燃煤電廠(chǎng)是工業(yè)耗水大戶(hù)，其用水量約占工業(yè)用水量的30%～40%。電廠(chǎng)普遍存在水務(wù)管理工作薄弱、節水減排水平不高、設施運行狀態(tài)不佳、部分水污染治理存在難點(diǎn)等問(wèn)題。隨著(zhù)水資源的日益匱乏和國家環(huán)境保護要求的提高，給水資源利用及水污染防治提出更高要求。節約資源，保護環(huán)境。做好節能減排工作，是貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀(guān)、構建社會(huì )主義和諧社會(huì )的重案措施，是建設資源節約型、環(huán)境友好型社會(huì )的必然選擇。

　　1、概述

　　某電廠(chǎng)位于江西省東北部，鄱陽(yáng)湖東南岸。電廠(chǎng)總容量為2×650MW，年發(fā)電小時(shí)5500h，年發(fā)電量約為60億kW?h?，F煤場(chǎng)東、西側各1套處理系統，設計出力2×15m3/h(1用1備)，最大處理能力為25m3/h。不能滿(mǎn)足煤場(chǎng)正常清洗用水要求。

　　2、設計概況

　　2.1 設計進(jìn)水水質(zhì)

　　2.2 出水性能保證

　　2.3 工藝流程

　　含煤廢水經(jīng)場(chǎng)區周?chē)潘疁鲜占筮M(jìn)入煤水沉淀池，初沉后的煤水經(jīng)泵提升進(jìn)入DH高效凈化器和纖維球過(guò)濾器，處理后清水自流進(jìn)入回用水池。DH高效凈化器進(jìn)水管上設置管道混合器，投加PAC和PAM藥劑，纖維球過(guò)濾器的反洗水取自回用水池，DH高效凈化器的排泥水和纖維球過(guò)濾器的反洗排水自流至煤水沉淀池循環(huán)處理，保證整個(gè)系統沒(méi)有任何外排廢水。

　　2.4 主要處理設施

　　2.4.1 含煤廢水沉淀池

　　新建1800m3煤水沉淀池，分初級沉淀池和二級沉淀池。初級沉淀池與二級沉淀池之間安裝啟閉機閘門(mén)，便于降低沉淀池水位，大雨時(shí)容納更多的煤場(chǎng)初期雨水。電廠(chǎng)現有露天煤場(chǎng)和干煤棚占地面積約60000m2，收集溝及煤場(chǎng)附近綠地地面徑流匯入，收集面積約34500m2。根據《火力發(fā)電廠(chǎng)廢水治理設計技術(shù)規程》(DL/T5046-2006)要求，對于含煤雨水收集量不宜小于設計暴雨重現期內煤場(chǎng)范圍暴雨歷時(shí)0.5h，含煤廢水沉淀池按當地最大暴雨量來(lái)設計。

　　煤場(chǎng)雨水量Q=降雨厚度×煤場(chǎng)面積×徑流系數

　　徑流系數按《火力發(fā)電廠(chǎng)水工設計規范》(DL/T5339-2006)中規定，混凝土地面取值0.85～0.95，綠地地面取值0.10～0.20。

　　2.4.2 DH高效凈化器

　　處理能力為50m3/h，2臺，1用1備。設備外形直徑為2800×10500mm。采用Q235-B材質(zhì)。初沉后的煤水經(jīng)泵提升進(jìn)入DH凈化器，同時(shí)利用負壓原理，將藥劑與廢水一并吸入管道中初步混合，進(jìn)入凈化器。在凈化器內經(jīng)混凝反應、離心分離、重力分離、動(dòng)態(tài)過(guò)濾及污泥濃縮等過(guò)程從凈化器頂端排出凈化后的凈水，濃縮后的污泥從底部定時(shí)或連續排出。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運行，開(kāi)啟反沖洗泵進(jìn)行反沖洗。

　　DH凈化器是含煤廢水處理的核心工藝單元，其工作原理是利用直流混凝、微絮凝造粒、離心分離、動(dòng)態(tài)把關(guān)過(guò)濾和壓縮沉淀的原理，將污水凈化中的混凝反應、離心分離、重力沉降、污泥濃縮等處理技術(shù)有機組合集成在一起，在同一罐體內短時(shí)間(20～30min)完成污水的多級凈化。

　　(1)直流混凝原理：DH高效凈化器不需要混凝反應池，用計量泵同時(shí)定量加入絮凝劑和助凝劑混合，通過(guò)調整絮凝時(shí)間，控制礬花和絮體的形成。

