火电厂废水处理现状分析_魏飞 5页

-24-ZHEJIANGCHEMICALINDUSTRYVol.39No.05(2008)文章编号:1006-4184(2008)05-0024-04环境保护火电厂废水处理现状分析12魏飞,周海燕(1.唐山市环境保护研究所;2.唐山市环境监测中心站,河北唐山063000)摘要:简要论述了我国火电厂废水处理的现状,系统分析了国内外火电厂废水处理的方法及特点。指出了彻底解决废水污染的途径是:加强环境污染控制策略,逐步实现"零"排放。关键词:火电厂;废水处理0引言补给量,而且减少了排放量。全世界有近一半的废水未经处理就供入水体,1.1.2干除灰渣使资源受到严重的污染,威胁着人们的身体健康。干除灰渣是将灰渣在厂区内脱水后,用汽车运而火力发电厂不仅是用水和排水大户,同时也是污至贮灰场。脱水后的灰渣含水量仅为灰渣量的20%,染大户。据统计,火电厂每年排水约占全国工业企这种工艺不仅节约了用水,并防止灰水对地下水的业排放量的10%,达标率约为80%[1]。从环保角度出污染。在西欧和美国的燃煤电厂大多采用干式气力发,火电厂排水对受纳水体的影响较大,虽然污染输灰系统。在国内,随着大容量机组的发展,一般都物的浓度不高,但由于其排放量大,使得排污总量装设电除尘设备,相应干式除灰也得到了一定的发比较大,从而对环境的污染程度也就较严重。目前,展。我国火力发电厂大多具备酸碱废水、含油污水、生1.1.3灰水闭路循环活污水处理的设施,加大了对废水治理的力度,工灰水闭路循环是将贮灰厂中除灰排水回收至业废水达标率大于90%;灰水闭路循环电厂数量呈厂区,再用于除灰补水,美国、加拿大、前苏联等国上升趋势,灰水回收率在29%左右;浓浆除灰渣系的火电厂湿式除灰系统多数采用再循环系统,灰水统在增加,灰渣分除工艺在增加,灰场排水回收量用作循环冷却水补充水,一方面节约了用水,另一也在增加[1]。现在,火电厂排水的pH值、悬浮物、氟方面减少了灰水的外排,其经济效益和环境效益是污染是主要超标项目,随着大容量机组普遍采用电十分显著的。除尘器,灰场排水pH值的超标近期内会呈上升趋灰水回收系统的主要特点是存在灰水管结垢势,因此,还需要我们高度重视。问题。对于灰水管结垢,多年来国内许多单位进行了大量试验研究,提出"管前处理了pH值、闭路循1火电厂废水处理环加再生液或阻垢剂"的综合治理措施。在国内部分1.1灰水处理发电厂已经使用并取得了较好的效果,但仍有一些1.1.1浓缩水力除灰不足之处,还需逐步完善。浓缩水力除灰是将原灰水比1:(15~20)降至1:51.2化学废水处理左右,灰水比例应根据全厂水量平衡及灰场水量平1.2.1酸碱废水处理衡综合考虑来确定。浓缩水力除灰不仅减少厂区水先将酸性废水(或碱性废水)排入中和池,然后再收稿日期:2008-02-20将碱性废水(或酸性废水)排入,搅拌中和,使pH值作者简介:魏飞(1969-),女,主要从事环境工程方面的研究。达到6~9后排放。n2008年第39卷第5期《浙江化工》-25-1.2.2无机废水处理此法处理含油废水具有自动化程度高,适应性无机废水的主要污染物为酸或碱、悬浮物、溶广,占地少,投资省,运行费用低等优点。[6]解盐等。对于酸或碱可采用中和法(中和沉淀法)处1.3.4高效分离池-絮凝沉淀法理,酸或碱的浓度过高时,应考虑回收利用。对于悬该法所采用的高效分离池是一个分离池内加浮物或胶体,可采用沉淀、混凝等方法去除,而溶解入同一种絮凝剂,可同时去除悬浮物和油。此分离[3]盐的去除,主要应靠吸附、离子交换、电渗析等方法。池为斜管分离装置,可加大过水断面的湿周,减少1.2.3有机废水处理水的紊流,有效分离废水中的絮凝沉淀物及漂浮油,有机废水是指锅炉有机酸洗的废水,采用蒸发使絮凝沉淀物沉入池底,漂浮油浮出水面。此种高池进行蒸发处理。效分离池具有一池多用的功能,其特点为工艺简单,1.3含油废水处理占地面积小,投资少,系统合理。