废水回收利用方案范文
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篇1
关键词:湿法乙炔;废次氯酸钠;循环利用;经济效益
湿法乙炔生产工艺主要是以煤炭和电力为主的,干法乙炔生产工艺主要是以石油为基础的,基于我国煤炭资源丰富而石油资源较为少的局面,现今我国很多企业都是采用湿法乙炔生产工艺。而湿法乙炔工艺生产中的用水、排水量都比较大,因此,在生产中对废水的管理是一项重中之重的重要任务,且废水的防治任务本身就十分艰巨,因此必须采取合理有效的工艺回收手段有效的回收废液,实现废液的回收循环利用,既可以降低化工企业生产成本,同时有效的解决了废液的处理难题,减少其对环境的破坏,实现了企业长久的发展。
在我国大部分化工企业在湿法乙炔工艺处理中,在水洗塔上层使用一次水,当其与乙炔气逆向接触时喷淋冷却,此时,一部分则自行循环使用,其它的外排,每当夏季水温较高时,大量的一次水补充会造成大量的水外排,造成水资源的极大浪费,同时严重污染了环境。两级清净塔都是填料塔,先进入一级清净塔中的乙炔气会与来自二级清净塔中浓度较低的次氯酸钠逆向接触,在接触过程中会将其中的硫、麟等物质部分清除,然后进入二级清净塔中与浓度较高的新鲜次氯酸钠彻底接触,从而彻底将硫、磷等杂志去除,一级清净塔中的次氯酸钠废水会进入到水塔中,然后与一次水一起外排。
清净废液的回收利用方案是将清净外排的废次氯酸钠溶液经过:凉水塔――曝气池――板式冷却器后,一部分补入清净水洗塔中当冷却水,而另一部分则是与一次水经过混合后用于配置次氯酸钠,然后剩余的上清液则进入发生器内。
2.保证配置次氯酸钠的安全性
经过清净系统排出的废次氯酸钠经过凉水塔和曝气池后,其温度约为45℃,经过冷却水的冷却换热后温度为18℃,在夏季高温天气时,一次的水温大约为18℃,所以经过冷却降温后的废次氯酸钠水是可以代替一次水作为水洗塔的降温冷却。那么,经过曝气、降温后的废次氯酸钠与一次水混合后会有一定的安全隐患,是否可以在保证安全的前提下配置次氯酸钠溶液,通关相关的实验证明,在保证安全的前提下,可以考虑一次水与废次氯酸钠的配置比例为1:1进行配置次氯酸钠的生产。
3.清净废液回收利用后的效果
在我国传统的湿法乙炔生产工艺中,乙炔清净产生废次氯酸钠溶液中的部分会用于冷却塔中或者发生器内,但这样的处理方式会使清净液的总量呈现不断增多的趋势,那么,就需要将多余不用的清净液外排,在污水装置处理设备中进行污水处理。在外排的清净液中所含的硫、磷等物质严重超过了国家污水的排放标准,从而导致企业对污水的处理费用需要极大的资金投入。有的企业采用的回收工艺是将清净过程产生的废次氯酸钠溶液中的部分输送到发生器中当生产用水,剩余的则外排,这种工艺可以实现一部分废次氯酸钠的循环利用,产生一定的经济效益,但仍有很大一部分的废液当污水排放掉,没有实现废液的全部回收利用[2]。
通过实验证明,通过清净废液回收利用的新工艺方案,废次氯酸钠水经过曝气、冷却降温以后,在可以当作冷却水使用的同时还可以有效的去除乙炔中一部分的硫、硫等杂质,产生的酸性水还可以有效的除去塑料填料上的氢氧化钙污垢,从而使水洗塔不容易结垢延长水洗塔的使用寿命,可以有效代替一次水配置新的次氯酸钠,还可以与上清液混合后进入发生器内,有效的去除上清液中的硫化氢及磷化氢,即使上清液中仍有残余的杂志,仍可以在后面的工序中被清除,不会产生杂志的积累,从而影响乙炔的质量。所以,新的清净废液回收利用工艺可以对废次氯酸钠实现全面的回收综合利用,实现循环利用的目标,这样不仅可以有效的降低企业的排污成本,实现清净废水的零排放量,同时还可以有效的节约水资源,保护生态环境。[3]
清净废液回收利用工艺改进以后,在方案的实施过程中可以发现随着废次氯酸钠溶液的闭路循环使用后,水质会相应的发生一定的变化,变化后的水质不适合进行再次的回收利用。而为了使废次氯酸钠溶液的回收利用程序能够正常的运行,需要专门人员对其换水,换的这一部分水用作发生器内的生产用水,从而保证发生器的正常使用。
4.结语
清净废液的回收利用工艺是对废次氯酸钠首先进行曝气、冷却后与一次水进行混合,然后用混合后的溶液去配置新鲜非次氯酸钠,工艺流程比较简单,采用正确的方法、配置比例保证配置的安全性。通过过技术的创新,有效的提高了废次氯酸钠的经济效益,有利于节能减排的目标的实现,实现废次氯酸钠全面综合的利用,有效的降低了水资源的浪费,实现废水的零排放,有利于环境保护的实现,保证企业经济效益与社会效益的全面实现。
参考文献
[1]秦龙、徐素霞.湿法乙炔生产中清洁废液的回收利用[J].中国氯碱.2013(1)
篇2
废水回用工程的基本原理
2005年,鲁泰集团投入巨资购进了陶瓷膜过滤回收设备,研究各种王艺水质对废水的影响,不同染料助剂的回收工艺及回用价值分析。为降低成本,对整体水处理工艺设计了前中后三期处理体系,并委托东华大学研究试制国产化膜回收装置。
前期清浊分流:加工过程中的冷凝水、冷却水回收直接用于染纱前处理或后继整理水洗工序。染色后几道水洗用水,可用于丝光整理后的水洗加工中。中期重点回收:针对退浆、丝光、染色工序对废水的CODcr、BOD5级色度贡献率较大、难于处理的情况,研究合理工艺和设备,对PVA、碱液进行回收利用,含色废水处理后直接回用。后期深度生化处理:对无法回收利用废水首先排进就近污水站做初步生化处理,然后进入污水处理厂做深度处理,使之达到较高排放标准。
染色废水处理技术特点
采用具有国内先进水平的膜处理设备,研究膜有效截流污染物的设备工艺参数,使膜透析液、浓缩液达到工艺的要求。最终达到回用及标准排放的目的。项目完成后水回用率将高达40%~50%。
(1)对染色废水进行清浊分流,清污水、浊污水进行管路收集。分开进行处理,制定相应的管路分置方案。
(2)重点研究荧光增白剂、表面活性剂及可能的难处理污染物,在深度处理中的色度问题和解决方法,并制定相应的处理王艺。
(3)研究合适的处理废水的絮凝剂,进行预处理。使设备去除悬浮物及部分交替等物质后达到纳滤膜的进水要求。
(4)研究设备参数,使预处理后的染色废水通过纳滤单元的泵加压,进行纳滤分离浓缩,与处理后的染色废水直接进入纳滤膜系统进行分离浓缩,并选用合理膜处理工艺对构成染色废水COD和色度的污染物主要是染料,用纳滤膜进行截流。
(5)研究透析液进行回用后的相应数据并通过实验运用到生产中,研究膜浓缩液的生化处理工艺,使最终进行达标排放。
