电厂污水处理

1、电厂污水处理工程电厂是工业耗水大户，同时又是一个废水排放大户，造成对电厂周围地表水系统的污染。由于工业用水和人民生活用水的矛盾不断加剧，部分地区由于水资源缺乏已危及到新建电厂的上马及现有电厂的正常运行，火电厂废水零排放（废水回用）列为国家重点发展研究及推广的关键技术之一。回水科技对火电厂废水处理工艺及排水特点进行深入了解下，提出加强电厂水务管理、清污分流治理、分级回用的三大原则；同时在综合评估技术可行性，运行稳定性及项目投资经济性下，为各电厂量身定做零排污解决方案，为企业降低成本为社会改善环境。一、火电厂各类废水特性及处理方法二、工程案例火电厂含煤废水处理站结构设计1、基本资料和结构布置含煤废

2、水处理站位于电厂西北角，地震基本烈度为：7度；风压为：0.395kPa；场地类别为II类，此区域为一期松散回填土区域；回填土指标：r=19kN/m3，c=0，fe=280；此处场地地下水位较低，可不考虑地下水；池体采用现浇C25钢筋砼结构，零米以上的柱子，遮雨蓬等结构采用C20钢筋砼结构，整个处理站没有设维护墙。结构布置：含煤废水处理站分为地上部分和地下部下：地下池体分为两格煤水调节池和一格清水池，共三格；池体尺寸为：长32.20m，宽19.80m；其中清水池为19X6m2，调节池为25X19m2X2；调节池与清水池均深5.0m，调节池底留有0.01的坡度；调节池之间及调节池与清水池之间均设有

3、隔墙；清水池有顶板，并悬挑向调节池1m宽；调节池无顶板。清水池顶板上为工艺设备，水泵，加药箱等，在清水池的两侧设有净化器基础。在调节池一侧有进行水沟，进水沟上设有闸门。在调节池的右侧设有煤渣晾干场地，场地标高为0.30m，坡度0.01，在调节池的右端设有煤渣过滤平台。地上部分有废水处理设备即在清水池顶板上的遮雨蓬，在池体两侧的吊车支柱：遮雨蓬采用现浇钢筋砼框架结构，在清水池顶板上，主要作用是为设备遮雨，高度3m，框架跨度6m，共三榀；遮雨蓬屋面板为现浇屋面板，屋面防水为卷材防水。吊车柱纵向为框架结构，横向按独立柱考虑，吊车柱布置在池体的两侧，横向跨度为22.50m，纵向柱距6.0m，共12根吊

4、车柱，柱高4.92m（地坪以上高度）。由于吊车支柱的右边两根超出池体范围，为了消除吊车轨道支柱的不均匀沉降，所以使支柱均置于土层，保证吊车支柱的沉降相统一，所以吊车支柱与池体不在一个整体上。由于该电厂为重要电厂，该建筑物为丙建筑物，II类场地，按抗震设计规范6.1.2条规定得框架的抗震等级为三级。在确定整个结构的布置后应进行以下几个方面的深入设计：2、荷载计算及地基承载力验算对所有荷载进行计算，注意了不漏计荷载，池体部分存在水荷载、土压力、地面活荷载、设备重、池体自重等；吊车支柱存在吊车传来的竖向和水平向作用力、结构自重、吊车梁重、轨道及连接等构件重、风荷载等。同时注意了吊车与污水处理设备的动

5、力系数及各荷载的分项系数。在池体的地基承载力计算中，池体有偏心作用存在，对池底平均基底反力和最大基底反力进行了地基承力验算。特别是在对吊车柱的地基承载力计算中，由于吊车支柱采用独立基础，而吊车支柱在横向受水平力校大，且吊车竖向作用力也存在偏心，基础所受偏心矩很大，偏心距e大于了b/6，所以在基底反力的时候，计算公式应按建筑地基基础设计规范5.2.2-4，Pmax=2(Fk+Gk)/3lb计算。由于此处地质条件较差，为一期的松散回填土区域，所以池体下的地基承载力是不能满足要求的，经与罗主工、李科长、主设人等一起研究讨论作出的含煤废水处理站地基处理方案评审决定：池体下地基处理：采用碎石土（碎石、卵

