发电企业的工业废水零排放工程
摘要：嘉兴发电有限责任公司通过实施工业废水零排放工程，对电力生产过程中的各类废水进行收集和分类处理，分别设计了综合费水处理系统、含煤废水处理系统、非经常性废水处理等系统。减少了淡水资源的取用，起到了降低发电水耗，节约生产成本的作用，达到了环保和节能双赢的效果。
关键词：工业废水,零排放,节水,环保,火电厂
嘉兴发电有限责任公司(下称嘉兴发电)一期工程为2 X300 Mw 的燃煤机组，生产、生活用的淡水取自太湖水系的黄姑塘。原来嘉兴发电厂的工业废水没有很好做到清污分排，除化学废水、机组排水槽排水及生活污水集中处理达标排放外，其他废水都进人雨水井随雨水排放。废水排放增加了水资源的取用，造成水资源浪费，部分生产废水与雨水排涝系统混排，不符合环保要求，而排污和取水双向交费，增加了企业的负担，同时也影响着企业的形象。通过投资实施独具特色的工业废水零排放工程，不仅真正做到了工业废水的“零”排放，通过该系统可以充分利用天然降水，节约了大量宝贵的淡水资源。
1 总体方案设计
根据产生废水的种类分类收集，进行分质、分类和综合处理，分别设计了综合废水处理系统，含煤废水处理系统，非经常性废水处理系统和含油废水处理系统。生活污水处理系统，污泥浓缩系统。对灰库冲灰循环系统进行改造，实现闭式循环利用；对循环水泵冲洗水和循门坑的海水进行改造，将海水和淡水进行隔离。
新建各类水池、建筑物及各辅助设施：机械搅拌澄清池，中间、排放、回用水池，集泥池，煤场回用水池，含油废水收集池，CPI隔油池，生活污水处理好氧池、厌氧池、清水池，灰库回收水池等16个；煤场配电间，加药间，二氧化氯发生间，板框压滤机间等4座；6 座废水调节池(1 008 m )，机组排水槽，污泥浓缩池，絮凝槽，南北沉煤池，综合废水区加药间，用空闲废水车间做为废水控制室。利用的设备有：各类输送泵9 台，罗茨风机，7台搅拌机，各类计量箱，7个储存槽、各类阀门83只。把主机炉底渣系统改造后更换下的炉底液下泵。安装到灰库渣水回收水池。做为灰库渣水回收水泵。
就地控制室采用上位机+可编程控制器(PLC) 的模式。并有就地操作站。可将废水系统接人辅助设备集中控制系统，在实现集中监控后，取消废水就地操作站。
1．1 综合废水处理系统
用于处理从雨水池中取出的综合废水和空预器冲洗水，处理能力为180 m ／h，工艺流程为：
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1．2 非经常性废水处理系统
其工艺流程为：
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机组排水量约为3 1 m ／h左右，一般情况下这部分废水的水质都较好，直接送到回用水池回用。特殊情况下水质超标时，可切换到综合废水处理系统进行处理。空预器冲洗水与雨水提升泵来水进人180 t／h 综合废水处理系统处理。锅炉酸洗残液EDTA废水进人专门废水调节池，经过pH调整，先到竖流式固液分离装置进行混凝沉淀分离处理，去除固体杂质后，降低重金属离子、有机物含量及COD浓度后，再输送到生活污水处理装置进行生化处理。正常处理量为2 t／h。竖流式固液分离器的排污进人集泥池，与其他泥水一起排人污泥浓缩池进行脱水处理。
1．3 生活污水处理系统
拆除原一体化生活污水处理装置，新建生活污水处理回用系统，其处理量为40 m ／h，将酸洗废水和含油废水排人生活污水处理装置，与生活污水一起进行生化处理，增加必须的处理设备。处理合格的废水后送至煤场作补充水，或直接排人总的废水排放池。
其工艺流程为：
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1．4 煤水处理系统
新建l套含煤废水处理系统，设计处理能力为 40 m ／h。本系统与煤场水喷淋系统形成独立的闭式循环系统。其工艺流程为：
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1．5 含油废水收集处理装置
处理能力为2．5 m ／h。工艺流程为：
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1．6 其他辅助项目
本系统总体方案设计时考虑从雨水系统提取处理，目的是充分利用天然降水，但因系统上的原因，还存在部分海水和灰渣水进入雨水系统的情况，可能会在长期的循环使用过程中，对设备产生一些负面影响，所以要将这部分进入的海水和灰渣水进行拦截和改造。
(1)灰渣水系统。新建灰渣回收水池和回收水泵，将灰渣澄清池溢流到雨水井的部分改到回收水池，并将渣水和地面冲洗的闸水回收利用。
(2)将循环水泵房的旋转滤网冲洗水，由原排往雨水系统改到排往循环水泵前池，回到海水系统。
(3)将汽机房零米循门坑排污泵排水，由原排往雨水系统改到排往凝汽器循环水回水管，回到海水系统。
2 系统投运情况
2．1 运行管理