(6)研究回用水水质标准,各种水质参数对印染过程的影响程度,为制定印染废水处理后回用标准提供科学依据。
(7)研究回月方式,单独用、分质使用、混合使用的各种不同比例等。
PVA浆料回收利用技术特点
退浆废水的处理主要解决退浆废水中的PVA的COD含量高(达4500ppm),难于生物化学处理,且处理成本高的问题及浆料带色的问题。技术方法很多,在日本,退浆水处理多采用絮凝方法收集PVA,收集的LVA用于造纸、涂料等行业,一般不再用于纺织业。在欧训,多采用膜过滤法收集PVA,白坯布整理中收集PVA再进行利用,色织布整理中PVA由于颜色问题不能回用,只能固化处理。选用陶瓷膜处理设备对PVA退浆废水进行处理,达到PVA浆料回收利用的目的。
(1)研究处理PVA废水的设备,选择进行回用的进口设备。
(2)研究合理的过滤工艺进行大分子溶质的截流,从而达到对不同物质进行分离、提纯的目的,并制定相应的分离退浆废液的处理方案。
(3)研究退浆液回收后的浓缩工艺,制定相应的浆液浓缩浓度。
(4)研究浆料的处理回用技术,及不同浆料配方的可回用率。
(5)研究国产陶瓷膜浓缩退浆废水的技术参数,达到进口回收设备的技术指标,并完成设备研究加工,替代进口设备。
(6)制定运用到大生产的合理的工艺,达到回用的目的。
丝光碱回收技术特点
纺织行业丝光废水含碱量高,naOH含量在3%~5%,一般印染企业的丝光废水因无色,易于处理回用,而鲁泰色织布的丝光碱废水带有颜色,回用较困难,经过试验已找到解决液碱回收颜色问题的办法。一般企业通过强酸中和、消色后直接排放的方法处理,造成液碱、硫酸的大量浪费,生产成本居高不下。公司经过多年的国外考察研究,最终选用德国的蒸发设备做液碱处理回收系统,浓缩弱碱液后继续月于丝光整理。根据公司生产实际,收集淡碱后先蒸化浓缩,再进入消色装置,消除浓碱液的颜色,直接送回到丝光机使用,冷凝液用于坯布前处理。
(1)研究处理丝光碱废水的设备,选择合适的德国设备进行回用研究。
(2)根据设备的原理制定相应的处理工艺。研究合理的蒸发方法,使废碱液在管内进行沸腾,达到分离的目的。
(3)研究相应的工艺,使碱液分离后在分离器和蒸发器中循环,达到与蒸发水分进行浓缩。
(4)研究消色处理工艺对浓碱液进行消除颜色。
(5)研究国产化碱回用设备的设计及各种数据指标,使其各种性能可替代进口处理设备。
(6)完善碱回收及有色碱液的处理回用技术,制定合理的工艺完成有色丝光废水回用于丝光工艺中的工程实践。
废水回用工程的环保效果
染整废水经深度处理后回用于染整生产王艺;PVA废水经处理后回用于生产;丝光碱处理后回勇于生产。染整废水回用率按深度处理水量的40%~50%,PVA回用率为85%;丝光碱回用率为90%。
采用陶瓷膜技术(亚滤技术)是实施棉印染废水深度处理回用的关键技术,针对不同废水,只要调整技术参数,可以推广应用;采用清浊分离,分别处理,回用率可稳定达到60%以上(总回用率45%以上),如提高运行压力,可提高70%(总回因率53%);轻污水深度处理过程中所产生部分尾水,可考虑作为冲洗地坪、厕所等用,以提高回用率。项目完成后,日处理印染废水6500吨/日,退浆废水中的PVA回收率达到85%;丝光淡碱回收率达到90%,总体废水回用率达到40%~50%,吨纤维耗水量下降20%以上。废水达到染整废水二级以上排放标准。
废水回用工程的技术经济分析
采用这项技术组合,在中试后计算,每吨回用水的运行费用低于1.5元,是目前染整废水处理后回用极低的价格,因为现在用水,全国各地在1.5~3.0元/吨,加上排污费一般在2.7~4.5元/吨,因此经济效益十分明显,
篇3
关键词:清洁生产;氯碱;低汞触媒
近年来,随着我国氯碱化工行业的迅速发展,特别是电石法聚氯乙烯(PVC)企业进一步扩产和新建,生产中使用的汞触媒需求量越来越大,产生的废汞触媒量也越来越多,不仅大量消耗了汞资源,而且对环境和人体健康造成了危害巨大的重金属污染。目前,我国氯碱行业已提出了积极淘汰高汞触媒,适度发展低汞触媒,加快推进无汞触媒的汞污染防治思路。如何有效地控制和减少汞触媒在生产和使用过程中对环境的污染,达到汞减排的目的已成为当务之急。
1 清洁生产审核过程
该公司的清洁生产审核严格按照清洁生产审核程序的7个阶段开展工作。
1.1 筹划与组织
作为环保部门确定的清洁生产审核重点企业,公司领导层给予了高度重视和支持,并参与全厂清洁生产审核动员工作。公司成立了清洁生产审核领导小组和工作小组,制定了详细的清洁生产审核工作计划。在咨询机构协助下开展清洁生产的宣传教育,采用宣传、广播、培训、动员和制定激励机制等方式,让公司各部门和分厂员工极参与到清洁生产审核工作中。
1.2 预审核
通过收集公司现有资料、现场考察,对公司进行全面地调查诊断、评估分析,从公司的生产、管理、环保执法、产排污状况、污染防治等各个方面进行分析,找出生产过程中的能耗、物耗、产排污环节与部位,重点关注行业清洁生产标准、国家和行业相关环保标准。通过对生产过程的全面分析,确定将氯碱分厂有效降低汞的使用量、减少汞的流失量作为本轮清洁生产审核的重点。通过行业清洁生产标准的指标对比,并与国内同行业各技术指标相比,发现公司清洁生产的潜力和机会,根据实际情况设置合理的清洁生产近期目标、远期目标。
1.3 审核
针对审核重点收集基础资料,在审核阶段编制了氯碱合成工段的工艺流程,通过实测输入输出物流,核算物料量,建立了物料平衡、汞平衡,发现物料转移和流失、废弃物产生的原因和去向,针对合成工段存在的问题,从原辅料及能源、设备、工艺、过程控制、管理、废弃物、产品、员工等8个方面分析原因,找出解决问题的方法。
1.4 方案产生和筛选
在全厂范围内利用各种渠道和多种形式,广泛收集全体员工提出的清洁生产方案或合理化建议,并进行分类汇总。结合审核重点,将清洁生产方案初步分类和筛选后,汇总得到可行的无/低费方案、初步可行的中/高费方案和不可行方案的筛选结果。
1.5 可行性分析
对筛选出来的中/高费清洁生产方案进行技术、环境、经济可行性分析和评估,以选择最佳的、可实施的清洁生产方案。
1.6 方案的实施
按照“边审核、边实施、边见效”的原则,积极组织无/低费方案和可行的中/高费方案的实施,统筹规划、筹措资金,落实计划和责任部门,实时监测清洁生产方案的进度和成果,并汇总已实施方案产生的经济效益,通过成果汇总和阶段性总结,激励公司员工持续开展清洁生产审核工作,从而寻找更深层次的清洁生产机会。