6、石占全重不小于40%）在池体以下换填1m，分层夯实，层厚不大于300mm，压实系数不小于0.96；吊车轨道支柱独立基础处理：以（21）层硬塑红粘土为地基持力层，fk=200Kpa，对其上填土以C15块石混凝土换填。在此项计算中确定了地基处理方式及吊车柱的基础尺寸。净化器基础处理同池体部分。3、结构设计结构设计包括结构计算和结构绘图。结构计算主要分为以下几个部分：遮雨蓬结构计算部分、清水池顶板结构计算部分、池体结构计算部分、吊车柱结构计算部分。（1）遮雨蓬结构计算：分为遮雨蓬屋面板梁计算和遮雨蓬框架结构计算；遮雨蓬框架计算采用PK计算，得出了弯矩包络图，配筋图等。（2）清水池顶板结构计算在这部分

7、的结构计算中主要是考虑板梁布置，各种荷载的组合及荷载不利布置，特别是在梁上开孔时对梁的影响，以及对开孔后梁的强度校核计算；主要包括对梁的承载力计算、裂缝宽度计算、挠度验算。（3）池体结构计算：池体结构计算分为侧壁计算和底板结构计算。也分为调节池部分、清水池部分及进水沟部分。a.调节池的侧壁及清水池的外壁计算的控制工况分为池内有水池外无土、池内无水池外有土两种工况，调节池的长边侧壁按单向悬臂板计算，清水池的长边外侧壁按单向板一边简支、一边固端计算，调节池的短边侧壁按双向板三边固端一边自由计算，清水池的短边外壁按三边固端一边简支的双向板计算；b.调节池的隔墙也按单向悬臂板进行计算，控制工况为池内半

8、边有水半边无水。c.调节池与清水池之间的隔墙按双向板进行计算，计算考虑为三边固端一这简支，工况分为调节池内有水清水池无水、清水池有水调节池无水两种工况；底板结构计算：首先进行底板反力计算，由于作用在底板的力是存在偏心矩的，所以底板反力的分布并不是均匀分布，在纵向为梯形分布，所以必须考虑在不同底板部位的底板反力取值。调节池底板的计算：截取单元截条，按单向连续板计算，并与池壁弯矩进行调整。计算工况为：1.所有池内无水、外有土，此时纵向的底板反力取值为在调节池与清水池相交处的底板反力值；2.清水池内有水、调节池无水、外有土，此时底板反力应考虑清水池内水的偏心作用与自重作用时的底板反力相叠加后取值进行

9、计算；3.调节池半边有水、外有土、清水池有水，此时的底板反力在纵向与横向均呈梯形分布，加上内水压力，底板反力的计算值分为两种情况：1）取在调节池与清水池交接处的底板反力。2）取在调节池末端的底板反力，取这种组合主要是会不会在底板下部的中间部位和上部中间支座处出现拉应力。经计算这种组合的情况不是最不利情况，所以可不矛以考虑。清水池底板反力结构计算：按单向板进行计算，在纵向截取单元截条进行计算。计算工况为以下几种：工况一：池内无水，外有土；工况二：清水池内无水，外有土，调节池有水.在所有的底板计算中均注意了与原侧壁传递到底板的弯矩进行调整计算。e.进行水沟的计算有两种工况，沟内无水外有土和沟内有水

10、外无土。（4）吊车支柱结构部分此部分包括吊车支柱的横向计算和纵向计算：横向考虑为独立柱进行计算，在手算的基础上，利用PK进行复核验算和抗震验算，在对独立柱的计算中主要考虑了吊车柱的最不利荷载组合，及偏心受压对柱子不同截面的配筋影响；吊车支柱的横向计算中为独立柱，主要对三个截面进行了控制内力计算，上柱底面，中柱顶面和中柱底部三个截面。纵向的框排架由于是露天结构，无山墙支撑，而且纵向水平力较大，所以利用PK对纵向的框排架进行了抗震验算。同时在这一部分中对吊车支柱的独立基础进行了抗冲切、抗剪切验算，并考虑为悬臂梁进行了抗弯结构配筋计算。最后根据结构计算的结果，利用CAD绘制了含煤废水处理站的平、剖面

