热电厂工业废水的回收与循环使用                                                                          


摘要：金陵石化热电厂的凝汽器、冷油器、冷水器、空冷器的冷却水属于循环系统，其余均为直流系统，大量的工业冷却水（250t/h）通过排水地沟进入雨水管线后流入周围水体，造成了很大的浪费。现通过沉淀、除油、吸附的工艺对工业废水进行处理，使其达到循环使用，这样既节约了水资源又降低了生产成本，由此产生了良好的社会效益和经济效益。

  
        近几年，随着环境污染的急剧加速，原本就匮乏的水资源更是捉襟见肘，中国已成为世界少数几个最缺水的国家之一，其中有78％的淡水污染超标，40％的水源已不能饮用，50％的地下水被污染，因此治理污染，保护水资源，维护生态平衡已到了刻不容缓的地步。  

1  问题的提出  
        金陵石化热电厂为80年代建成的自备电厂，装机容量：4台220t/h高压煤粉锅炉，配2台50MW双抽凝汽式供热汽轮机组。目前，所需的工业补给水量为700t/h，除去冷却塔的风吹损失与设备运行中的自然消耗，还有约350t/h的工业冷却水作为废水直接排入雨水管线。近来热电厂工业水费不断提高，由原来0.7元/吨涨至1.05元/吨，生产成本的提高、水资源的浪费，迫使工厂从节能降耗、挖潜增效方面去考虑，这几年工厂已对锅炉取样水、猫爪冷却水等进行了厂内回收，但仍有约250t/h的冷却水无法通过简单的手段进行回收。  

2  废水的关键因素  
        热电厂工业废水主要是由：工业冷却水、地面冲洗水及雨水组成，平时流量大约在280t/h（雨季除外），其水质情况见表1，目前电厂的循环水质情况见表2。  

表1  工业废水处理前的水质  
名称  PH  电导率  浊度  COD  碱度  总硬  CL－  油  
mg/l  7．94  368  15．52  30．3  56．9  169  8．17  <5  

表2  循环水质  
名称  PH  电导率  浊度  COD  碱度  总硬  CL－  油  
mg/l  7．54  422  4．98  4．2  95．5  172  7．74  －  

        将表1与表2的数据比较，发现正常情况下（排除事故状态与雨水季节）工业废水除了浊度、COD、油含量与循环水质有一些差别外，其它指标均符合循环水使用要求，这给热电厂实现工业废水的“零排放”打下了良好的基础，但要将300t/h废水（注：目前工业废水为280t/h，扩建工程完成后还有少量的废水排入）通过普通过滤器去除废水中微量油和少量COD并达到循环使用则很难，因此去除废水中微量油和少量COD成了处理工程中关键的两个因素。  

3  工艺流程的确定  
        热电厂工业水来自于2台循泵出口的连接管，通过2台工业水泵（Q＝270t/h、P＝0.36MPa）直接打入全厂工业水系统。这两年，由于水泵本身的原因，经常超电流，如果把泵出口阀关小，虽然能控制电流，但工业水管网末端的流量就降低，为了解决这个问题，同时也为了实现工业废水的回收再利用，热电厂决定：将回收的工业废水直接引入工业水系统并停运原工业泵，这样既解决了问题又使得工业废水得到了充分利用。但是，工业水系统的水质要求相对较高，如果水中含油，经过长期的循环运行，辅机的轴承上会形成一定的油垢，使得冷却效果下降，导致轴承温度升高，影响安全生产；另外，如果水中含有杂质，轴承的盘根就会被磨损而泄漏，影响密封性能。  
        参照国家《发电企业技术标准》及《工业循环冷却水处理设计规范》，并通过反复论证，确定了废水回用的水质标准：COD≤15mg/l、浊度≤5mg/l、油≤0.5mg/l。其主要处理工艺为：将热电厂的三路工业废水汇集至格栅井后流入集水池，由潜污泵把废水提升至多功能集水池，通过前池隔油、斜管沉淀后进入无阀滤池；从无阀滤池出来的水再进入中间水池；由提升泵将澄清水打至活性炭过滤器进行COD的吸附与控制；最后由清水泵将废水通过高频电场水处理器后直接打入工业水系统进行循环使用，具体流程如图1所示。  

4  主要处理设备及材料  
4.1  吸油毡  
        热电厂工业废水中的油主要是汽机房辅机轴承冷却水,油泵密封冷却水,锅炉房润滑油坑内油箱工作时跑、冒、滴、漏及检修设备时带入的，成份为：46＃透平油、100＃机油和轻质柴油，废水通过斜管式隔油、沉砂池后能除去约80％的浮油，但离回用水标准仍有一些差距。吸油毡具有强烈的疏水亲油性，其保油性能很好，吸油后无油珠滴回水面，因此可以较好地去除水中的微量油，而且该材料比重轻、耐腐蚀、安装方便且便于更换。  
4.2  活性炭  
        通过对热电厂工业废水的定期监测，发现正常情况下的COD含量不是很高，一般都在10～20mg/l。按常规废水在炭床上停留20～30分钟时，活性炭吸附能力才能充分发挥，但热电厂废水量大，在吸附床停留时间仅5～6分钟，试验结果证实：此时活性炭对COD的吸附能力只有20％左右。针对这一特性，热电厂请金陵公司水中心研制了一种高效杀菌并兼有吸附功能的载银活性炭，其作用是：有效杀菌、去除异味、稳定COD，它只要废水在炭床上保证停留2分钟，就能达到90％以上的杀菌率，确保了废水循环使用的稳定性。  
4.3  高频电场水处理器  
        废水经过一段时间的循环使用后，其浓缩倍率不断提高，水中各种离子如；Ca+、Mg＋、Fe、Cl－等也在不断的提高，可能会造成管道的结垢，选用高频电场水处理器，能使废水中的水分子作为偶极子被反复极化，水中各种链状、团状大分子团解离成单个水分子，从而防止水垢的形成，其防垢除垢率在95％以上，杀菌、灭藻率也在95～97％之间。  

5  社会效益  
        该处理工程总投资约在150万元左右。回收的废水量按：250t/h×24h×365d×1.05元/吨计，一年约219万吨，可节省230万元/年的水费，扣除该系统的年运行费约55万元（包括维修费、折旧费、人工费及电费），则可产生直接经济效益175万元。  
        节约用水，保护水资源已成为我国的基本国策。实现工业废水回收的再利用，不仅可以降低生产成本，同时也保护了环境、节约了水资源，为国家实施基本国策起到了积极的作用。    
  

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