1.7 持续清洁生产
在公司内部建立推行和管理清洁生产工作的组织机构,建立促进实施清洁生产的管理制度,通过制定持续清洁生产计划推进清洁生产工作持续开展下去,使公司获得更多、更好的经济效益和环境效益,实现公司的可持续发展。
2 污染源分析
2.1 工艺流程及产污环节
PVC分厂氯乙烯合成工段的工艺流程产污环节见图1。
从上图可以看出,乙炔和氯化氢在HgCl2催化剂催化条件下发生反应生成粗氯乙烯。在实际中,反应过程需要180℃以上进行,而HgCl2在此温度下会升华为气态形式。经过转化器合成后,粗氯乙烯气体进入活性炭除汞器除汞,再经过泡沫酸洗塔脱去含汞废酸,然后经过碱洗得到含汞碱性废水,最后进入氯乙烯气柜。在整个过程中,除汞器中的活性炭含有氯化汞、酸洗和碱洗废水含有氯化汞。另外,在更换催化剂时冲洗反应器水中会含有氯化汞,设备管壁清理中也会除下部分氯化汞,甚至有微量的氯化汞残留于产品PVC中。
⑴ 原辅料及能源
合成工段的原辅料主要为含汞触媒,属于有毒有害物料,对环境可能造成重大污染。活性炭吸附剂本身无害,但是经过吸附重金属汞,也会变成有害物料。
⑵ 技术工艺
合成工段采用水洗和碱洗工艺,会产生较多的含汞废水,需要对含汞废水进行深度处理。
⑶ 设备
由于系统老化,转化器内部可能存在内漏现象,使得其他杂质进入系统导致含汞触媒失活现象发生,而造成含汞触媒使用量大,产生废弃物较多现象。
⑷ 过程控制
目前,由于国内计量检测设施不完善,部分含汞数据的定量统计无法进行。
⑸ 产品
由乙炔和氯化氢反应转化率不高,导致产生的氯乙烯中带有大量的氯化氢形成含汞废酸的量较大。
⑹ 废弃物
对含汞废水循环利用率较低,碱洗塔产生的含量较低的含汞废水混入含量较高的含汞废水中,导致处理量较大。
⑺ 管理
现场关于重金属污染管理制度缺少,导致在抽翻触媒过程中造成洒落多,现场污染较大。
⑻ 员工
根据汞平衡分析,合成工段有0.015吨的汞损失。通过现场调查,生产过程中有微量的汞损失,发现在经过触媒的设备以及管道上有附着物(白色结晶物),即有一定的粘附损失。同时在尾气中含有一定量的汞蒸气排放,由于缺少测量的设备和方法,暂时无法测量。
除活性炭、水洗废酸、碱洗废水,剩余的汞损耗在经碱洗完进入氯乙烯气柜前的过程中损失或者通过氯乙烯气柜进入之后的聚氯乙烯的合成、气提、干燥、包装处理程序,经调查了解,氯乙烯甚至有微量残留于产品SPVC中,但本次汞污染排放现状调查在产品中未检出汞。可能是检测限大的缘故,导致在产品中未能检测出。
目前已检测出的汞的量有99.8%都能被回收,全部交由有资质单位处理;汞平衡的偏差为0.193%,符合清洁生产物料平衡偏差范围(一般平衡偏差
3.3 物料损失原因分析
经审核小组和专家的现场实际考察,从原辅料和能源、技术工艺、设备、过程控制、产品、废弃物、管理、员工等方面进行分析,得出合成工段重金属汞的排放主要存在于酸洗和碱洗废水、抽汞触媒废水中。
⑴ 目前,公司使用的高汞触媒技术(HgCl2含量10.53%),虽然从技术工艺和设备方面已达到国内先进水平,但是其原辅料的利用率较低,触媒装填和搬运过程会加大含汞触媒、含汞废物的泄漏与环境污染,从原辅料、过程控制角度分析仍有较大清洁生产的空间。
公司正在进行低汞触媒技术的试验,试验完成后将转为工业化应用,逐步替代高汞触媒技术。低汞触媒其氯化汞含量在6%左右,低汞触媒技术的应用会大大提高汞的利用效率,减少汞的消耗量和排放量。
⑵ 在合成工段,涉汞排放的除了废汞触媒和废活性炭,主要为含汞废酸、含汞废碱及抽汞触媒废水的排放。废汞触媒和废活性炭污染主要发生在触媒填充、搬运以及储存过程中的泄漏排放污染。公司订制生产废触媒、含汞活性炭包装袋,并印制明显的危险废物标志、公司名称等,按照规定填充和搬运,能够大大降低含汞废物泄漏的几率。
⑶ 目前,公司含汞废水主要是经过沉淀和吸附剂的简单处理,由于废水含汞量较高,为达到排放标准往往投入成本过高,处理效率较低。
为实现经济增效、低排放的目标,公司投资研发含汞废水深度处理技术工艺,该工艺将进一步减少汞的排放量,使处理后的废水含汞浓度低于0.005mg/L,同时,公司定期开展含汞废水的监测工作,确保含汞废水达标排放。
4 清洁生产指标对比
根据国家环境保护总局公布的HJ476-2009《清洁生产标准 氯碱工业(聚氯乙烯)》,将公司2011年有关清洁生产指标与清洁生产标准对比分析。
该企业采用的高汞触媒技术,不能达到清洁生产“采用低汞触媒技术”的要求;单位产品电石(折标)消耗量为1450 kg/t,仅满足三级标准要求;单位产品精馏、干燥尾气废气产生量为12900 m3/t,单位产品电石渣产生量(干基)为1.70 t/t,仅满足三级标准要求,其他对比指标均满足二级标准以上清洁生产要求。
企业环保设施较为健全,主要污染源产生和排放环节配备了相应的环保设施。但在计量仪表安装、能源定量考核制度、环保档案管理、环保设施运行数据记录、危险废物统计台帐、应急预案、相关方环境管理等方面与清洁生产先进企业相比还存在一定差距。
5 清洁生产方案
5.1 汞触媒改型
公司对氯乙烯单体合成过程中使用的催化剂(汞触媒)进行改型,由高汞触媒改为低汞触媒,可使单位产品的汞触媒消耗量降低,减少对环境的危害和降低环境风险。
由于低汞触媒氯化汞吸附更加均匀,并且添加助剂,从其实际使用情况看,氯乙烯合成在130-150℃平稳反应,反应温度区间缩小,反应温度要求低于高汞触媒,对转化器的换热有较高的要求。解决低汞触媒在使用中的换热问题,主要通过2个途径解决:①提高固定床转化器的换热能力,可采用大循环强制换热。②适度降低单台转化器的生产能力,增加固定床转化器的数量。传统的转化器和移热方式存在不可弥补的缺陷,容易造成“烧芯”现象,为此,在不降低产能的前提下,为更好的发挥低汞触媒的性能,本项目通过优化固定床转化器的内部结构,强化其换热工艺,确保氯乙烯合成反应在低温下进行,充分发挥低汞触媒的催化潜力,减少了氯化汞的升华,降低了乙炔的炭化速度,满足了低汞触媒的使用要求。
该方案实施后,每年减少氯化汞的使用量为3.34吨,如果其他条件不变,单从触媒的转型可使得单位产品汞消耗量可下降43%,极大降低后序回收利用的成本,同时还可减少汞的流失和排放,确保当地环境的安全,有着极大的社会效益和环境效益。全部改用低汞触媒后,汞的年使用量将减少约3.34吨。按照纯汞的消耗量计算,每吨汞(99%)按照85万元计,每年将减少85万×3.88吨=283.9万元的开支。