[2]1.3.1沉淀法1.3.5超滤法此法采用薄层沉淀组件的聚结装置,它是一组超滤法的分离机理是筛孔分离过程,主要用于缝隙为20~100mm的倾斜安装的薄板或是一组小分离液相物质中的溶质,所采用的膜是高聚物超滤直径(一般在以50mm以内)的斜管。这种装置克服膜。超滤法的最大优点在于能浓缩或回收物质而没了聚结过滤器每单位体积的分离表面大的缺点,它有相的变化,具有无需加热、设备简单、占地少、能[7]的主要优点是当薄板间隙或管径和倾斜角度选择耗低、操作压力低的特点。因此,已得到科技界和合理时,漂浮的和沉降的微粒能自行排走而不需任工业界的高度重视。何强制清理。这种装置的主要特点还有:体积小,制1.3.6粉煤灰处理法造简单,可以和任何沉淀设备一起布置,并安装在粉煤灰除油工艺的机理是一种固-液之间等温这些设备中。吸附的物理过程。由于粉煤灰中有一定粒径级配的[3]1.3.2絮凝床处理法球形玻璃体颗粒及其固体成分,固体表面存在的剩此法是基于油污水经三级隔油池后,废水中乳余价产生的力场使其具有一定的表面张力,该力一化油仍然较高,不能达到排放标准,因而用此法。絮般强于液体的表面张力,故粉煤灰有吸附某些物质凝床处理油污水的过程为:油污水进入絮凝床内与而降低其自身表面张力的倾向。因而粉煤灰对油的其内特殊填料发生一系列物理和化学反应,油分子吸附比其他可溶性离子要强的多,速度也快得多。[1]随之分解;分解后的油迅速与絮凝剂反应生成絮状决定粉煤灰的吸附性能主要有以下几点:(1)物,经沉淀去除。上清液经过过滤器过滤后排入清大的分散度产生的大比表面;(2)由煤的组分、燃烧、水池,达到除油目的。通常的絮凝剂为碱式氯化铝、冷却等具体条件下形成的玻璃体具有较大的物理聚丙烯酰胺和氢氧化钠。活性;(3)油粒表面同样具有表面张力,对其他物质[4]1.3.3隔油-混凝沉淀-重力分离-粗粒化分离技术产生吸附倾向,从而增强了与粉煤灰的吸附作用;(4)重力分离是根据油和水的密度差异,达到油水粉煤灰中的活性物质可与粉煤灰溶液中存在的氢的初步分离。用此法分离出的浮油可以重复利用。氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙等胶凝为达到更高的除浮油效率,采用三级隔油池。产物,在油吸附中可以发挥不可忽视的作用。混凝处理是利用污水中胶体颗粒具有的负电利用燃煤电厂产生的粉煤灰对油份的吸附性性,在污水中引入带相反电荷的电解质进行电性中能,实现对含油废水的处理,达到了废物利用和以和,使胶体微粒脱稳,从而达到油水的分离。废治废的目标,但在其理论研究方面还有待于进一粗粒化聚集分离是使含油废水通过一种填有步深入研究。[8]粗粒化材料的装置,使污水中的微细油珠聚结成大1.3.7高效气浮法颗粒,然后进行油水分离。该法适用于处理分散油此法采用SPD型高效气浮装置,利用其特殊的和乳化油。粗粒化材料一般具有良好的亲油疏水性"零速度"原理:原水从气浮池中心旋转头进入,通过能,分为无机和有机两大类。通常用热析无纺布滤配水器布水,配水器移动速度和进水的流速相同,材。此装置具有体积小,效率高,结构简单,不需加方向相反,产生了"零速度",这样进水不会对原水产药,投资省等优点。缺点是填料易堵塞,因而降低了生扰动,使得颗粒的悬浮和沉降在一种静态下进行。[5]除油效率。秦皇岛热电厂就是利用此法,对厂内工业废水处理n-26-ZHEJIANGCHEMICALINDUSTRYVol.39No.05(2008)回收利用的,不再向原排污口新开河排放污水,减形成H2O2:--少了对渤海湾的污染,具有明显的环境效益。O2+e·O2-+总之,对于电厂含油废水的乳化油,一般均采·O2+HHO2·--用气浮法予以去除,除油效率较高。图1为安阳电或·O2+HO2·O2+HO2[1]厂工业废水处理与回收利用工艺。