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淺談工業(yè)廢水循環(huán)經(jīng)濟(jì)效益的論文
1.火電廠工業(yè)廢水特點(diǎn)
火力發(fā)電廠是工業(yè)用水大戶，也是工業(yè)廢水排放大戶。近二十多年隨著國(guó)家環(huán)境監(jiān)管逐漸規(guī)范，水資源費(fèi)和排污費(fèi)的日益增長(zhǎng)，火電廠工業(yè)廢水的綜合利用也逐漸得到重視，各種工業(yè)廢水處理和回用技術(shù)在火電廠新建、改造工程中得到大量推廣應(yīng)用。加強(qiáng)水務(wù)管理，采用合理的廢水回用技術(shù)，提高廢水綜合利用水平。
火電廠的工業(yè)廢水按排水流量特點(diǎn)分為經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水。經(jīng)常性廢水是指火力發(fā)電廠在正常運(yùn)行過(guò)程中，各系統(tǒng)排出的工藝廢水，這些廢水可以是連續(xù)排放的，也可以是間斷性排放的�；痣姀S的大部分廢水是間斷性排放的，連續(xù)排放的廢水較少。連續(xù)排放的廢水主要有鍋爐連續(xù)排污、汽水取樣系統(tǒng)排水、反滲透的濃排水、脫硫廢水等；間斷性排水包括化學(xué)水處理系統(tǒng)工藝廢水、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生廢水、鍋爐定排、化驗(yàn)室排水、循環(huán)水排污、含油廢水、含煤廢水及各種沖洗廢水。非經(jīng)常性廢水是指在設(shè)備檢修、維護(hù)、保養(yǎng)期間產(chǎn)生的廢水，如化學(xué)清洗排水包括鍋爐、凝汽器和熱力系統(tǒng)其他設(shè)備的清洗、鍋爐空氣預(yù)熱器沖洗排水、機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的排水、鍋爐煙氣側(cè)沖洗排水等。與經(jīng)常性廢水相比，非經(jīng)常性排水的水質(zhì)較差且不穩(wěn)定。
火電廠廢水排放的水質(zhì)、水量的特性差異較大，廢水中有機(jī)物少，除了油以外，廢水中的污染成分主要是無(wú)機(jī)物，而且間斷性排水較多。火電廠的廢水處理回用主要是基于進(jìn)行簡(jiǎn)單物理、化學(xué)處理后進(jìn)行分級(jí)、分質(zhì)使用，然后最終排出少量高含鹽量廢水。在經(jīng)常性廢水中，鍋爐連續(xù)排污、汽水取樣系統(tǒng)排水、鍋爐定排等屬于低含鹽量廢水，進(jìn)行降溫后可以進(jìn)行直接回收使用。反滲透的濃排水、化學(xué)水處理系統(tǒng)工藝廢水、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)再生廢水、循環(huán)水排污水、含煤廢水等屬于含鹽量較高的廢水，進(jìn)行簡(jiǎn)單絮凝、調(diào)整后可用于煤場(chǎng)噴灑等。脫硫廢水屬于高懸浮物和含多種重金屬離子的高含鹽量廢水，必須單獨(dú)處理達(dá)標(biāo)后排放或用于煤場(chǎng)噴灑、灰?guī)彀铦�。非�?jīng)常性廢水具有短時(shí)間內(nèi)排水量大，而排水總量不大的特點(diǎn)，水質(zhì)污染較嚴(yán)重，一般進(jìn)行絮凝、沉淀、調(diào)整后排放。
2.情況預(yù)估
華電新疆發(fā)電有限公司昌吉熱電廠直接空冷機(jī)組工業(yè)廢水排放情況預(yù)估。機(jī)組年中水用水量設(shè)計(jì)為萬(wàn)噸，年生活水設(shè)計(jì)用水量為.萬(wàn)噸�；瘜W(xué)水處理年耗用中水約萬(wàn)噸，輔機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)（包括廠區(qū)除化學(xué)水處理外的全部工業(yè)用水）耗水量約萬(wàn)噸。其中化學(xué)水處理產(chǎn)生反滲透濃排水、酸堿再生廢水和凝結(jié)水精處理系統(tǒng)廢水約萬(wàn)噸（在水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生），輔機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生廢水約萬(wàn)噸，脫硫廢水約萬(wàn)噸，如不進(jìn)行綜合利用，本工程年產(chǎn)生廢水量約萬(wàn)噸。生活用水約產(chǎn)生萬(wàn)噸生活污水，經(jīng)化糞池簡(jiǎn)單處理后排入中水深度處理系統(tǒng)回用。
2.1本工程工業(yè)用水構(gòu)想
