發電企業的工業廢水零排放工程
摘要：嘉興發電有限責任公司通過實施工業廢水零排放工程，對電力生產過程中的各類廢水進行收集和分類處理，分別設計了綜合費水處理系統、含煤廢水處理系統、非經常性廢水處理等系統。減少了淡水資源的取用，起到了降低發電水耗，節約生產成本的作用，達到了環保和節能雙贏的效果。
關鍵詞：工業廢水,零排放,節水,環保,火電廠
嘉興發電有限責任公司(下稱嘉興發電)一期工程為2 X300 Mw 的燃煤機組，生產、生活用的淡水取自太湖水系的黃姑塘。原來嘉興發電廠的工業廢水沒有很好做到清污分排，除化學廢水、機組排水槽排水及生活污水集中處理達標排放外，其他廢水都進人雨水井隨雨水排放。廢水排放增加了水資源的取用，造成水資源浪費，部分生產廢水與雨水排澇系統混排，不符合環保要求，而排污和取水雙向交費，增加了企業的負擔，同時也影響著企業的形象。通過投資實施獨具特色的工業廢水零排放工程，不僅真正做到了工業廢水的“零”排放，通過該系統可以充分利用天然降水，節約了大量寶貴的淡水資源。
1 總體方案設計
根據產生廢水的種類分類收集，進行分質、分類和綜合處理，分別設計了綜合廢水處理系統，含煤廢水處理系統，非經常性廢水處理系統和含油廢水處理系統。生活污水處理系統，污泥濃縮系統。對灰庫沖灰循環系統進行改造，實現閉式循環利用；對循環水泵沖洗水和循門坑的海水進行改造，將海水和淡水進行隔離。
新建各類水池、建筑物及各輔助設施：機械攪拌澄清池，中間、排放、回用水池，集泥池，煤場回用水池，含油廢水收集池，CPI隔油池，生活污水處理好氧池、厭氧池、清水池，灰庫回收水池等16個；煤場配電間，加藥間，二氧化氯發生間，板框壓濾機間等4座；6 座廢水調節池(1 008 m )，機組排水槽，污泥濃縮池，絮凝槽，南北沉煤池，綜合廢水區加藥間，用空閑廢水車間做為廢水控制室。利用的設備有：各類輸送泵9 臺，羅茨風機，7臺攪拌機，各類計量箱，7個儲存槽、各類閥門83只。把主機爐底渣系統改造后更換下的爐底液下泵。安裝到灰庫渣水回收水池。做為灰庫渣水回收水泵。
就地控制室采用上位機+可編程控制器(PLC) 的模式。并有就地操作站。可將廢水系統接人輔助設備集中控制系統，在實現集中監控后，取消廢水就地操作站。
1．1 綜合廢水處理系統
用于處理從雨水池中取出的綜合廢水和空預器沖洗水，處理能力為180 m ／h，工藝流程為：
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1．2 非經常性廢水處理系統
其工藝流程為：
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機組排水量約為3 1 m ／h左右，一般情況下這部分廢水的水質都較好，直接送到回用水池回用。特殊情況下水質超標時，可切換到綜合廢水處理系統進行處理。空預器沖洗水與雨水提升泵來水進人180 t／h 綜合廢水處理系統處理。鍋爐酸洗殘液EDTA廢水進人專門廢水調節池，經過pH調整，先到豎流式固液分離裝置進行混凝沉淀分離處理，去除固體雜質后，降低重金屬離子、有機物含量及COD濃度后，再輸送到生活污水處理裝置進行生化處理。正常處理量為2 t／h。豎流式固液分離器的排污進人集泥池，與其他泥水一起排人污泥濃縮池進行脫水處理。
1．3 生活污水處理系統
拆除原一體化生活污水處理裝置，新建生活污水處理回用系統，其處理量為40 m ／h，將酸洗廢水和含油廢水排人生活污水處理裝置，與生活污水一起進行生化處理，增加必須的處理設備。處理合格的廢水后送至煤場作補充水，或直接排人總的廢水排放池。
其工藝流程為：
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1．4 煤水處理系統
新建l套含煤廢水處理系統，設計處理能力為 40 m ／h。本系統與煤場水噴淋系統形成獨立的閉式循環系統。其工藝流程為：
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1．5 含油廢水收集處理裝置
處理能力為2．5 m ／h。工藝流程為：
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1．6 其他輔助項目
本系統總體方案設計時考慮從雨水系統提取處理，目的是充分利用天然降水，但因系統上的原因，還存在部分海水和灰渣水進入雨水系統的情況，可能會在長期的循環使用過程中，對設備產生一些負面影響，所以要將這部分進入的海水和灰渣水進行攔截和改造。
(1)灰渣水系統。新建灰渣回收水池和回收水泵，將灰渣澄清池溢流到雨水井的部分改到回收水池，并將渣水和地面沖洗的閘水回收利用。
(2)將循環水泵房的旋轉濾網沖洗水，由原排往雨水系統改到排往循環水泵前池，回到海水系統。
(3)將汽機房零米循門坑排污泵排水，由原排往雨水系統改到排往凝汽器循環水回水管，回到海水系統。
2 系統投運情況
2．1 運行管理
