废水在电厂循环水系统中的应用

1、收稿日期 : 20021126废水在电厂循环水系统中的应用黄德勇 1, 杨宝红 2, 王 2, 许 臻 2(1. 齐鲁石化公司热电厂 , 山东 淄博 255410;2. 国电热工研究院 , 陕西 西安 710032摘 要 采用曝气生物滤池 、 混凝气浮 、 过滤 、 杀菌等工艺对齐鲁石化热电厂的废水 (包括生活污水 、 养鱼塘排水 进行了处理 , 处理后的水作为循环水的补充水 。结果表明 , 该处理工艺合理 , 系统运行稳定 , 出水浊度 1NT U ,C OD Mn 5mg/L , 氨氮 2mg/L , 异养菌 1000个 /m L , 达到电厂循环水补水水质要求 。经 过核算 , 回用每吨

2、废水可节约 4. 95元 , 投资不到 1年即可收回成本 , 经济效益 、 环境效益显著 。 关键词 火电厂 ; 废水 ; 废水处理 ; 循环水中图分类号 TM621. 8 文献标识码 A 文章编号 10023364(2003 05005803 齐鲁石化热电厂位于水资源日益紧缺的山东省淄 博市 。 为了节水并解决废水排放问题 ,2001年该厂与 国电热工研究院合作 , 对厂内的生活污水 、 养鱼塘排 水 、 3号沟排水 、 反洗排水进行回收利用 。这些废水经 过深度处理后 , 替代部分黄河水补入电厂的循环水系 统 。 该项目 2001年 8月开工建设 ,2002年 1月竣工投 产 , 运行一年

3、来 , 取得了明显的社会效益和经济效益 。1 废水的组成与水质分析按照分类处理 、 分类回用的原则 , 本次工程主要对以下 4种废水进行处理回用 。(1 生活污水 流量约 50t/h , 其中大部分是洗浴用 水。 从水质指标来看 , 含盐量与现用的黄河水相差不大 , 有机物、 氨氮、 细菌、 悬浮物、 C OD 均比黄河水高。(2 3号沟排水 主要是锅炉排污水 、 机组排水及 主厂房地面冲洗水等 , 流量 (1030 t/h 。由于地面冲 洗水的混入 , 其特点是有机物含量较高 , 含盐量较低 。(3 反洗排水 来自化学车间过滤器 (2天左右反 洗 1次 , 平均每天 50t 。由于经过了沉淀

4、 , 反洗排水 的悬浮物较低 , 有机物也很低 , 比较容易处理 。(4 鱼塘排水 鱼塘每天排水 3h , 排放量为 300t 。 鱼塘排水的含盐量中等 , 但氨氮 、 有机物 、 藻类 、 细菌和悬浮物的量都要比黄河水高得多 。污水总量每天约 2000t , 合 83t/h 。 根据各处废水 水量的加权计算 , 废水混合后的几项主要水质指标见 表 1。表 1 混合后废水主要指标 (计算结果 项 目 最大值 最小值 浊度 /NT U 18 10COD Mn /mg L -140. 623. 4NH 3N/mg L -17. 4Cl -58. 04从表 1看出 , 混合后的废水 Cl -完全可以

5、满足循环水的补水要求 , 氨氮的含量稍高 , 超标的项目是有机 物和浊度 。2 废水处理工艺废水用于循环冷却水 , 重点要解决 2个问题 :(1 防止某些杂质 、 离子对凝汽器管材的腐蚀 , 主 要控制 Cl -的含量 。(2 防止产生生物污泥 , 它会使系统中的铜管发 生堵塞或产生污泥下的腐蚀 , 主要控制 BOD 、 C OD 和 细菌的数量 。85技术交流 (2. 1 工艺流程废水处理工艺流程见图 1。图 1 废水处理工艺流程2. 2 工艺原理考虑到废水中生活污水占有较大的比例 , 故在处 理工艺中采用了生化处理 ; 为了满足循环水的水质要 求 , 在生化处理之后进行深度处理 。2. 2

6、. 1 生化处理生化处理的关键设备选用曝气生物滤池 。电厂厂 区生活污水的 BOD 和 C OD 较城市污水低得多 , 如果采 用传统的二级处理方案 , 设备投资高 , 占地面积大 , 系 统复杂 , 而且运行稳定性不好 。曝气生物滤池是近年 来开发的新技术 , 其原理是利用池内滤料表面生长的 生物膜在好氧条件下高效降解废水中的有机物 , 同时 进行生物脱氮 。 该工艺特点 :(1 具有微生物接种挂膜 快和生长繁殖迅速的优点 ; (2 由于气体在滤料孔隙内 滞留时间长 , 与生物膜接触充分 , 生物量和生物活性 高 , 氧利用率高 , 能耗低 ; (3 可获得良好的脱氮效 果 3。2. 2.

