆積太多，污泥含固率增高，污泥濃縮時(shí)間宜為12 h~24 h，脫水機(jī)的進(jìn)泥含固率宜為3%~5%，含固率過高，脫水劑加藥泵的加藥量不能滿足需求，會(huì)導(dǎo)致脫泥效果不佳，甚至損傷脫水機(jī)。因此在進(jìn)行堿洗廢液的處理時(shí)需同時(shí)對(duì)污泥進(jìn)行含固率的檢測(cè)，一旦符合脫水機(jī)進(jìn)泥含固率的要求，就需啟動(dòng)污泥處理系統(tǒng)進(jìn)行污泥處理，才能保證在處理后續(xù)廢液的過程中不會(huì)因污泥堆積來不及處理而導(dǎo)致整個(gè)工業(yè)廢水處理系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。

3）不論化學(xué)清洗中的堿洗廢液還是酸洗廢液，在廢液處理時(shí)都需進(jìn)行降低COD 含量的處理，即加入氧化劑及曝氣處理。因菲律賓更加注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，對(duì)排入海水的廢水還會(huì)進(jìn)行溶解氧的檢測(cè)，雖沒有明確規(guī)定溶解氧的排放濃度，但其要求至少不低于5 mg/L。因?yàn)槿芙庋踔档陀? mg/L 時(shí)，一些魚類的呼吸就會(huì)發(fā)生困難。

因此，在菲律賓K 廠處理化學(xué)清洗廢水時(shí)，耗費(fèi)很大的人力、物力、財(cái)力，進(jìn)行了很多小型試驗(yàn)及工藝調(diào)整，最終完成清洗廢液的現(xiàn)場(chǎng)處理，達(dá)標(biāo)排放。菲律賓當(dāng)?shù)丨h(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)詳見表1。

表1 國內(nèi)與菲律賓K廠排放標(biāo)準(zhǔn)

5 國內(nèi)與菲律賓K廠排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

國內(nèi)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)主要以GB 8978—1996 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，菲律賓K廠廢水排放標(biāo)準(zhǔn)主要以世界銀行提供的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。

從表1 可以看出，在排放項(xiàng)目上，國內(nèi)外大部分要求是一致的，但國內(nèi)排放項(xiàng)目的要求相對(duì)比較多，而國外的排放指標(biāo)相對(duì)比較嚴(yán)格。國內(nèi)對(duì)能引起水體富營養(yǎng)化的有害物質(zhì)，要求比較嚴(yán)格。而國外沒有出現(xiàn)水體富營養(yǎng)化的現(xiàn)象，所以對(duì)這方面沒有具體要求。菲律賓K 廠沿海海水通常分為休閑用水及漁業(yè)用水，休閑用水如公共劃船、游泳、跳水等，漁業(yè)用水如商業(yè)和自給性漁業(yè)，由此看出，國外對(duì)水質(zhì)的重點(diǎn)要求在于水質(zhì)清澈、無重金屬、COD 要求更嚴(yán)格，對(duì)海洋生物有害的物質(zhì)要求也更為嚴(yán)格。但無論國內(nèi)外對(duì)排放水質(zhì)的要求如何，我們都應(yīng)該遵循其要求，按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行廢水的處理，以達(dá)到排放指標(biāo)。

目前國內(nèi)對(duì)于廢水零排放比較重視。旨在回收利用廢水，對(duì)環(huán)境造成零污染，節(jié)約水資源，合理利用水資源?！傲闩欧拧笔侵钙髽I(yè)或主體單元的生產(chǎn)用水系統(tǒng)達(dá)到無工業(yè)廢水外排。而對(duì)于廢水進(jìn)行零排放處理需要增加一系列配套設(shè)備，目前國內(nèi)常規(guī)方法如下：1）廢水經(jīng)過生化處理后，進(jìn)入超濾系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行粗過濾處理；2）超濾產(chǎn)水進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)進(jìn)行膜分離處理，濃縮進(jìn)入高壓膜系統(tǒng)；3）高壓膜濃水進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)；4）進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶“零排放”處理；5）蒸發(fā)結(jié)晶物以固廢方式存在，委托危廢中心處理。

6 結(jié)語

國內(nèi)火力發(fā)電廠工業(yè)廢水處理是為了實(shí)現(xiàn)零污染、零排放，避免環(huán)境污染，環(huán)境保護(hù)的問題，必須高度重視，人人有責(zé)。在進(jìn)行工業(yè)廢水處理系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，不能馬虎，必須確?；赜没蚺欧诺膹U水符合國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)環(huán)境。同時(shí)通過對(duì)菲律賓K 廠工業(yè)廢水處理調(diào)試程序和化學(xué)清洗廢液處理的介紹，希望對(duì)廣大海內(nèi)外電廠建設(shè)同行能有所幫助，避免在工業(yè)廢水處理系統(tǒng)調(diào)試工作中走不必要的彎路，為一帶一路建設(shè)做出微薄之力。