摘 要: 近年来,随着地区经济的迅猛发展,环境污染问题也越来越严重,防止环境污染,保护环境,维持生态平衡,已成为社会发展的一项重要举措,尽可能减少废水排放成为各个生产企业义不容辞的责任和义务。做为用水大户的火力发电厂就更应该对废水进行合理的规划和处理、采取有效措施来减少环境污染。
关键词:改造 处理 环保
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)12-0293-02
一、废水减排工作提出的背景
托克托发电公司自2003年1、2号机组分别投产后,以每年两台机组的投产速度发展了4年,共建成8台600MW和2台300MW的火力发电机组,其中4台600MW机组凝汽器采用直接空冷技术,并全部采用湿法脱硫工艺。全厂水源由地下水和黄河水供给,地下水主要作为生活用水,黄河水作为生产用水。为了节水减排和达标排放,先后建成了煤泥水处理装置、工业废水处理站、生活污水处理站、含油废水处理装置、脱硫废水处理中心、循环水排污水处理站等设施,使得各类废水都分类处理并进行综合利用,但是由于装机容量大,且湿冷机组较多,造成外排废水较多。2010年,生活水用量180万吨,黄河水用量约4205万吨,废水排放量为936.3万吨。为响应“优化运行、降本增效”号召,通过对公司用水、排水系统进行全面排查发现水资源利用不合理,废水外排量大;具有很大的节水、减排空间。
二、具体的做法
1.外排废水回用改造工程
原脱硫用水取自5号、6号水塔,由于脱硫用水量大于5号、6号水塔排污量,造成5号、6号水塔浓缩倍率低,冬季时5号、6号水塔浓缩倍率常低于2倍(正常控制在3.5~4.5倍),造成水的浪费和水塔加药药品浪费。改造将外排废水引至脱硫系统替代循环水作为水源,既解决外排废水的问题,又解决了水塔浓缩倍率不均衡的问题。正式投运后,5、6号水塔补水量减少了200t/h,浓缩倍率上升至4.0左右。
2.循环水排污水处理站预处理废水回用
循环水排污水处理站水源来自一、二期机组循环水排污水,排水作为二、三、四期锅炉补给水处理站除盐水系统水源,废水直接排向废水系统。其中预处理废水主要是由机加池泥水、过滤器反洗水、超滤反洗水等组成,废水量与投运设备多少有关。改造将循环水排污水处理站过滤器、超滤反洗废水收集至新建废水处理沉淀池,经过简单沉淀处理后补入生水池。超滤自用水量约10%,砂滤自用水量约5%,循环水排污水处理站设备正常消耗水量约为600t/h,按减少外排15%水量计算,每天可减少外排水量约2200吨,同时节约黄河水量2200吨/天。
3.再生资源回水系统优化运行
再生资源回水原设计经过冷却、除铁后回收至呼热机组凝汽器,由于供汽、回水管路长,再生资源工艺系统硅、铁含量高,导致再生资源回水不能满足凝汽器回水水质要求,不能按原设计进行回收,造成热量和水量的浪费。
对再生资源回水回收系统进行改造,将再生资源回水回收至化学水处理阳床入口,经过二级除盐处理后再做为呼热机组锅炉补给水,补至呼热机组凝汽器。改造后扣去除盐系统再生自用盐水,水量回收率在98%以上,热量全部回收。
再生资源回水回收利用后,按目前每天回收1000吨水量计算,可节约制水费用约2万元,如系统运行稳定,按设计回收水量60%计算,每天可回水约2400吨,可节约制水费用约4.5万元。
4.连排疏水回收利用
连排疏水原设计回收至水塔,由于连排疏水水质接近于炉水水质,远好于黄河水水质,降级使用造成水量的浪费;同时由于连排疏水温度约80℃,排至水塔造成热量浪费。改造将连排疏水送至制水系统生水池,使得水量、热量都得到了有效利用。
5.锅炉补给水处理站反渗透浓水回收
锅炉补给水处理站超滤和砂滤原设计反洗用水为自身设备出水,超滤自用水量10%,砂滤自用水量5%,不仅浪费水,而且造成实际产水量达不到后续反渗透进水量需求。反渗透产水具有含盐量高,杂质低的特点,能够满足超滤、砂滤的反洗水水质要求。通过改造将反渗透产水回收至超滤产水箱和砂滤反洗水池,用于超滤和砂滤反洗用水。锅炉补给水处理站正常消耗水量为200t/h,按节约15%水量计算,每天可节约黄河水720吨,年节约黄河水约26万吨。
6.空冷岛喷淋水系统改造
空冷岛喷淋用水原设计为除盐水,经过实验对比,将6号机组喷淋用水改造使用循环水排污水处理站反渗透产水,减少了除盐水的直接消耗;同时改造使用高效的雾化喷嘴,节约了喷淋水量。
7.工业废水处理站出水综合利用
工业废水处理站设备长期带病运行,出水受灰渣废水影响而存在不合格情况,无法综合利用。治理首先对悬浮物含量大的废水实行就地清浊分离,然后投运了絮凝系统,修复了澄清、过滤设备,使得工业废水处理站出水合格,最终作为了中压服务水水源。实现了综合利用的目的,可减排废水100t/h。