設備運行需根據雨水變化情況而定。當無降雨或降小雨時及時把進入雨水井的廢水提取到主廢系統處理回用，將其控制在最低水位。正常情況下處理的廢水量小于總回用水，全部廢水均可回用。當降小到中雨時，處理的水量大于總回用水量時，可啟動系統備用的排放水泵向外界合格排放。根據系統的最大出力(機械攪拌澄清池180 Ill ／h)和嘉興發電一期生產區域總面積計算(約為34．8萬m )，可滿足 28．24 mm／d降雨的排澇要求。通過新建的排放水泵向外合格排放，而不需啟動雨水排澇泵向外排放。當降雨量大于28．24 mm／d的降雨時(歷年平均約為l3 天)，系統來不及處理，啟動雨水排澇泵向外排放，啟動概率<3．5％ 。在降雨量增加的過程中，雨水井中的存水已被稀釋，可提升到廢水系統處理。當達到大雨水平時，雨水井中基本上全是雨水，可正常排放。有以下2點說明：
(1)在啟動雨水泵之前，雨水井中的水通過雨水提升泵輸送到綜合廢水調節池時，有監測儀表對水質進行監測，雨量增加后，雨水井中的水質應更好，所以雨水泵排出的水應是受控的。
(2)根據平湖氣象臺提供的氣象資料和《市政工程設計一雨水管網》的資料及一期工程用地情況分析計算，在2 h內達到28．24 mm／d的降雨強度時，雨水井中的存水經過邊降雨邊提升處理的稀釋后，雨水排澇泵啟動前雨水井中的存水濃度小于正常情況的 3．05％ 。其水質指標明顯好于原水，更好于降雨初期對地面沖刷后匯流的雨水排水。
2．2 系統相關指標
工程驗收后，組織進行日常維護，除個別流量表因廢水中有雜物影響出現故障，尚未出現較大的新設備故障。原一期工程配套羅茨風機和助凝劑攪拌機等老設備故障較高，已組織專題分析討論制定處理辦法。這些故障尚未影響整個系統正常運行。
(1)系統投運率和負荷率。綜合廢水日平均的處理量為86 t／h左右，負荷(開機)率為47．8％ ，有 94 t／h的備用出力。含煤廢水處理系統設計負荷為 40 t／h，每天按設計負荷運行3～4 h。生活污水處理系統設計負荷為40 t／h，現在24 h連續運行，根據生活污水來水量變化調整兩個系列的運行方式，現負荷率為40％左右，2個系列可實行1運1備。
(2)廢水排放率。目前所有工業廢水均得到回收處理，沒有對外排放工業廢水，已做到了工業廢水零排放。所有生活污水均得到回收處理，已做到了合格排放。
3 工程實際技術指標和經濟核(預)算分析
3．1 運行成本
該系統的運行成本主要由設備折舊費、設備維修費、藥劑費 動力費及管理費(含人工費)組成。各項運行成本統計見表1。
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注：生活污水處理量為30—35 m ／h，年運行360天，24 h連續處理。年處理量25～30萬m ；煤水處理量為40 m ／h，年運行300天，每天 10～12 h，年處理量12～15萬m 。綜合廢水處理水量為170～180 m ／h，年運行300天，連續24 h，年處理量120～130萬m 。
3．2 主要技術經濟指標
廢水處理的主要技術指標見表2。
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在沒有降雨的情況下，可回收各類廢水130 t／h 左右，年減少淡水取用約100萬t。系統的備用出力可滿足降雨量小于1"5 mm／d的處理回用能力，據初步估算每年可利用天然降雨30～35萬m 。每年可節水近130萬t。擬進一步加強設備維護和運行管理，充分發揮投資效益，降低運行成本，保證促進生產和改善環境的同步協調發展。計劃減少排污水量 157～ 175 萬m ／年；削減COD(外排污水平均 40 me,／L)排放量6．28～7．O0萬kg／年。
4 結束語
廢水零排放系統建成后，全廠只有1個備用污水排放口，在正常情況下可實現廢水零排放，特殊情況下能做到合格排放。雨水泵只起到排澇的作用，不再是污水排放口，消除了清污混排現象。廢水零排放系統的主要優點就是在真正實現廢水零排放的同時，還相當建立了一個無形的水庫，可以充分利用優質的天然降雨，減少淡水資源的取用，降低發電水耗，節約生產成本，起到環保和節能雙贏的效果。過去對雨水井造成污染的主要是含煤廢水和灰庫溢流的渣水，現已做到分質回收攔截，有效處理回用。過去有機物含量較大、對環境影響嚴重，且無有效處理手段的鍋爐酸洗廢水，現在應用生物技術使鍋爐酸洗廢水與生活污水相互作用，得到有效處理。
在試運行期間還存在一些問題，如綜合廢水回用水系統的水質指標中氯離子含量有時略偏高，導電度上升到2 000左右，影響回用水質量，有時只能排放，造成一定浪費。這主要是雨水系統的混凝土管網嚴密性較差，地下水進入雨水系統，而地下水受海邊灘涂侵蝕，越靠海邊的海水侵入影響越大，鹽分越高。為解決該問題，乙方向甲方提出2條建議：① 廢水零排放工程投產后，淡水取用量下降，反滲透系統的負荷相對減輕較多，建議x,ti~系統處理能力進行論證，是否可將回用水補充到除鹽水系統，還可進一步減少淡水取用量。② 增加1套電吸附除鹽系統，這是近年來發展的一項新技術，已通過科技成果鑒定，已運用到生產中。它可以取除50％ 的鹽分，能夠滿足回用水水質標準要求。
嘉興發電為其他發電企業提供了一個較好的樣板，如能在全國發電企業推廣，將會對我國的環境保護起到較大的促進作用。
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