设备运行需根据雨水变化情况而定。当无降雨或降小雨时及时把进入雨水井的废水提取到主废系统处理回用，将其控制在最低水位。正常情况下处理的废水量小于总回用水，全部废水均可回用。当降小到中雨时，处理的水量大于总回用水量时，可启动系统备用的排放水泵向外界合格排放。根据系统的最大出力(机械搅拌澄清池180 Ill ／h)和嘉兴发电一期生产区域总面积计算(约为34．8万m )，可满足 28．24 mm／d降雨的排涝要求。通过新建的排放水泵向外合格排放，而不需启动雨水排涝泵向外排放。当降雨量大于28．24 mm／d的降雨时(历年平均约为l3 天)，系统来不及处理，启动雨水排涝泵向外排放，启动概率<3．5％ 。在降雨量增加的过程中，雨水井中的存水已被稀释，可提升到废水系统处理。当达到大雨水平时，雨水井中基本上全是雨水，可正常排放。有以下2点说明：
(1)在启动雨水泵之前，雨水井中的水通过雨水提升泵输送到综合废水调节池时，有监测仪表对水质进行监测，雨量增加后，雨水井中的水质应更好，所以雨水泵排出的水应是受控的。
(2)根据平湖气象台提供的气象资料和《市政工程设计一雨水管网》的资料及一期工程用地情况分析计算，在2 h内达到28．24 mm／d的降雨强度时，雨水井中的存水经过边降雨边提升处理的稀释后，雨水排涝泵启动前雨水井中的存水浓度小于正常情况的 3．05％ 。其水质指标明显好于原水，更好于降雨初期对地面冲刷后汇流的雨水排水。
2．2 系统相关指标
工程验收后，组织进行日常维护，除个别流量表因废水中有杂物影响出现故障，尚未出现较大的新设备故障。原一期工程配套罗茨风机和助凝剂搅拌机等老设备故障较高，已组织专题分析讨论制定处理办法。这些故障尚未影响整个系统正常运行。
(1)系统投运率和负荷率。综合废水日平均的处理量为86 t／h左右，负荷(开机)率为47．8％ ，有 94 t／h的备用出力。含煤废水处理系统设计负荷为 40 t／h，每天按设计负荷运行3～4 h。生活污水处理系统设计负荷为40 t／h，现在24 h连续运行，根据生活污水来水量变化调整两个系列的运行方式，现负荷率为40％左右，2个系列可实行1运1备。
(2)废水排放率。目前所有工业废水均得到回收处理，没有对外排放工业废水，已做到了工业废水零排放。所有生活污水均得到回收处理，已做到了合格排放。
3 工程实际技术指标和经济核(预)算分析
3．1 运行成本
该系统的运行成本主要由设备折旧费、设备维修费、药剂费 动力费及管理费(含人工费)组成。各项运行成本统计见表1。
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注：生活污水处理量为30—35 m ／h，年运行360天，24 h连续处理。年处理量25～30万m ；煤水处理量为40 m ／h，年运行300天，每天 10～12 h，年处理量12～15万m 。综合废水处理水量为170～180 m ／h，年运行300天，连续24 h，年处理量120～130万m 。
3．2 主要技术经济指标
废水处理的主要技术指标见表2。
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在没有降雨的情况下，可回收各类废水130 t／h 左右，年减少淡水取用约100万t。系统的备用出力可满足降雨量小于1"5 mm／d的处理回用能力，据初步估算每年可利用天然降雨30～35万m 。每年可节水近130万t。拟进一步加强设备维护和运行管理，充分发挥投资效益，降低运行成本，保证促进生产和改善环境的同步协调发展。计划减少排污水量 157～ 175 万m ／年；削减COD(外排污水平均 40 me,／L)排放量6．28～7．O0万kg／年。
4 结束语
废水零排放系统建成后，全厂只有1个备用污水排放口，在正常情况下可实现废水零排放，特殊情况下能做到合格排放。雨水泵只起到排涝的作用，不再是污水排放口，消除了清污混排现象。废水零排放系统的主要优点就是在真正实现废水零排放的同时，还相当建立了一个无形的水库，可以充分利用优质的天然降雨，减少淡水资源的取用，降低发电水耗，节约生产成本，起到环保和节能双赢的效果。过去对雨水井造成污染的主要是含煤废水和灰库溢流的渣水，现已做到分质回收拦截，有效处理回用。过去有机物含量较大、对环境影响严重，且无有效处理手段的锅炉酸洗废水，现在应用生物技术使锅炉酸洗废水与生活污水相互作用，得到有效处理。
在试运行期间还存在一些问题，如综合废水回用水系统的水质指标中氯离子含量有时略偏高，导电度上升到2 000左右，影响回用水质量，有时只能排放，造成一定浪费。这主要是雨水系统的混凝土管网严密性较差，地下水进入雨水系统，而地下水受海边滩涂侵蚀，越靠海边的海水侵入影响越大，盐分越高。为解决该问题，乙方向甲方提出2条建议：① 废水零排放工程投产后，淡水取用量下降，反渗透系统的负荷相对减轻较多，建议x,ti~系统处理能力进行论证，是否可将回用水补充到除盐水系统，还可进一步减少淡水取用量。② 增加1套电吸附除盐系统，这是近年来发展的一项新技术，已通过科技成果鉴定，已运用到生产中。它可以取除50％ 的盐分，能够满足回用水水质标准要求。
嘉兴发电为其他发电企业提供了一个较好的样板，如能在全国发电企业推广，将会对我国的环境保护起到较大的促进作用。
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