8.灰渣废水治理
长期以来,灰渣废水外排量较大,影响外排废水指标。主要是补水自动化程度低,冷却水用量大,没有缓冲能力。通过提升缓冲容量,加装净水设备,实现渣水系统本身的内部循环,杜绝外排灰渣废水:一期机组设备对溢流的渣水进行沉淀、过滤,净化后的渣水做为密封水泵的水源;二三四期机组对捞渣机槽体实现自动补水,保证不溢流也不影响水封。灰渣废水自循环后,不再排至工业废水处理站,大大减轻了废水处理设备负担,彻底解决了工业废水处理站出水水质不合格的问题。
9.生活水治理
全厂生活水统一由地下水供给,一共有11台生活水泵,总出力为380t/h。生活水主要供给宿舍楼、办公楼用水和其他生活区域用水,如食堂等地用水,另外一部分水供给厂外煤场及绿化用水。对生活水系统普查后,发现生活水用量很大,2010年月均供水量达到15万吨,另外,部分生活水供水、用水管线没有安装计量仪器或计量仪器数值失真。
针对生活水系统存在的问题,首先对供水、用水管线进行查漏,共更换、新装水表21块,更换阀门25个;然后对各用水单位进行计量,对人均用水较大的单位采用限供、停供的方式限期整改,同时将绿化用地下水的系统全部改用黄河水做水源;最后修订下发了用水管理办法,设立了监督体系,定期统计用水情况。由此地下水供水量减少到8.8万吨每月,厂内人均用水量由原来的1.01吨/人·天降为0.37吨/人·天,减少消耗地下水约6万吨/月;停运5台取水泵,年节约电能192720kwh。
10.循环水排污水治理
公司循环冷却水采用的是开式循环冷却水系统,为了节水,循环水浓缩倍率都控制在3.5~4.5之间。按设计, 1、2号水塔循环水作为消防服务水蓄水池、循环水排污水处理站水源,供水量在750t/h左右; 3、4号水塔循环水作为二期消防蓄水池水源并可以排污至6号水塔,总排水量在400t/h左右; 5、6号水塔循环水作为全厂脱硫、三四期中压服务水、四期消防蓄水池水源,总排水量在800t/h左右; 11、12号水塔循环水作为输煤、除灰、脱硫系统水源,供水量约50t/h。
循环水系统存在的问题主要是,循环水浓缩倍率不均衡,总体偏低,部分冷却水塔还需要开排污调节浓缩倍率。主要是由于各水塔循环水取水量不均衡, 5、6号水塔取水量较大,除了凝汽器冷却用外,还要给脱硫系统650t/h、中压服务水系统150t/h,总供水量约为800t/h;1、2号水塔供给循环水排污水处理站650t/h、供一期中压服务水系统100t/h,总供水量为750t/h;而3、4号水塔循环水只是通过DN350的管路排向6号水塔,排放量不超过400t/h。11、12号水塔循环水只供给辅助系统60t/h。根据经验数据,在现在的浓缩倍率控制标准下,大水塔排污量在300t/h左右较合适,低于此数值的冷却塔循环水的浓缩倍率会超标,高于此数值的水塔浓缩倍率会偏低。另外, 5、6号水塔只是作为三、四期机组的小机凝汽器循环水冷却,蒸发量较小,而水塔本身设计容量又较大,因此本身浓缩水平较低。
针对循环水排污水存在的问题,对全厂循环水系统进行全面排查,将一期机组冷却塔只供循环水排污水处理站作为化学制水水源;将二三四期机组冷却塔循环水排污水供脱硫系统使用,二期机组冷却塔循环水至6号水塔敷设排污管作为调节。
自完成此项工作后,实现了1~6号冷却塔不排污,与2010年相比,每年可减排废水135.32万吨。
11.化学废水治理
为了降低一期锅炉补给水处理站自用水率,考虑到水源为水质较好的黄河水,将反渗透浓水回收作为超滤反洗水,增加废水利用梯次,月减排废水3.6万吨,减少黄河水用量3.6万吨/月。
为了降低循环水排污水处理站自用水率,将超滤反洗水回收至生水池循环利用,提高废水梯级利用率,月减排废水10万吨,减少黄河水用量约10万吨/月。
12.脱硫废水综合利用
脱硫废水是全厂水系统最末环节,水质最差,排放量约60t/h。脱硫废水经过沉淀、絮凝处理后进行综合利用。改造代替工业水作为干灰加湿搅拌水源,分别给一二三四期灰库、灰场、场外输灰7号转运站做抑尘、喷淋使用,目前运行良好。
三、结论
如上各项改造措施在2013年实施以后,节约生水和减排废水方面效果突出,与2010年相比,2013年发电综合水耗下降了18%,排水率下降了48%。经济、环保效益突出。按照黄河水1.5元/吨,地下水2.0元/吨,废水0.6元/吨估算,与2010年相比,2013年节约水费、排污费合计1428万元以上,实现了较好的经济效益和社会效益。