11、图及结构配筋图、水泵基础图等。在这个卷册设计过程中应注意了以下几个方面的问题：1）在设计中注意严格遵守有关的各项规程规范，认真参考以往同类工程，在计算中力求做到计算取值准确、计算方法合理；2）核对所提资料的准确性、合理性，孔洞、埋管、埋件的位置、数量等；3）注意了吊车梁、吊车轨道、吊车车挡的选型；4）注意了吊车支柱的布置，池体的配筋形式，由于角隅处内力很大，采取合理可行的配筋方式。；5）砼结构的构造要求。6）与工艺专业的协调、配合。三、火力发电厂厂区污水回收利用1  污水回收利用的必要性近年，我国北方地区火力发电厂均加大了节水的投资，在采取提高循环水浓缩倍率等节水方法的同时，开始关注

12、厂区生产及生活污水回收利用问题，一些电厂已开始进行投资建设。其必要性是：a. 国家环境保护的政策和法规越来越严，污水超标排放的惩罚也越来越重，污水排污 费和城市污水处理费也逐年上升，迫使电厂加大污水治理的投资，从而减少污水的排放量。b. 地下水超量开采，水库存水渐少，严重威胁着电厂正常生产用水需要，迫使电厂重 视节水工作。c. 国家南水北调的工程已经正式启动，为了促进公民的节水意识及筹集南水北调的工 程资金，北方地区的生产和生活用水的费用还将大幅度上升，因此加强污水回收等节水工作是降低企业运行成本、提高企业竞争能力的需要。d. 新的水处理技术的应用和发展为污水回收利用提供了技术支持。2

13、0; 污水的水质特点2.1 生产污水的水质特点厂区的生产污水主要来自设备检修、正常环境及设备维护时用水的排放，一些电厂由于早期设计与管理上的原因，工业排水也可能进入厂区排水管网，这就构成了电厂生产污水的来源。其特点为：a. 水中可能含有工业油成份，其它有机 物成份较少。b. 水中含盐量发生变化，水的电导率较原水升高，水的腐蚀和结垢倾向增 大。c. 水的浊度增大，水量随时间的波动大，在机组大小修期间等特殊时期，水质变化较 大。2.2 生活污水的水质特点厂区的生活污水主要来自洗手间和洗浴间排放的水，水中人体代谢物较多，与生产污水相比，水中有机物和氨氮含量增加，细菌成分复杂，气味难闻，但与居民生活区

14、的污水比较，其水中成份相对固定，水质也相对较好。2.3 其它来源厂区的污水来源，除上述2部分外还可能有雨季的雨水。在厂区的污水收集系统中，上述几种污水很难分别收集，大都汇集混合在一起，因此在处理厂区生产和生活污水（含雨水等）时，应综合考虑。2.4 污水的特点一天内厂区生产和生活污水的水质与排量白天和晚上的变化幅度大，但是均呈长期相对稳定的规律性变化；污水中的油、有机物、含盐量和氨氮含量较原水有大幅度提高，但有机物和氨氮含量较城市污水相对较低。根据长期对河北省南部电网电厂的厂区污水分析统计结果表明，其水中COD含量一般为1020 mg/L，小于城市污水COD的含量。3  污水处理及回收