7、2 深度处理经过曝气生物滤池处理后 , 水中的有机物 、 BOD 、 悬浮物都有大幅度降低 , 因此进入后级设备的水为低 浊水 , 故设计中没有采用传统的澄清池 , 而是采用了气 浮工艺 。 与澄清池相比 , 气浮池具有表面负荷高 , 对低 浊水处理效果好的特点 。气浮工艺的运行方式是在进水中投加混凝剂 , 通 过反应器进行快速混凝反应 , 使水中的胶体 、 悬浮杂质 脱稳生成小颗粒矾花 , 然后进入气浮池进行分离 。在 气浮池中矾花在细微气泡的携带下浮上水面 , 聚集成 稳定的浮渣层 。浮渣层由刮渣板刮除 , 而清水则自流 进入气浮出水池 。由于循环水系统对补充水的悬浮物要求比较严 格 ,

8、气浮池出水还要经过滤池过滤才能送入循环水池 。 过滤设备采用重力式滤池 。 这种滤池不需要设置反洗 水泵 , 反洗操作简单 , 运行方式与无阀滤池相似 。滤后出水投加次氯酸钠杀菌剂 , 经接触反应后进 入清水池 , 最终由清水泵将其送至循环水池 。3 运行结果的分析与 讨论 2001年 12月 20日工程完 工 , 经过 20天连续调试运行 , 完 成了竣工验收 。在此期间 , 热电 厂对出水水质多次监测 , 结果表 明 , 系统出水水质完全达到了设计标准和循环水补水 标准 。(1 曝气生物滤池 调试期间 , 在挂膜完成后对曝 气生物滤池运行的参数进行了测定 , 结果见表 2。由 表 1、 表

9、 2可见 , 该设备对悬浮物的去除率大于 50% (用浊度计算 , 对有机物的去除率大于 45%(用 C OD Mn 计算 , 对氨氮的去除率大于 50%。 反洗周期大约 3天 左右 。表 2 曝气生物滤池进出水水质测试日期进水 出水浊度 /NT UC OD Mn /mg L -1氨氮 /mg L -1浊度 /NT UC OD Mn /mg L -1氨氮 / mg L -1 20012122277. 43. 620. 290. 91. 760. 01 200121222910. 83. 540. 585. 21. 710. 01 20012122305. 22. 090. 432. 31. 1

10、30. 02 200220120410. 83. 541. 121. 81. 890. 55 200220120716. 54. 400. 848. 02. 320. 36 (2 气浮 混凝剂的质量是影响气浮池运行极其 重要的因素 。 在调试期间 , 使用了两种混凝剂进行试 验 , 一种是聚合硫酸铁 , 另一种是碱式氯化铝 。结果发 现 , 由于此次试验所用的聚合硫酸铁质量很差 , 使得气 浮池出水浊度和色度都很高 , 烧杯试验表明 , 其混凝效 果极差 , 生成的矾花量少 , 水中铁的溶出量很高 。在后 面的调试中 , 使用质量较好的碱式氯化铝 , 出水水质明 显改善 , 而且很快达到了气浮

11、池的设计水质标准 , 故在 以后的运行中 , 一直使用该产品 , 出水水质很稳定 。 表 3为在碱式氯化铝剂量 40mg/L 的条件下气浮 池进出水浊度值 。从表 3可见 , 在进水浊度较高的情 况下 , 气浮池对浊度的去除率在 80%以上 ; 而在进水 浊度较低的情况下 , 去除率也保持在 70%以上 。气浮 池出水浊度小于 2NT U , 说明气浮工艺完全可以满足 要求 。95技术交流 ( 表 3 气浮池进出水浊度测试日期进水 /NT U出水 /NT U 去除率 /%20012122215. 21. 375. 020012122270. 90. 277. 720012122295. 20.

12、 590. 320022012031. 40. 471. 420022012067. 91. 482. 320022012078. 00. 692. 5(3 重力式滤池 滤池是最后一级处理设备 。经过调试 , 滤池出水浊度小于 1NT U , 杀菌消毒后异氧菌 含量每毫升水样小于 1000个 ; 水质完全达到了循环系 统的要求 。滤池的反洗周期 3天左右 , 每次反洗时间 (1015 min 。 从滤层表面的窥视孔观察 , 反洗强度可以满 足要求 。表 4 系统出水水质 项目 进水 出水 去除率 /%外观 混浊 清 气味 有无浊度 3/NT U 15. 40. 696. 1沉淀有无PH38.