2HO2·H2O2+O2+或HO2·+HH2O2(2)H2O2经下列反应生成·OH:--H2O2+eOH+·OH2++-或H2O2+FeFe3+OH+·OH氧化絮凝复合床装置是从三维电极出发,巧妙图1安阳电厂工业废水处理与回收利用工艺配以催化氧化技术而构成的高新水处理技术。此装正确合理使用气浮法处理含油废水,是出水达置具有系统简单、运行稳定、操作维护方便;占地面标的关键,合理使用气浮法的关键在于投药量及最积小、运行费用低;处理效果良好,污泥排放少,无佳投药时的pH范围的控制。南口机务段含油废水二次污染等特点。的治理工程中采用碱式氯化铝作为混凝剂,它是一1.5.3厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺(A2/O工种无机高分子混凝剂,在投加过程中,如果投加量艺)过少,则起不到混凝效果;如果投药量过多,絮凝此法是在1975年,南非的Barnard提出在曝气效果反而会降低,甚至重新稳定。通过在调试过程池前设厌氧段的Phoredox工艺,继而又将中对投药量及最佳pH范围的摸索,提出投加量在Bardenpho工艺和Phoredox工艺相结合,发展成为0.01%~0.02%,出水pH值控制在6.5~7.0范围内,出修正的Bardenpho法,即厌氧-缺氧-好氧系统(A2/[9][12]水效果最好,能够维持出水含油量在3~5mg/L。O系统),达到同时去除BOD、N、P的目的。[13]1.4输煤系统冲洗水处理此法在首段厌氧池主要是进行磷的释放,使采用沿煤池进行沉淀处理,煤可以回收利用,污水中磷的浓度升高,溶解性有机物被细胞吸收而水排至下水道或清水池,重金属超标时排入化学废使污水中的BOD浓度下降。水处理系统。在缺氧池中,反硝化细菌利用污水中的有机物-1.5生活污水处理作为碳源,将回流混合液中带入的大量NO3-N和[10]-1.5.1生物接触氧化法NO2-N还原为氮气释放到空气。BOD5浓度继续下-该法处理生活污水的原理是:在处理池中设置降,NO3-N浓度大幅度下降。填料,填料上长满生物膜,污水以一定流速流入其在好氧池中,反硝化细菌被微生物生化降解;中,在充氧条件下,与填料接触的过程中,有机物被有机氮被氨化,继而被硝化,使NH3-N浓度显著下-生物膜上附着的微生物所降解,从而使污水得以净降,但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加,而P随化。图2表示南海市发电A厂生物接触氧化法系统着聚磷菌的过量摄取,也以较快的速率下降。流程。1.6脱硫废水处理1.6.1灰场堆放脱硫废水与经过浓缩的副产品石膏混合后排放到电厂干灰场堆放,飞灰本身的CaO含量可以作为粘合剂固化脱硫石膏。如德国燃用褐煤的电厂一般就采用向石膏中掺入飞灰和石灰的混合物,将石图2南海市发电A厂生物接触氧化法系统流程[11]1.5.2氧化絮凝复合床(OFR)处理法膏固化为硅酸钙的方法,固化处理后的石膏坚硬,[1]此法的利用机理主要是基于电解生成H2O2后不易渗水。迅速产生的羟基自由基(·OH)对水中有机物的强氧1.6.2蒸发化作用。其反应过程如下:脱硫废水在ESP和空气预热器之间的烟道中(1)吸附在催化剂表面的O2捕获电子,形成过完全蒸发,所含固态物与飞灰一起收集处置。美国-氧自由基离子·O2,然后通过溶液内的一系列反应采用的高级石灰石洗涤脱硫系统中,在ESP前设置n2008年第39卷第5期《浙江化工》-27-废水蒸发系统,达到工艺基本无废水排放。染为核心,即"清洁生产"。清洁生产是从生态经济大1.6.3废水处理系统整体优化出发,对物质转化过程不断采取战略(1)中和性、预防性措施,以提高物料和能源的利用率,减少中和处理的主要作用包括两个方面:1)发生酸以至消除废料的生成和排放,降低生产活动对资源碱中和反应,调整pH在6-9范围;2)沉淀部分重金过程使用以及对人类和环境造成的风险,实现社会属,使锌、铜、镍等重金属盐生成氢氧化物沉淀。