5.2 含汞废水深度处理
为了提高在碱洗过程中产生的含汞酸性废水和碱性废水的处理效率,减少排入环境中的汞量,公司对氯碱分厂产生的含汞废水进行深度处理。
含汞废水的处理分两步进行,包括碱沉淀工艺和螯合絮凝工艺。废水处理后产生的固渣过滤后集中处理,废渣中富集的汞可回收利用,大幅降低废水的含汞总量,使得废液总汞浓度小于0.005 mg/L,远远优于行业污染物排放标准,并达到地表水水质Ⅲ类标准要求。同时分离出的固体废渣,经压滤后集中回收,大幅度提升了汞的回收利用效率。该技术还具有处理前含汞废水浓度不受任何限制,操作过程不需要特殊的分离设备,处理过程不受水温影响等特点。通过方案的实施,可实现近期含汞底泥回收10 t,中期回收18 t;近期可回收重金属汞2.32 t/a,中期可回收4.181 t/a,大大减少了含汞废水泄露和污染环境的风险。
6 结语
通过开展清洁生产审核工作,对公司现状进行了细致地污染源排查分析,核算物料平衡、汞平衡,对比氯碱行业清洁生产指标,针对审核重点进行了物料损失原因分析,找出问题所在,提出改进措施和方案,并取得了很好的效果。通过低汞触媒技术等方案的实施,企业初步减少氯化汞的使用量为3.34吨,单位产品汞消耗量下降43%,年节约成本283.9万元以上。含汞废水中汞浓度小于0.005 mg/L,可回收含汞底泥由审核前的8吨增加到10吨。
参考文献:
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[3] 全面禁汞:中国和世界步调一致[N].《全球汞文书》,2011.
[4] 张英民,梁锡伟,郎需霞,等.新型环保低汞触媒的开发及应用[J].中国氯碱,2008,4:14-17.
[5] 张英民,郎需霞,梁锡伟,等.乙炔法氯乙烯低汞触媒应用进展[J].中国氯碱,2009,5:16-19, 45.
[6] 程淑华,李玉华,姜玉荣.影响触媒使用寿命的因素及改进措施[J].中国氯碱,1996,6:26-27.
篇4
关键词:抛光砖;抛光瓷粉;废渣;资源化利用;发泡
1 前言
目前,在全国各地的建筑陶瓷生产基地,每年都有大量的陶瓷废渣产生,当中占最大比例的是抛光废渣。由于抛光废渣含有多种杂质,在常规方法烧成后会产生发泡、膨胀、变形等缺陷,因而回收利用一直是行业的一大难题。目前陶瓷废渣主要含有抛光废渣、原材废料、煤渣、废砖坯、工业垃圾、生活垃圾等的混合物。由于各种废料均有其特殊性质,造成回收利用的难度大,多数陶瓷企业是以堆积和填埋的方式进行处理,从而造成了土地、矿产资源的巨大浪费和环境污染,阻碍了我国陶瓷行业的可持续发展。少数陶瓷企业通过区分出较好的抛光渣用来生产砌墙灰砖、多孔陶粒、轻质外墙砖等[1-3]。此种处理方式在一定程度上实现了变废为宝的目的,但是考虑到其回收利用率和附加值较低,难以实现大范围推广使用。本文立足陶瓷行业节能减排的背景,响应政府和谐发展的经济理念,从难度最大的抛光废渣回收利用上寻找突破口。通过严格而有效的方法将抛光渣区分为发泡及不发泡两部分,其中不发泡部分占70%左右,可以作为底料原料直接应用到抛光砖生产中,发泡部分占30%左右,则可以作为发泡剂用于生产仿洞石抛光砖或轻质外墙砖,从而实现抛光废渣的回收和利用。
抛光砖在原料加工、成形加工、烧成加工、抛光加工等各个环节均会产生或多或少的废渣。这些废渣中有一部分如压机废料、料仓废料等已经实施回收使用,把它统称为回收泥粉。但是在烧成、抛光阶段所产生的废渣、废砖目前仍然无法回收利用。本文通过从抛光砖整体生产工艺流程的角度出发,综合考量抛光砖每个生产流程所产生的废料特性,结合简单的设备技改,实现废料的有效区分,从而在确保不影响产品质量的前提下,顺利实现抛光废渣的自身循环利用。
其中,本试验的重点是将抛光阶段所产生的废渣通过简单的手段,有效地区分成不发泡部分和发泡部分。不发泡部分统称为抛光瓷粉,可以作为瘠性低温料直接引入到抛光砖配方中,发泡部分统称为发泡废渣而作为洞石原料引入到洞石面料配方中。应用发泡废渣开发的至尊洞石系列,技术成熟、成品率高、生产稳定,回收利用技术非常可靠,已申请相关技术和产品专利[4-5]。同时,由于磨边产生的抛光瓷粉粒度较粗(一般≥100目)、白度较差,在一、二级沉淀池中首先沉降,将其应用在底料配方中最合适;另外,通过刮平后产生的抛光瓷粉粒度较细(一般<100目)、白度较好,在二级沉淀池中才沉降,将其应用在面料配方中价值最大。
2 研究开发内容、方法、技术路线
2.1 主要研究内容
(1) 抛光各阶段所产生的废渣的性质与特征
800mm×800mm抛光砖抛光各阶段产生废渣的性质与特征见表1。
由表1可知,抛光线可分为前磨边、刮平、抛光、后磨边等阶段,通过分析其各阶段料性发泡与否,可将抛光线划分为不发泡部分和发泡部分。通过对抛削量比例的计算,其中不发泡部分占81%,这部分可以直接回收利用,并统称为抛光瓷粉(抛光瓷粉化学组分与生产抛光砖化学组分几乎接近)。由分析颗粒级比数据可知,抛光阶段越到后面颗粒越细。因此,我们可将不发泡部分的抛光瓷粉按细度分为粗瓷粉和细瓷粉。通过对不同阶段废渣的回收利用,并按细度进行分类回收,将有效地缩短后期原料球磨时间、提高球磨效率。
(2) 抛光废渣分类回收方案
将抛光阶段按照是否有树脂、碳化硅、氯氧镁水泥粘结剂等杂质混入区分成两块,对其污水进行严格区分,并对其进行处理。抛光废渣分类回收优选方案工艺见图1。
由图1可知,其每条抛光线两边各配有一条水沟,可以依据分类需要两水沟各设若干闸板;主水沟最少设两条,分为发泡与不发泡料废水沟;设四条主水沟可分三类废料回收,可区分不发泡料中的面料和底料,同时达到最大抛光瓷粉的回收。
其次,各主水沟或分水沟可设压力吹气管防沉淀,从而减少水沟清理工作量。废水池中废渣水可用泵送至水处理系统,也可直接开水沟输送至水处理系统。
2.2 污水处理分析
污水处理试验见表2。
由表2可知,两种不同的处理方法都有各自的优缺点。采用常规多级沉淀的方法处理污水投入金额比较小,成本约半年就可以收回。其优点是通过多级沉淀可以对不同粒度的抛光瓷粉进行分别回收,从而使白度、细度均不同的抛光瓷粉分别应用到底、面料的目的。但是其回收率不高、污水处理后水质浑浊、有细颗粒悬浮于其中,不可以直接应用于抛光生产中。同时由于其设备自动化程度低而导致工人劳动强度大。相比之下,采用地面沉淀罐的方法其最大的优点就是回收率非常高,经处理的水质很清澈,可以直接应用于抛光线生产中,将节约重复处理的成本。同时,降低了工人劳动强度,减少了占地面积。