　　(2)旋流絮凝反應機理：完成直流混凝后的廢水高速進(jìn)入凈化器產(chǎn)生旋流，在壓縮雙電層、吸附電中和、吸附架橋、沉淀和網(wǎng)捕等混凝反應機理作用下，絮凝體快速變大，形成礬花，完成絮凝反應及微絮凝造粒。

　　(3)重力分離和離心分離機理：廢水沿切線(xiàn)方向高速進(jìn)入罐體后快速旋轉產(chǎn)生離心力，廢水中質(zhì)量大的顆粒(大于20μm)在離心力作用下被甩向罐壁，并隨下旋流及自身重力作用下滑到錐形泥斗區濃縮，質(zhì)量小的微粒在藥劑作用下形成較大絮體(礬花)也被甩向罐壁，并隨下旋流及自身力作用下滑至污泥濃縮區。污水在沿罐壁作用下旋流作用到一定程度后，經(jīng)凈化的水即向中心靠攏，形成向上的旋流不斷上升進(jìn)入過(guò)濾區。

　　(4)動(dòng)態(tài)過(guò)濾機理：污水經(jīng)重力分離和離心分離凈化后，水質(zhì)基本達到技術(shù)指標要求。尚有少量質(zhì)量小的顆粒漂浮物隨著(zhù)凈化水上升進(jìn)入過(guò)濾區，過(guò)濾區內采用特殊結構、微小粒徑的懸浮濾料，借助旋流及上升流，濾料間產(chǎn)生撓動(dòng)，從而實(shí)現動(dòng)態(tài)過(guò)濾。動(dòng)態(tài)過(guò)濾的特點(diǎn)是，濾料在旋流及上升流的作用下相互摩擦、碰撞，濾料不易板結，不會(huì )在過(guò)濾面形成泥餅，具有自清洗能力，反沖洗周期長(cháng)，顆粒漂浮物容易凝聚脫落下沉。這一區域，粒徑在5μm以上的顆?；颈唤亓?，實(shí)現污水的二級把關(guān)凈化，顆粒雜質(zhì)被濾料表面吸附，當吸附的顆粒物不斷截留，堆積達一定程度后隨著(zhù)濾料顆粒的相互摩擦作用而脫落，在離心力作用下又下滑到污泥區。

　　(5)污泥壓縮沉淀機理：通過(guò)重力和離心的污泥進(jìn)入錐形泥斗區，泥斗區中上部污泥在聚合力作用下，顆粒群體結合成一整體，各自保持相對不變的位置共同下沉。在泥斗區中下部，污泥濃度相對較高，顆粒間距離很小，顆?；ハ嘟佑|，互相支承，在罐體內水及上層顆粒重力作用下，下層顆粒間隙中的液體被擠出界面，固體顆粒被濃縮壓密，最后從錐體底部排泥管連續或間斷排出。DH高效凈化器取代了傳統的水處理繁雜工藝鏈，運用組合和集成新技術(shù)使廢水在短時(shí)間內實(shí)現多級高效凈化。對污染因子，特別是SS、COD、P、色度、濁度等去除率高，耐沖擊負荷強(SS進(jìn)水濃度可允許達6000mg/L)。

　　2.4.3 經(jīng)纖維球過(guò)濾器

　　處理能力為50m3/h，2臺，1用1備。設備外形直徑為1800×5800mm。采用Q235-B材質(zhì)。纖維過(guò)濾器采用直接攔截、慣性攔截和電化學(xué)吸附進(jìn)行過(guò)濾。本體為立式罐，采用機械攪拌方式進(jìn)行反沖洗，可手動(dòng)操作和自動(dòng)操作。過(guò)濾時(shí)廢水從上到下流過(guò)濾層，油及懸浮物等被攔截，大部分污物被去除。反洗時(shí)凈水從下到上沖洗濾料，邊沖邊攪拌，被濾料攔截的污物逐漸清洗干凈。過(guò)濾處理后清水自流進(jìn)入回用水池。

　　2.4.4 PAC和PAM加藥裝置

　　設置2套加藥裝置。每套加藥裝置內主要包括計量箱(帶磁性浮子液位計，輸出4～20mA信號)、加藥泵、過(guò)濾器、攪拌設備、出入口閥門(mén)、逆止閥、安全閥、緩沖器、壓力表、連接管道、儀表和就地控制柜等。PAC加藥裝置計量箱容積為1m3，計量泵處理25L/h;PAM加藥箱容積4.5m3，計量泵出力315L/h。