常可持续发展。清洁生产可以规范生产工艺和管理方用的碱性中和药剂有石灰、石灰石、苛性钠、碳酸钙法,节约资源,降低能耗,增加产量,提高品质,减少"[14]等。三废",既提高企业收益又保护环境。(2)化学沉淀3结束语废水中的重金属离子、碱土金属常用氢氧化物火电厂的废水治理应与节约水资源相结合,单和硫化物沉淀法去除,常用的药剂分别为石灰和硫项治理与综合治理相结合,管水、治水、节水一体化;化钠。应该把废水处理、回收利用作为一个系统工程来考(3)混凝澄清处理虑,统筹规划,使之发挥最大的经济效益。经过化学沉淀处理后的废水中,含有许多微小参考文献:的悬浮物和胶体物质,必须加入混凝剂使之凝聚成[1]河北省电力试验研究所.火力发电厂水系统综合技术大颗粒而沉降下来。常用的混凝剂有硫酸铝、聚合[M].2000.氯化铝、三氯化铁、硫酸亚铁等;常用的助凝剂有石[2][苏]В.Н.波克罗夫斯基,Е.П.阿拉克契也夫,黄元鼎译.灰、高分子絮凝剂等。火力发电厂废水治理[M].北京:水利水电出版社,1986.[3]梁维婷.絮凝床含油污水处理装置的应用[J].电力环境总之,结合我国目前火电厂脱硫工作的实际情保护,2001,17(2).况,在吸收借鉴国外处理技术的基础上,积极开展[4]童盛宁,徐峰,蓝琬夫.介绍一种含油污水处理新工艺[J脱硫技术的研究工作,如处理药剂的筛选,加药量].电力环境保护,2001,17(4).和浓度的确定,选取合理的停留时间,研究重金属[5]李培红,张克蜂,王永胜,严家适.工业废水处理与回收沉淀的最佳条件等,为工业应用提供较为完善的设利用[M].北京:化学工业出版社,2001.计参数和依据。[6]马晓丽,杨万军.高效分离池-絮凝沉淀法处理火电厂2对今后废水处理的几点看法工业废水[J].电力环境保护,1999,15(3).[7]王湛.膜分离技术基础[M].北京:化学工业出版社,2.1污水资源化2000.城市污水应首先被选为可靠的供水水源进行[8]赵庆久.SPD型高效气浮装置在火电厂废水处理中的再生与回收(资源化)。20世纪90年代初,日本就在应用[J].电力环境保护,2000,16(4).全国范围内推广污水回用技术,使日本近年来的取[9]北京市环境保护科学研究院.废(污)水处理工程论文水量逐年减少,节水已经初见成效。除日本外,美国、集[M].北京:中国环境科学出版社,1998.俄罗斯、西欧、以色列、印度、南非和纳米比亚的污[10]王晋,马文林,齐嵘,等.新型固定床生物膜反应器硝水回用事业也很普遍[12]。据报道,美国已经有30多化性能的研究[J].环境污染治理技术与设备,2001,2(1).个电厂实施了"零排放",许多国家都采用了"零"排[11]潭学谦.氧化絮凝复合床在火电厂生活污水处理中放的思想来解决水污染问题和节约用水。因此,要的应用[J].电力环境保护,2001,17(2).[12]汪大翚,雷乐成.水处理新技术及工程设计[M].北京:彻底解决废水的污染,必须降低废水的排放量,逐化学工业出版社,2001.步实现"零"排放。这是解决火电厂水污染的根本途[13]娄金生,等.水污染治理新工艺与设计[M].北京:海洋径。出版社,1999.2.2清洁生产[14]陈复,等.水处理技术及药剂大全[M].北京:中国石环境污染控制策略的出发点应以预防工业污化出版社,2000.TheDevelopmentandConditionsofWastewaterTreatmentinPowerPlant12WEIFei,ZHOUHai-yan(1.TangshanEnvironmentalProtectionGraduateSchool,Tangshan063000,China;2.TheEnvironmentalMonitoringStationofTangshanCity,Tangshan063000,China)(下转第21页)n2008年第39卷第5期《浙江化工》-21-ABS/粘土纳米复合材料的研究报道很少,Lee老化与应用，2006，35(1)，31~35.