中水進(jìn)入水處理島進(jìn)行深度處理后，進(jìn)入工業(yè)水池，廠區(qū)工業(yè)水補(bǔ)水點(diǎn)有處：化學(xué)水處理系統(tǒng)和輔機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)�；瘜W(xué)水處理系統(tǒng)主要供機(jī)組發(fā)電用除鹽水和熱網(wǎng)補(bǔ)充水，其主要排水為反滲透濃排水和酸堿再生廢水，其水質(zhì)特點(diǎn)是濁度低而含鹽量較高，其中反滲透濃排水水量約為20萬(wàn)噸。輔機(jī)循環(huán)水主要用于汽輪機(jī)油系統(tǒng)、閉式冷卻器用水、脫硫系統(tǒng)冷卻用水。脫硫工藝用水?dāng)M用處理后的工業(yè)廢水和循環(huán)水排污水補(bǔ)充。
2.2廠區(qū)排水的回收與利用構(gòu)想
對(duì)廠區(qū)排水應(yīng)進(jìn)行分級(jí)、分質(zhì)回收利用，不宜進(jìn)行統(tǒng)一收集使用，這樣可降低工業(yè)廢水處理成本。
�。�1）反滲透濃排水和輔機(jī)循環(huán)水排污水的水質(zhì)特點(diǎn)是懸浮物含量低而含鹽量大，是火電廠最大的廢水來(lái)源。反滲透濃排水排至水處理島回收水池后回用，對(duì)這兩種廢水主要考慮用于脫硫工藝用水來(lái)消化。
（2）鍋爐定排、連排、機(jī)組啟動(dòng)階段排水的含鹽量很低，擬通過(guò)爐側(cè)定排集水池收集，回收至機(jī)力塔水池。
�。�3）凝結(jié)水精處理系統(tǒng)排水、主廠房?jī)?nèi)爐側(cè)、機(jī)側(cè)排水統(tǒng)一收集至凝結(jié)水精處理廢水池，再排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行集中處理。
（4）含煤廢水經(jīng)沉淀、絮凝、過(guò)濾后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。
�。�5）油庫(kù)含油廢水經(jīng)油水分離處理后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。
�。�6）灰?guī)炫潘皬S區(qū)雨水通過(guò)工業(yè)廢水管網(wǎng)收集后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。
�。�7）鍋爐化學(xué)清洗廢水因?qū)儆诟吆}量、高污染廢水，且在機(jī)組投運(yùn)前或停運(yùn)期間產(chǎn)生，無(wú)法回收利用，一般通過(guò)臨時(shí)管道排至中和池或非經(jīng)常性廢水池經(jīng)調(diào)整后排放。
（8）其他非經(jīng)常性廢水通過(guò)工業(yè)廢水管網(wǎng)收集后排至水處理島工業(yè)廢水處理系統(tǒng)。
（9）水處理島作為廠區(qū)工業(yè)廢水收集和回用樞紐，也是廠區(qū)廢水外排點(diǎn)。
2.3廠內(nèi)廢水回用途徑
脫硫工藝用水：主要考慮采用水處理島處理后的工業(yè)廢水，不足部分由輔機(jī)循環(huán)水補(bǔ)充。對(duì)于機(jī)組石灰石濕法脫硫系統(tǒng)如不設(shè)脫硫工藝用水約為/以上，按每年運(yùn)行計(jì)，僅脫硫系統(tǒng)工藝用水約需萬(wàn)噸，理論上可以完全消耗掉廠區(qū)內(nèi)所有工業(yè)廢水，僅產(chǎn)生萬(wàn)噸的脫硫廢水需外排。但因石灰石濕法脫硫系統(tǒng)對(duì)工藝用水的含鹽量和含量有要求，實(shí)際上脫硫工藝用水需通過(guò)加大輔機(jī)循環(huán)水補(bǔ)充量來(lái)降低含鹽量和含量。脫硫系統(tǒng)按%用水量使用水處理島工業(yè)廢水，則水處理島工業(yè)廢水約有萬(wàn)噸剩余量。煤場(chǎng)噴灑、棧橋沖洗、燃煤系統(tǒng)水噴霧等用水?dāng)M采用水處理島工業(yè)廢水，因棧橋沖洗用水量小，水損失可忽略不計(jì)，而煤場(chǎng)噴灑、燃煤系統(tǒng)水噴霧具有較強(qiáng)的季節(jié)性，按每年有一半時(shí)間需進(jìn)行煤場(chǎng)噴灑和燃煤系統(tǒng)水噴霧降塵，按每天噸用水量計(jì)，則一年最多可用消耗工業(yè)廢水萬(wàn)噸左右。
2.4影響廠區(qū)工業(yè)廢水回收利用的主要因素
脫硫系統(tǒng)停運(yùn)，將有/以上的工業(yè)廢水外排，按脫硫系統(tǒng)%的投運(yùn)率，發(fā)電小時(shí)數(shù)計(jì)，因脫硫系統(tǒng)%的停運(yùn)率將多產(chǎn)生至少.萬(wàn)噸工業(yè)廢水。陰雨天氣，煤場(chǎng)噴灑無(wú)法進(jìn)行，多余工業(yè)廢水將外排。（因上述因素每年工業(yè)廢水實(shí)際外排量可能為＋＋.=.萬(wàn)噸左右。