13、27. 7COD 3Mn /mg L -14. 522. 1951. 5氨氮 3/mg L -11. 070. 5053. 3余氯 3/mg L -10. 010. 47总硅量 /mg L -15. 21Cl -/mg L -176. 490. 4异养菌 /个 m L -1120碱度 /mm ol L -12. 52暂硬 /mm ol L -12. 52总硬 /mm ol L -15. 20注 :带 “ 3” 项目数据为多日平均值4 运行效果和效益该套系统已经连续运行近 1年 , 在进入夏季时发现 3号沟的水温有时会超过 70 , 这样高的水温对曝 气生物滤池的运行十分不利 , 尤其是超过了生

14、物膜所 能耐受的温度 。为此 , 电厂在 3号沟进入调节池的管 路上增加了喷淋降温装置 , 有效降低了水温 , 保证了设 备的正常运行 。实践证明 , 该套废水回用处理系统运行可靠 , 适用 于齐鲁石化热电厂的具体条件 。综合考虑电费 、 药剂 费 、 设备折旧费和人工费 , 每吨成本为 0. 75元 , 工业水 成本 5. 7元 /t (包括排污费 , 即每吨回用水可产生 4. 95元的经济效益 。 按日制水量 2000t 计 , 每年 (按 360天 计 可创造经济效益 356万元 , 投资不到 1年即可收回 成本 。 同时 , 每年可减少废水排放量 72万 t , 其环境效 益也十分显著

15、 。5 结 论(1 齐鲁石化热电厂采用的废水回用处理工艺是成功的 。 其出水水质 、 处理水量完全可以满足电厂的要求 , 经济效益 、 环境效益显著 。(2 曝气生物滤池具有生物荷载量大 、 能耗低 、 可 同时去除有机物和氨氮等特点 , 并可除去部分悬浮物 ; 对 C OD Mn 、 浊度 、 氨氮均有较高的去除率 。(3 气浮池运行稳定 , 当进水浊度在较大范围内变 化时 , 其对浊度的去除率始终大于 70%。(4 重力式滤池具有系统简单 、 运行可靠 、 维护量 小的优点 , 对稳定系统出水水质有重要的作用 。(上接第 53页 参 考 文 献 1 Marsik. A new concep

16、tion of digital adaptive PS D control J.Problems of C ontrol and In formation Theory ,1983,12(4 :2672279.2 丁红 , 舒迪前 , 王京 . 无需辩识的 PS D 自适应控制器及其应用 J.冶金自动化 ,1994,18(2 ,35239.3 金以慧 . 过程控制 M.北京 :清华大学出版社 ,1993. 4 马平 , 朱燕飞 , 牛征 . 基于神经网络的主汽温控制 J.华北电力大学学报 ,2001,28(2 :52255.6技术交流 (sults obtained , the type -s

17、election design o f CFB boiler can be m ade , providing simultaneously a guid ance for operation o f real boilers.CAUSE ANA LYSIS OF DESUPERHEATING WATER QUANTIT Y G OING BE YON D THE LIMIT FOR 2000t/h BOI LERS Liu K oulin et al(38 Through testing , the m ain causes leading to desuperheating w ater

18、qu antity to go beyond the limit for 2000t/h boilers h ave been analysed and determined. I t is considered th at the m ain causes are as follow s :(1 The boiler m anu facturer h as insu fficient understanding o f the Shenfu coal and it s ash and slag properties; (2 the selected furnace cleanliness f

19、actor w as larger ; (3 the designed heating surface o f furnace evap arator w as sm aller. All o f these results in comp aratively high flue gas temperature at the outlet o f furnace. Through mea 2sures o f combustion adjustment , adopting air distribution in steps , and burning under low oxygen etc

20、. , it is achieved to m ake the desuperheating w ater qu antity o f said boilers to be low ered , Providing with b asis for technical retro fit o f oil -fired boilers in the future.STU DY ON VA L VES OVER LAP IN RETR OFITTING THE STEAM TURBINE G OVERNING SYSTEM Wen Xiankui et al(41 Study and analysi

21、s on the problem o f non -suitable V alves overlap disposition in retro fitting the steam turbine governing system h ave been carried out. I t is suggested th at the over 2lap o f each governing valve can t be adjusted to zero in order to decrease throttling loss o f steam admission after the steam

22、distributing mech anism h as been retro fitted from hydraulic regulation to electrohydoaulic regulation. The test results o f valves ch aracteristic curve o f a 200MW steam turbine are given.ANA LYSIS OF WI DESPREAD VIBRATIOIN FAU LTS OCCURRE D ON H OME -MADE 200MW UNITS Zh ang Weijun et al(44 Sever