等采用乳液法合成ABS/粘土纳米复合材料,热分解[5]穆秀玲,等.阻燃ABS树脂的研制[J].炼油与化工，2003，14(2)：16~17.起始温度比纯ABS提高40~50℃。Sam等运用熔融[6]揣成智,等.低烟阻燃ABS体系的研制[J]．塑料科插层法制备ABS/粘土纳米复合材料。Shanofeng技，1998．(4)：16~2lwang等对粘土进行有机化改性,制得有机粘土,再[7]唐伟，等.论文资料集[C].中国塑料加工协会塑料通过熔融插层法成功制备出ABS/有机粘土纳米复改性专业委员会，2006.合材料,当粘土含量在5%时,可使材料的氧指数提[8]张云芳,等.论文资料集[C].中困塑料加加工协会高0.5,优于普通的复合材料。塑料改性专业委员，2007.目前仅仅通过粘土与ABS形成纳米复合材料[9]崔永岩.硫酸铵在ABS中的阻燃应用研究[J].中国的效果并不十分理想,有时还需要选择合适的传统塑料，2000，14(6)：63阻燃剂添加到ABS中,比较常用的是磷系、氮系及[10]夏英,等.阻燃ABS共混体系中组成对性能的影响[J].中国塑料，2000，14(1):33~37无机Mg(OH)2。但纳米粘土阻燃复合材料将是一个[11]杨金平,等.ABS/PVC共混改性的研究[J].中国塑极具发展潜力的研究方向。料，2002，16(10)：49~53参考文献：[12]何顺伦.论文资料集[C].中国塑料加工委员会塑[1]赵义平，等.ABS阻燃性能的研究[J].塑料科技，料改性专业委员会，2006.2002，(4)：17-19.[13]赵文聘,等.阻燃ABS的配方及工艺研究[J].塑料[2]王直刚.改善ABS树脂阻燃性的方法[J].炼油与化科技，2002，(6)：ll~13工，2004，15(3)：13-15.[14]周健，俞进见.无卤阻燃剂在阻燃ABS制备中的应[3]吴永刚.论文资料集[C].中固塑料加工协会塑料改用[J].现代塑料加工应用，2006,18（1）：28.性专业委员会，2006.[4]戈明亮.ABS树脂阻燃技术研究概况[J].合成材料OutlineofresearchonflameretardantABSWENRENHua-dan(YuyaoYangmingMiddleSchool,Yuyao,Zhejiang315400,China)Abstract:TheProgressintheresearchonflameretardantABSinrecentyearwasintroduced.Keywords:flameretardant;ABS!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!(上接第27页)Abstract:TheconditionsofpowerplantwastewatertreatmentinChinahasbeenreviewedsimply.Themethodsandcharacteristicsofwastewaterdealingprocessinpowerplantinabroadandhomealsohavebeenanalysed.Approachestoquitesolvingwastewaterpollutionarereinforcingcontrolstrategiesofenviorenmentpollutionandgraduallyrealizing"zero"letting.Keywords:powerplant;wastewatertreatment