2.3 抛光瓷粉改性试验
篇5
[关键词]城市供热电厂中水零排放
中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)25-0137-01
水是生命之源,水资源的污染将严重影响人类的健康、生产和生活,城市供热电厂作为火力发电厂中耗水量较高的电厂类型,如何做好节水工作至关重要。另外,电厂产生的废水如果直接排放到水体中,将造成严重的水污染事件发生。通过废水零排放技术的应用,即节约了水资源又避免了环境污染,可谓一举两得。
1.概述
大唐洛阳热电有限责任公司是国家“一五”期间156个重点项目之一。1956年动工建设,1957年12月第一台高温高压供热机组投产发电,迄今已有60年的光辉历史。经过三期扩建,现装机容量1045MW:两台165MW可调整供热机组,一台75MW后置余热机组,以及两台320MW供热机组,担负着发电上网及洛阳市地区性工业供热、采暖供热的艰巨任务。两台320MW机组(5、6号机组)循环水补水系统设计为使用城市中水水源,通过混凝、澄清、过滤、加酸等工序将中水处理成达到循环水补水标准的成品水。
为了保证循补水系统出水水质正常,必须使机械搅拌澄清池保持不大于10%的泥渣循环量。但是,随着时间的累积,泥渣会不断增加,如果不定期排放多余的泥渣将造成出水浊度超标,所以必须保证废水排放系统的稳定运行。该厂的澄清池泥渣定排至排渣池,由排渣泵将泥渣输送至浓缩池,经过浓缩后的泥浆由排泥泵输送至柱塞泵前池,再由柱塞泵输送至灰坝,浓缩、澄清后的水溢流至废水回收池。废水回收池内的泥渣过多的话,也可以排到浓缩池进行浓缩。
2.废水排放的问题
2.1 中水处理系统产泥量过大
该厂1、2、3号机组(2×165MW+75MW)的循环水补水设计为自来水通过弱酸阳床处理后,补入循环水前池。为了进一步提高中水使用量,降低生产用水成本,该厂将老厂循环水补水也完全使用中水处理系统出水代替。经过运行发现在处理中水的过程中,澄清池一直大负荷运行,泥渣生成速度加快、产量过大,澄清池需要经常定排,但排泥泵排出的泥量远远小于系统中的产泥量,所以就导致了排渣池、浓缩池内泥渣高度逐渐升高,最终导致浓缩池满泥,为了不影响系统正常运行,只能将浓缩池的筒壁开孔,把泥放出来晾干清走,造成了现场的大面积污染。
2.2 灰坝禁排废水影响加剧
由于环保要求的进一步提高,对城市供热电厂不再允许其将废水排放至灰坝,以免造成灰坝附近土壤、地下水层发生渗透污染。这无疑增加了浓缩池的运行负担,使浓缩池的泥浆无处可排,带有大量泥渣的水没有完全浓缩便溢流至废水回收池,导致废水回收池内的泥渣越积越多,由于废水回收池有效容积的减少,直接影响了双室过滤器的定期清洗工作,而且废水回收到澄清池以后使澄清池内泥渣增多,导致刮泥机经常跳闸或者链条断裂,两台澄清池被迫经常倒池。
2.3 泥浆回收至脱硫塔影响脱硫效率达标
由于灰坝停用,为了缓解中水处理系统内泥渣积存的影响,该厂技术人员对泥渣成分进行了化验,发现其中碳酸钙含量为85%左右,氧化钙含量为47%左右,经过讨论决定将浓缩池内浓缩过的泥浆排放至5、6号机脱硫吸收塔地坑,通过地坑泵回收至吸收塔内循环利用。这样可以在不影响脱硫效率的前提下大量回用泥浆。但是经过长时间的运行发现,由于泥浆的浓度经常不稳定,使吸收塔浆液密度不好控制,尤其是排泥系统检修前,要用工艺水将系统管道冲洗干净,冲洗后期大量清水循环进入吸收塔,导致浆液密度较低,影响机组脱硫效率达标。
3.排水问题的解决
为了保证脱硫系统达标排放,浓缩池泥浆只能间断的向脱硫塔排放,这显然是无法达到中水处理系统废水大量、长时间排放要求的。浓缩池开孔放泥的情况虽已有减少,但还是没有完全杜绝,而且澄清池仍然会发生刮泥机跳闸等问题。为了设备安全运行、现场文明卫生等需要,急需彻底解决排水难题,该厂技术人员再次对现场情况进行分析,对现有零排放技术进行了调研。
3.1 废水零排放技术分析
3.1.1脱水制泥法。主要工艺为在澄清池中向废水加入混凝剂、助凝剂等化学药品,使废水中的泥渣、悬浮物长大、浓缩,上清水溢流收集至水箱,可以进行煤场喷淋、皮带冲洗等,底部沉泥输送至脱水设备,制成泥饼外运。
3.1.2深度结晶法。该方法是在脱水制泥的基础上发展而来的,废水经混凝、澄清后得到的上清水再经过膜法除盐得到高品质除盐水可用作锅炉补水,浓水经过分段蒸发、低温蒸发等手段制成结晶盐回收利用。
3.1.3烟道雾化蒸发法。废水经过固液分离后,再经过雾化处理,然后将雾化后的废水喷入烟道并利用锅炉尾部烟气的余热使之快速蒸发,其所含盐分结晶成颗粒后附着在烟气中的粉煤灰上在除尘系统中被捕获收集并随灰一起外排。
3.2 废水零排放方案的选择
以上介绍的三种方案是目前国内相对比较成熟、应用较为广泛的废水零排放技术。经过分析对比,结合该厂中水处理系统废水含泥量较大的特点,以及场地、资金、系统设备利旧等因素,最终确定引入脱水制泥法解决废水排放问题。通过系统优化把原来的四台离心式排泥泵全部拆除,更换为更适合输送泥浆的,而且出力更大的螺杆泵,新增一套脱水离心机及加药设备(设备规范见表1),把泥浆离心后制成含固率45%-50%的泥饼外运至指定地点,离心机出水回收至废水回收池,废水回用至澄清池。
系统中保留了向脱硫吸收塔地坑排放的运行方式,这样可以在脱水机检修时,也不影响中水系统废水的排放。这打破了原来大部分泥浆只能在系统内循环,使设备超负荷或带病运行,系统出水水质不达标的局面。因为该套设备的处理能力较大,而且可以连续运行,所以可以使系统内的泥浆废水持续减少,使系统变得更清洁。
3.3 废水排放效果明显
通过系统升级后的运行,把原来浓缩池、废水回收池、排渣池内的积泥慢慢消化掉,清水再次回收利用,没有再发生浓缩池外壁割孔放泥污染环境,也没有再发生澄清池刮泥机跳闸或链条断裂频繁倒池的情况,而且使中水处理系统废水实现了零排放的目标。
4.结束语
废水零排放技术的应用,不仅节约了生产用水成本,降低了电厂周边环境污染的风险,还满足了中水处理系统的正常运行。该厂技术人员将继续探索最佳的运行方式,使脱水机能够长周期、健康、高效运行,确保不再发生系统内积泥、污染现场、被迫频繁倒池等情况。
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1 废水来源及参数