2.5工業(yè)廢水回用對(duì)脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的影響
脫硫系統(tǒng)工藝用水采用工業(yè)廢水和輔機(jī)循環(huán)水后，因脫硫工藝用水含鹽量和含量高，可能導(dǎo)致脫硫后煙氣中水蒸氣攜帶鹽分量大，對(duì)煙囪腐蝕將加劇。脫硫系統(tǒng)石灰石消耗量增大，使脫硫成本上升。
3.當(dāng)前工業(yè)廢水減排或零排放技術(shù)
3.1工業(yè)廢水電吸附技術(shù)
電吸附是近幾年發(fā)展起來(lái)的高含鹽水脫鹽技術(shù)，目前仍處于試驗(yàn)階段，其適應(yīng)水質(zhì)上限目前為電導(dǎo)率≤μ/折合含鹽量約/的水質(zhì)，其脫鹽率可達(dá)到%左右，水利用率%左右。如建套/的電吸附系統(tǒng)用于反滲透濃水回收，工程造價(jià)約萬(wàn)元，仍有/的高含鹽水排放，其制水成本在元/噸以上。
3.2鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù)
鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù)通過(guò)鹽水蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)和干化設(shè)備實(shí)現(xiàn)鹽水的固液分離。鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù)投資及運(yùn)行成本極高，一套/的鹽水濃縮結(jié)晶系統(tǒng)投資據(jù)悉在萬(wàn)元以上，處理過(guò)程中需消耗大量電能和蒸汽，在國(guó)內(nèi)電廠極少采用。
3.3電廠主流工業(yè)廢水處理技術(shù)
火電廠目前通常對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行絮凝、澄清處理，可降低工業(yè)廢水懸浮物含量，可回用于煤場(chǎng)噴灑等方面。采用反滲透對(duì)循環(huán)水排污水進(jìn)行脫鹽處理后回用于除鹽水和工業(yè)用水，也是目前常用的廢水綜合利用技術(shù)。當(dāng)前火電廠主要通過(guò)用水的分級(jí)使用和分級(jí)處理，降低工業(yè)廢水產(chǎn)生量，然后對(duì)剩余工業(yè)廢水進(jìn)行回收使用，使用場(chǎng)合不外乎煤場(chǎng)噴灑、灰?guī)彀铦瘛⒒覉?chǎng)降塵等，盡量通過(guò)上述應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程的零排放，這也是目前電力設(shè)計(jì)院普遍采用的方法和思路。
3.4電廠工業(yè)廢水減排措施
在工程建設(shè)階段廠區(qū)主要用水系統(tǒng)、中水來(lái)水、外排廢水、回收用水、綠化用水、生活用水等管路配備完善的計(jì)量表計(jì)，接入水處理島控制系統(tǒng)，建立水務(wù)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)用水、排水的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為提高全廠水務(wù)管理水平奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。專(zhuān)人負(fù)責(zé)水務(wù)管理，力爭(zhēng)在全廠用水過(guò)程中實(shí)現(xiàn)廢水階段性的零排放。提高設(shè)備嚴(yán)密性和可靠性，防止因設(shè)備原因造成大量排水。提高員工節(jié)水意識(shí)，深化用水成本觀念，讓大家都知道浪費(fèi)水即增加發(fā)電成本的道理。
4.本工程工業(yè)廢水綜合利用方案經(jīng)濟(jì)比較
按本工程年排水量.萬(wàn)噸計(jì)，排污費(fèi)按元/噸計(jì)，本工程每年廢水排污費(fèi)約為萬(wàn)元。如采用電吸附技術(shù)和鹽水濃縮結(jié)晶技術(shù)，成本遠(yuǎn)高于排污費(fèi)，將得不償失。
5.機(jī)組運(yùn)行后廢水減排的措施
5.1隨著電吸附技術(shù)的不斷改進(jìn)，其造價(jià)將逐步下降，對(duì)工業(yè)廢水用電吸附處理后可回收%的工業(yè)廢水，可使外排水量減少%。
5.2機(jī)組正常運(yùn)行一段時(shí)間后，其用水、排水將趨于穩(wěn)定，通過(guò)開(kāi)展水平衡試驗(yàn)，找出全廠用水設(shè)備的主要漏點(diǎn)，提出有針對(duì)性的治理措施，進(jìn)一步降低全廠發(fā)電水耗率。
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