15、的技术分析3.1 生化处理方案的不足近年投产的火力发电厂均设计安装了污水处理设备，对于厂区生产和生活污水一般采用生化处理方案，但使用情况都不理想。首先，电厂缺少专业管理和运行维护人员，难以保证系统的正常运行；其次，对电厂污水的水质特点和水量变化缺乏足够了解，造成系统设计不合理，无法满足运行要求；第三，由于电厂污水中COD含量较低，无法满足生化处理中细菌生长繁殖的营养需要。因此，在电厂生产和生活污水处理回用的过程中，应慎重考虑利用生化方案处理水中有机物。3.2 用于冲灰水根据电厂生产和生活污水的特点，最好优先用做冲灰水。它的优点为：a. 做冲灰水 的设备投资不大。b. 利用灰渣对污水进行吸附过滤

16、，即可除去水中的部分有机物，使排 水达到环保排放要求，因此对污水的厂区治理比较容易完成。c. 当电厂生产和生活污水用于 冲灰后，减少了循环水的排污量。d. 通过提高循环水浓缩倍率的节水工艺，比将污 水达到循环水补充水的工艺更成熟，投资更少。3.3 用于循环水补充水为节约用水和综合利用粉煤灰，一些电厂在采用干法除灰或粗细灰分离技术后，循环水排污水降低，因此可以将电厂生产和生活污水用于循环水补充水。根据对循环水的要求，将电厂生产和生活污水应用于循环水补充水时应重点分析其对循环水阻垢、腐蚀、杀菌方面的影响。 a. 电厂生产和生活污染水与原循环水补充水相比，其硬度含量升高，因此结垢倾向加 大，若将处理

17、后的电厂污水用于循环水，应通过试验确定其处理工艺和控制倍率。b. 电厂生产和生活污水的含盐量较原循环水补充水的高，水质成份复杂，腐蚀性增强 ，特别是污水中的有机生物对凝汽器管材、循环水管道和水泥构件都构成腐蚀威胁。c. 电厂生产和生活污水中复杂的有机物和细菌将会给循环水系统的安全运行构成极大 威胁，目前国内以城市中水和严重污染的地表水是做为循环冷却水的电厂中，其循环水pH值降低，凝汽器管材、循环水管道和水泥构件腐蚀严重。这除了与循环水补充水的处理工艺有关，还与其本身有机物含量高和成份复杂有直接关系。而有机物含量高将为细菌的生存提供养料，同时部分细菌还将直接和间接地腐蚀凝汽器管材、循环水管道和水

18、泥构件。因此，加强杀菌技术的研究与控制将是电厂生产和生活污水应用于循环水的关键。4  污水用于循环水补充水的预处理4.1 方案流程根据污水水质特点，在水中COD含量不高的情况下，考虑循环水处理要求，拟采用下列处理方案应更经济和可行，见图1。4.2 污水杀菌处理对污水进行杀菌处理，一方面是防止细菌繁殖对澄清处理产生不良影响；另一方面是因为杀菌剂一般为氧化性物质，在中性和酸性条件下有较好的杀菌效果，故在前期采用杀菌处理效果更佳。4.3 除油设备无论采用生化处理还是澄清过滤处理，均不能有效除去水中的油类物质，而电厂污水中的油脂含量比较高，因此利用油水分离原理设计除油设备是必需的。4.4 澄

19、清处理4.4.1石灰处理根据水的离子成份，石灰加入后将会发生下列反应：由上述反应可以看到，采用石灰处理可有效去除水中的钙、镁，为循环水浓缩后防垢创造了条件。石灰处理工艺在除去水中重碳酸盐的同时，还具有较好的除去水中有机物的效果。研究表明其除去有JP2机物的比例优于目前常用的聚合铁、聚合铝、硫酸铁、硫酸铝等混凝剂。此外，石灰处理还具有良好的脱色、除臭、杀菌等作用。4.4.2聚合铁处理由于聚合铁的pH值适用范围比聚合铝的大，在澄清处理工艺中，为更大限度地除去水中浊度，采用了辅助的加聚合铁处理工艺。4.5 加硫酸处理加硫酸可调整水的pH值，因经过石灰处理后水的pH值较高，将可能在过滤器和补水管道结垢，同时较高的pH值对提高循环水的浓缩倍率也不利。4.6 过滤器及过滤水的杀菌过滤器可