燃气-蒸汽联合循环电厂的废水主要包括循环水系统排污水,化学水处理系统产生的再生水、反渗透浓水,锅炉排污水,燃机空气压缩机清洗排水,含油污水,生活污水,雨水。以某电厂为例,
产生的废水类型、来源及估算流量见表1。
2 废水处理及处置
电厂废水处理按照分类收集,分离处理的原则,对不同的污水进行专门收集/处理后,进行回用或排放。为了节约用水,应采取先进的废水处理工艺,尽量提高废水回收利用率,回用水的水质应满足用水系统的供水水质要求;电厂应采取先进的工艺系统,尽量减少废水排放量,即使不能回收利用的废水,也要进行处理后达标排放,排放水的水质应满足环境评价批复意见的要求。
通常情况下,每个收集/处理系统将安装一套连续监测系统,以测量具体污水的相应参数。万一测量值不满足相应的回用或排放限值,报警信号将传输至主控室,按预先确定的方案进行处置,如强化处理过程控制、降低机组出力、停止废水排放等。连续监测系统也将提供采样点,取样送至电厂实验室进行分析,同时允许政府主管部门进行取样分析。
2.1 清洁雨水
来自道路、建筑屋面等无污染的区域,不受污染的雨水用专门的地下排水管道排至主排水渠内。这一清洁雨水管网不与任何其他的工业废水混合。
雨水排水系统的设计按设计重现期计算,排水管道的尺寸要考虑经受收集到的最大洪峰流量。在重力流无法实现的地方设置泵站,以克服收集区与排放点之间水头损失和高差。
雨水随季节性变化大,来水时间上难于预测,具有间断和流量变化大的特点,受电厂占地指标的限制,对雨水的调节、处理和利用较为困难。
因为预期没有特别的污染,这种类型的废水不需要处理,一般直接排放到收纳水体。
2.2 含油废水
电厂的含油废水主要来自于燃机及汽机房,余热锅炉及车间,柴油储存及卸油站等区域可能被污染的雨水、地面冲洗水;主变压器及厂用辅助变压器区域被污染的雨水及消防水;食堂排出的含油生活污水。含油废水为非经常性间断排水,处理后达标排放。
含油污水先经过重力式油水分离设施初步进行油水分离后,再进行上浮或混凝澄清、过滤处理。
由于构筑物之间存在一定的距离,各系统排放的水质也不同,因此,电厂厂区一般设置3个油水分离设施:1—主油水分离器服务于变压器区域,主厂房区域;2—油水分离器服务于油罐、余热锅炉及车间;3—厨房隔油池专门用于综合办公楼的厨房。
1—主油水分离器:由油水分离室、水室、回收油室组成。不仅是作为一个连续的油水分离设施,同时可以接纳变压器事故排油及部分变压器消防水量。按照NFPA规定,在主变压器泄漏及火灾的情况下,油水分离器应该能够接纳100%的油量加上10min的变压器喷水灭火系统的消防水量。其滞留体积,应保证即使在极端条件下,也没有未经处理的含油污水排放。重力式油水分离器处理后通常情况应低于20mg/L,最大不超过100mg/L。
2—油水分离器也采用重力式,分离室设计流量按服务区域最大一次排水量设计。为防止油罐泄漏时原油进入油水分离器,进口管道设置由密度驱动的自动关闭装置以及油液位探头。
经重力式油水分离器处理后的含油废水,经升压后送至含油废水处理站,再经过上浮式油水分离装置进一步处理,出水经过滤后预期含油量小于5mg/L,处理后的水排至监控水池。
3—厨房隔油池:将专门用于厨房排水,因此日流量很小,这样设计可以简化,典型的隔油池有一个或两个室,可以采用预制塑料型,设计流量根据用餐人数计算确定。分离油后的生活污水与其他建筑物生活污水一起进入生活污水处理站进行处理。
分离器排放至储油箱中的油,定期由具有资质的单位清理。
2.3 化学废水
电厂运行期间,化学水处理系统在RO/EDI膜清洗及实验室活动中会产生少量的化学废水。反渗透及电除盐的膜清洗采用酸或碱液(pH值接近2或11)膜的清洗每年一次到两次。每次冲洗产生约3m3的酸性或碱性废水,这样每年的污水量可以忽略不计。
这种废水将排放至设置在水厂内的中和水池内,为了达到排放标准,对其pH进行监控及调节。而且,水厂内的化学品区域的排水也将排至到这个中和水池内。
当中和水池中的水位达到预设点时,启动循环泵,进行中和,调节pH在6~9的范围内。当pH达到能够保持6~9一定时间时(10~15min)范围内时,排水阀打开,将处理后的水排至监控水池。
2.4 生活污水
电厂设独立的生活污水管网,收集建筑物排放的生活污水、厨房经隔油池处理后的生活污水至生活污水处理站,经小型埋地式二次生化处理设备处理,并经过滤器过滤后,出水水质达到绿化用水要求,经清水泵升压后供厂区用水。
生活污水设计水量取生活用水量的80%,埋地式污水处理设备按日处理量选择,电厂一般设100%备用。
2.5 冷却水排污
当被凝汽器加热的冷却水在蒸发式冷却塔中冷却时,溶解性固体和悬浮物质积聚。固体积聚水平由冷却塔的浓缩倍率控制。大多数的积聚物依靠系统排污排除。
电厂循环冷却水的在设计浓缩倍率n下运行。意味着用于补充至主冷却水系统中的脱碳水将被浓缩n倍。预期的冷冷却塔排污水质主要基于生产脱碳水的原水的水质信息按循环水系统浓缩倍率计算,与脱碳水相比,主要是含盐量和SS增加。
对于缺水地区,回收处理后可回用于化学水处理、冷却水系统补水,典型的处理工艺为:混凝澄清、超滤、反渗透。对于水量丰沛的地区,可以直接排入收纳水体,在排污管道上设置连续的余氯监测装置,以便监控及控制氯排放值。
2.6 反渗 透排污
化学水处理系统的除盐工艺中生产废水主要有多介质过滤器反洗排水,反渗透浓水及电除盐浓水。按照当前最佳的实践经验,通过回收利用不同水质的废水,将减少废水的排放量。过滤器反冲洗排水返回至混凝澄清工序。第二级反渗透及EDI的浓水返回到第一级反渗透的入口。根据这种回收理念,通过将废水排放至一级RO,来降低废水排放量。
一级RO排放水水质可以通过厂内试验室常规分析得出,电导率、温度和余氯含量可以通过RO系统内设置的在线分析仪表显示数据得到。一级RO排放水不需要进一步的处理,排至监控水池。
2.7 软化水厂的再生废水
软化水是热网启动所必需的用水,这部分水将通过进一步软化处理脱碳水来获得,软化水处理系统设置在水处理厂内。
再生废水量会跟着区域供热厂的运行负荷变化而变化。
再生废水将收集在专用的废水池内。废水池内废水可通过槽罐车运送出厂处理。在排放标准允许的情况下,这部分废水也可以排至监控水池。
2.8 余热锅炉排污