　　2.4.5 控制系統

　　整套系統裝置的控制可實(shí)現遠程自動(dòng)和就地手動(dòng)兩種方式，系統所有在線(xiàn)儀表及自動(dòng)閥門(mén)，既可在設備現場(chǎng)顯示控制，也可統一納入項目總的程控系統。

　　3、系統調試運行情況

　　3.1 調試準備

　　土建安裝等工作完成，驗收合格。系統來(lái)水連續水質(zhì)穩定。電氣熱控設備可以投入使用，滿(mǎn)足系統調試要求。工藝系統通水正常，無(wú)泄漏。系統所需濃度藥劑配制完畢。

　　3.2 調試運行

　　首先進(jìn)行單體調試。確保DH高效過(guò)濾器和纖維球過(guò)濾器設備本體完好，表計齊全并能正常投入使用;水源供水正常，壓力穩定;各閥門(mén)開(kāi)關(guān)靈活，各監督取樣點(diǎn)開(kāi)通。加藥裝置的溶解箱、計量箱清洗干凈;計量泵、攪拌機、儀表、液位計及各閥門(mén)正常;將溶解箱加水后打開(kāi)注入口的閥門(mén)，啟動(dòng)計量泵，看其運行是否正常;試運行。將所需的藥劑在溶解箱中，開(kāi)動(dòng)攪拌機進(jìn)行攪拌，然后將藥液放入計量箱，待運行;藥液的比例、計量泵的行程等，在全系統調試時(shí)再定(以SDI指數合格為準)。

　　3.3 調試結果

　　(1)PAM定量條件下，不同PAC投加量出水濁度比較。PAC為固體，對水中膠體顆粒和膠體污染物進(jìn)行電性中和、脫穩和吸附架橋從而生成粗顆粒絮凝體去除懸浮物，配置溶液濃度為10%。PAM選陰離子型，是有機高分子化合物，具有較好的架橋和網(wǎng)捕作用，投加后有助于懸浮物形成更大的絮團，增加沉降效果，配置溶液濃度為0.1%。用燒杯取2L廢水，向其中加入PAM濃度為1.5mg/L，然后投加不同濃度PAC時(shí)觀(guān)察出水效果。通過(guò)燒杯試驗確定，在PAC投加量從20mg/L到45mg/L的過(guò)程中，對濁度的去除呈現迅速增加的趨勢，并且在PAC投加量為45mg/L時(shí)，出水濁度最低。但是PAC投加量增大到45以后，濁度的去除效率變化很緩慢，當繼續投加PAC，濁度反而上升。這是由于PAC投加量過(guò)大出現膠體再穩現象。由此確定此工藝最佳加藥點(diǎn)為PAM1.5mg/L，PAC45mg/L。

　　(2)不同進(jìn)水濁度，出水效果比較。

　　如圖2所示，在電廠(chǎng)含煤廢水來(lái)水水質(zhì)波動(dòng)較大的情況下，DH高效凈化器+纖維球過(guò)濾器工藝鏈可以較好地控制出水濁度，滿(mǎn)足回用水要求。

　　3.4 運行建議

　　(1)在項目設計時(shí)要注意一些原則性的要求，如藥劑的充分混合條件和時(shí)間。如果管道混合器設置太靠設備，藥劑反時(shí)間不足會(huì )影響出水水質(zhì)。表計安裝位置要適宜以法滿(mǎn)足巡檢和檢修方便要求。

　　(2)纖維球過(guò)濾器正洗排水閥門(mén)應采用自動(dòng)門(mén)，否則設備反洗后無(wú)法自動(dòng)進(jìn)入正洗階段，直接轉入投運階段，會(huì )導致出口濁度數值升高。

　　4、結論及建議

　　從處理效果和現場(chǎng)實(shí)際運行情況來(lái)看，該項目運用DH高效凈化器+纖維球過(guò)濾器處理電廠(chǎng)含煤廢水的工藝，能滿(mǎn)足含煤廢水回用要求;而且對水質(zhì)變化適應性強，維護檢修簡(jiǎn)單、運行也比較穩定可靠，抗沖擊負荷能力強。(來(lái)源：國家能源集團諫壁發(fā)電廠(chǎng)，北京朗新明環(huán)?？萍加邢薰灸暇┓止?