23、al vibration events commonly encountered on home -m ade 200MW units , such as unb alance o f long -jointed sh aft o f three -cylinder and three -exh aust units , friction and low -frequency vibration o f bearing p ad N o. 2, and resonance o f low -pressure cylinder body structure on three -cylinder

24、and tw o -exh aust units etc. , h ave been discussed , as w ell as certain analysis o f the said events being carried out , and corresponding remedical measures in the field being put forw ard.CAUSE ANA LYSIS OF B LADE BREAK AGE IN LOWPRESSURE CYLIN DER OF C 50-90/13T YPE STEAM TURBINE AN D COM 2PAR

25、ISON OF RESOL VING COUNTER MEASURES THEREOF Sun Zhib ao et al(48 The causes o f blade break age in low -pressure cylinder o f a C 50-90/13type steam turbine h ave been analysed , several resolving countermeasures , such as replacing blades o f thir 2teenth grade , retro fitting flow p assage o f low

26、 -pressure cylinder , and retro fitting flow p assage o f the entire turbine etc. are put forw ard , and a comp arison from aspects o f retro fit expenses and economic issues being m ade , providing a certain b asis and experience for retro fitting 50MW units in the future.APP LICATION OF INTERNA L

27、MODE L AN D SE LF -ADAPTIVE PSD CONTR OLLER IN THE MAIN STEAM TEMPERATURE CONTR OLLING SYSTEM G u Junjie et al(51 I n view o f large delay and uncertainty o f the m ain steam temperature object in a pow er plant , combining with internal model controller , a control system b ased on ad aptive PSD h

28、as been designed. Through simulation veri fication and comp arison with conventional cascade PI D control system , the results show the self -ad aptive PSD control system h as better con 2trol effectiveness.AUTOMATIC CH ANGE OVER OF AIR DUCTS FOR PU L VERIZING SYSTEM OF BOI LER N o. 1AT L U OHE POWE

29、R P LANT Lang Yian et al(54 Problems o f overelaborate airducts ch angeover exist in coal -pow der supplying system with exh aust gas. The control system and technical requirements o f autom atic airducts ch angeover h ave been described in detail. The essence o f autom atic airducts ch angeover is

30、the intelligent simulation o f operation experiences , being an organic combination o f se 2quenti al control and autom atic regulating system.TEST AN D RESEARCH OF SO 2EMISSIONS FR OM THER MA L POWER P LANTS Zhou G uiping et al(56 T rans form ation and sedimend ation o f various form s surfer in co

31、al burnt in pulverized coal bolilers h ave been expounded , it is obtained through tests th at the trans form ation ratio to SO 2m ay be adopted as 90%forpow er plants using coal pulverizing system with non -medium speed mills , and the trans form ation ratio to SO 2should be 81%forpow er plants usi

32、ng coal pulverizing system with medium speed mills for cobblestone rejected coal.APP LICATION OF WASTE WATER INTO CIRCU LATING WATER SYSTEM OF A THER MA L POWER P LANT H u ang Deying et al(58 The w aste w ater from therm al pow er plant under Q ilu Petrochemical Corp , including d aily -li fe sew ag

33、e and disch arged w ater from fishpond , h as been treated by using techniques o f aerated biological filtration , coagulated air -floatation , filtering , and b acteriside etc. , the w aste w ater after treatment being used as m ake -up w ater for circulating w ater system. The results show, the tr

34、eatment technology to be reasonable , the operation o f said system to be stable , the turbidity o f delivery w ater INTU, COD M n 5mg/L , the ammoni acal nitrogen 2mg/L , the heterotrophic b acteri a 1000unit/m L , meeting the qu ality requirements o f m ake -up w ater for circulating w ater system

35、. Through cost accounting , recovery o f one ton w aste w ater can economize R MB 4. 95yu an , the investment being recouped only within one year , h aving obvious benefits in economic and environmental aspects.APPR OACH TO SOME THECHNIC POINTS IN USING OCTADECYLAMINE FI LM Chen Jinsheng et al(61 B

36、ased on the properties and application status o f octadecylamine , experiences o f its utilization are summ arized , and some technic points w hich should be p aid attention during the time o f using octadecylamine as anti -corrsion film h ave been put forw ard.APP LICATION OF HIGH TEMPERATURE PR OT

37、ECTIVE COATING ON BOI LER TUBES AN D PREVENTIVE MEASURES THERE 2OF Luo Lixin(63 Summ arization and theoritical analysis o f developing high temperature anti -corrosion and w earresisting coatings applied to boiler tube surfaces h ave been carried out. Experiences and lessons from several applications are given , and corresp