采用余热锅炉排污是为了阻止结垢与腐蚀,并控制蒸汽的发生过程。通过连续的排除一小部分水(相当于蒸汽流量的1%~3%),系统中存在的金属氧化物,硬度,硅酸盐和磷酸盐可以保持在一个允许的范围内。从余热锅炉中排放的清水,避免固体及污染物在汽水循环中积聚,防止危害到汽轮机,水从汽包排放至设在地面水平面上的常压水[提供论文写作和写作论文服务]箱内,余热锅炉排污水质有以下典型特征:脱钙水,pH:9.5-10.5,铁(mg/l)<0.5,二氧化硅(mg/l)<0.5,钠(mg/l)<1,磷酸钠(mg/l)<1。
由于余热锅炉排污水水质依然很好,可以回收至冷却塔水池重复利用。这一理念广泛的应用与电力行业,具有以下优点:
主冷却水系统的补水量可以减少与锅炉排污相同的量,这就意味着整个电厂的耗水量降低。
锅炉排污水具有较低的溶解固体含量,可以降低主冷却水系统中的浓缩倍率。
冷却水呈中性,且量巨大,可以中和余热锅炉排污水中具有高pH值的缓冲溶液。此外,冷却塔系统配置有pH值测量装置,及加酸系统,可以矫正pH值在可接受的限度6~9之内。
因此,在电厂运行时,余热锅炉的排污不需要特定的处理设备,经掺冷水调温后(40℃以下)送至冷却塔作为冷却水系统的补水。
2.9 燃机压缩机冲洗水
燃机压缩机的清洗水通常在每台燃机排水分界点收集,尽可能靠重力收集至一个钢筋混凝土水池内。在线清洗和离线清洗的次数一般根据现场及电厂运行条件而定,但是通常是3个月一次。
清洗水箱将由电厂组织负压罐车清空外运,有专业的处理公司处理。因此,没有额外的处理,而且没有燃机压缩机洗涤水排放。
高液位报警信号会传至主控室,因此,可以及时由运行人员确认并采用适当的措施。
2.10 废水监控及排放
每种需要排放的废水应在各个处理系统的出口处且与其他废水混合前进行监测,以便快速充分的排除故障。如果分析方法允许,相关参数的监测应采用在线连续测量设备。对于补充性的参数及主要参数不能在线监测的,采取抽样在电厂实验室内分析或由外部认证的企业测定的方式。
电厂应尽量减少废水排放点,处理后的废水宜收集至监控水池内进行最终同质化及监控,统一排放。
3 结语
燃气-蒸汽联合循环电厂的废水处理和管理,对电厂节约用水和防止排放水污染环境起到决定性作用。根据废水类型,回用水水质标准和排放标准,对废水进行分类收集与处理,对连续性废水尽量通过先进的废水处理技术处理后回收利用,达到节约用水,减少废水排放的目的;对于利用难度大的间断性废水,必须处理后达到排放标准后排放;电厂难于处理的废水应由专业公司回收处理。必须对各个处理系统的出口处及最终排放点废水的水量和水质进行检测,按制定的废水处置预案进行控制,是防止排放水污染环境的重要手段。
参考文献:
篇7
【关键词】 雨水 回收 利用 节能 减排
1 概述
中国是个缺水大国,水资源并不丰富,但用水浪费惊人,供求问题十分突出。我国水资源总数为2.8万亿立方米,在世界上仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印尼而居第6位。绝对量虽算丰富,但由于人口多,人均水资源占有量却大大低于世界平均水平,仅列世界第109位。而且随着人口的迅速增长,人均水资源每年在递减。从淡水资源看,我国仅2200立方米,还不到世界人均占有量的四分之一。火力发电厂是用水大户,做好火力发电厂的用水和节约,减少总取水量意义重大。
2 大唐户县第二热电厂雨水排水分析
大唐户县第二热电厂2×300MW机组雨水系统的水源主要有:脱硫事故浆液箱排污及溢流、脱硫石灰石浆液箱溢流、1号炉定排冷却排水、2号炉定排冷却排水、工业废水溢流水、冷水塔排污水、1号炉两台空预器冲洗水和2号炉两台空预器冲洗水;另外间断排水还有马路冲洗水,渣仓水、灰库冲洗水等。这些排水均不是连续排水,同时排水时间可以控制。
2007年对雨水系统排水情况进行了一次全面检查。在检查前,保持脱硫事故浆液箱不排污及不溢流;脱硫石灰石浆液箱不溢流;工业废水不向雨水溢流;两台冷水塔不进行排污,并保持不溢流;1、2号炉空预器均未进行冲洗;停止马路冲洗、渣仓排水和灰库排水。在检查中发现栈桥路东侧的雨水管里有少量排水;在2号水塔西南侧的雨水管里未发现有水;水塔西侧雨水管内有极少量水;水塔北侧雨水管内有水,且由西向东,流量逐渐增大,水质目视清澈。在雨水泵房西侧马路中间的雨水井中,厂区东侧的雨水和西侧的雨水汇集,最后自流至雨水泵房。对雨水量进行流量测定,每小时雨水量约为200吨。
化学试验室对这部分雨水进行取样化验,并将分析结果和深井水分析结果进行比较,分析结果见表1。
通过分析,可看出雨水水质和深井水质量接近。由于大唐户县第二热电厂所处位置地下水丰富,在无排污水进入雨水系统时仍有约200吨的水量,是从地下水渗入雨水井所致。但是,2007年至今,由于水资源枯竭,地下水量逐渐减小,经过长时间的统计,发现渗入我厂雨水系统的地下水量已由一开始的200吨/时,降低到80吨/时。
3 雨水回收利用的实施
在无脱硫事故浆液箱排污及溢流、脱硫石灰石浆液箱溢流、1号炉定排冷却排水、2号炉定排冷却排水、工业废水溢流水、冷水塔排污水、1号炉空预器A、B冲洗水和2号炉空预器A、B冲洗水等排入雨水系统的情况下,因雨水水质与深井水水质接近,可考虑将这部分水回收至冷水塔做为冷水塔补充水,以减少新鲜水取水量。考虑到雨水系统污油和污泥的影响,以及节省改造费用的目的,发电运行部提出可将雨水回收至工业废水系统,经过除泥除油处理后再补入冷水塔。在雨水池东侧30米处即为工业废水池,若将雨水引入工业废水中,所铺设的管道量很少。
2009年5月,在雨水池加装两台200吨/时的雨水回收泵,其出口一路接至1号冷水塔,另一路接至工业废水池,通过工业废水提升泵将雨水送至工业废水处理系统,处理后的清水补充到冷水塔中。处理流程如图1所示:
在将雨水送至工业废水系统进行处理前,首先保证脱硫系统没有排污和溢流、冷水塔没有进行排污换水、空预器未进行冲洗,确保进入雨水系统的水仅为地下水渗水。
4 优化措施
(1)在雨水池底部安装两台出力为200吨/时的潜水泵,即雨水回收泵,一用一备,出口分两路:一路接至1号冷水塔,另一路接至工业废水池。(2)将雨水回收泵启停条件与雨水池液位设联锁:雨水池水位高时,雨水回收泵自动启动;水位低时,雨水回收泵自动停止。(3)2009年改造完成后,我厂制定的雨水回收标准见表2;之后经过长时间的观察、试验以及大修期间对凝汽器内部的检查,雨水回收标准经过几次变更,现确定标准表3所示;(4)每6小时进行雨水的取样、分析化验,在雨水水质合格时通过雨水回收泵直接将水补入1号冷水塔;雨水浑浊但其他各项指标合格时,将其送入工业废水处理系统,处理后的清水可补充到两台冷水塔中。
5 结论和建议
(1)2009年改造完成至今我厂两台机组均分别经历过4次检修,凝汽器(尤其是1号机凝汽器)内部均未发现任何腐蚀、结垢情况,说明雨水的回收利用未对系统造成任何不良影响,是非常可行的。(2)此次改造只增加了两台潜水泵,且铺设的管路总长度约为60米,耗资及改造难度系数均非常小。再者,雨水回收带来的经济效益是相当可观的:每年我厂雨水回收量为50万吨左右,每吨水1元,每年可节省50万元。(3)加强对雨水水质的监督,一旦发现有脱硫浆液漏入雨水系统或渣仓水、灰库冲洗水、地面冲洗水漏入雨水系统等情况,立即停止回收,防止雨水水质恶化引起凝汽器结垢、腐蚀的情况。(4)此前,雨水回收量是通过雨水池液位变化、雨水回收泵出力及便携式流量计测定等手段来确定,存在一定的误差,故我们计划给雨水回收泵出口母管加装瞬时流量计、累计流量计,以便于运行人员的操作、调整及今后更精准的统计工作。
参考文献:
篇8
关键词:锅炉排污水 辅机冷却水 回用
Abstract:The wastewater from power plant boiler drainage water and cooling water mainly refers to the operation of boiler unit sewage、Boiler washing and draining boiler、Cooling water of suction fan and cooling water of ash removing air compressor.This paper of Zhangjiakou power plant boiler exhaust the amount of water in the sewage and the auxiliary cooling water are outlined, and expounds the boiler drainage sewage and auxiliary cooling water reuse scheme. The boiler exhaust sewage and auxiliary cooling water recycling, sent to the circulating water cooling tower, used as make-up water for the water tower, reducing the Zhangjiakou power plant waste water treatment cost, improve the unboiled water reuse rate and to reduce running cost.
Key words:Waste water of boiler; Auxiliary cooling water;Reuse
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)11-0294-01
前言
张家口发电厂装机为8×300MW燃煤火力发电机组总容量2400MW,分两期工程建设,一期工程的1-4号机组于1995年9月全部移交生产发电。二期工程的5-8号机于2001年8月全部移交生产发电。单机最大连续蒸发量:1025 t/h。
张家口发电厂8台机组投产以来,锅炉排污水及辅机冷却水未进行综合利用,只采用掺混降温方式直排至地下管网,造成水源的极大浪费。2012年张家口发电厂废水处理项目全部投产,全厂废水实现全部回收利用,锅炉排污水及辅机冷却水排至地下管网后回收至废水处理系统,造成水源的重复处理,增加了废水处理运行成本。这部分水的水质较好,将锅炉排污水及辅机冷却水回收至5―8号机循环冷却水水塔,可以提高废水利用率,保证张家口发电厂水平衡和盐平衡,更好的利用有限的水资源,减少水源浪费,同时增加企业经济效益和社会效益。
一、 生产现场情况调查
张家口发电厂锅炉排水由锅炉定排水、锅炉连排水、机组启动冲洗排水、机组停运热炉放水、机组事故排水等组成,最大排水量为271.81 t/h。辅机冷却水由锅炉吸风机冷却水、除灰空压机冷却水组成,通过计算总计465 t/h。
存在的主要问题:
1.锅炉排污水直排至地下管网造成水源浪费,增加废水处理运行成本。
2.辅机冷却水排至地下管网,造成水源浪费废水重复处理,增加废水处理运行成本。
随着近年张家口地区地下水储量的减少,张家口发电厂地下水用量较为紧张,锅炉排污水及辅机冷却水直排方式已不能继续采用,通过对地下排水管网改造,达到锅炉排污水及辅机冷却水回收至5―8号机循环水水塔,作为水塔的补充水,使这部分达到回收再利用的目的。
重新对锅炉排污水和辅机冷却水的水源使用进行分配,将其回收至二期水塔,可以提高张家口发电厂水平衡和盐平衡可靠性,减少水源浪费,降低水处理成本,提高水资源重复利用率。
二、技术改造方案论证
改造方案
1.拆除停运的原5号炉石子煤脱水仓,新建地下回收水池及地上回收水泵房一座。
2.新敷设1-8号炉炉后地下回收水管线,与锅炉定排水池和辅机冷却水排水管相连,将锅炉排水、辅机冷却水回收至新建地下回收水池。
3.回收水泵房至5―8号机组除灰缓冲水箱循环水补水管处,新敷设地上回收水供水管线,与除灰5、6、7、8号机循环水回水管相连,并安装隔离门,通过除灰循环水回水管线将回收水送至5―8号机循环水水塔。
4.回收水泵房处安装375m3/h变频回收水泵3台,水泵根据水池液位实现自动启停,将回收水送至―8号机循环水水塔。
5.地上回收水管道外包裹保温材料,低点处设置4个防冻放水门。
6.阀门、水泵、液位计、流量计、变频器信号上传至辅控DCS系统,辅控中心实现远方自动控制。
三、改造后达到的效果
1.锅炉排污水和辅机冷却水通过新敷设管线,回收至5-8号机组循环水水塔,由于锅炉排污水和辅机冷却水含盐量低于水塔循环水含盐量,锅炉排污水和辅机冷却水补入可以降低水塔的浓缩倍率,防止凝汽器结垢,减少水塔排污。
2.从经济上:锅炉排污水和辅机冷却水管网改造后,将锅炉排污水和辅机冷却水送至二期水塔作为水塔补水使用,每年将减少大量地下水开采,并且每年将减少废水重复处理量300多万吨,降低废水处理运行成本。节约药品费用和人工费用支出。
3.从效果上:锅炉排污水和辅机冷却水管网改造后,系统运行更为合理,经济效益、设备安全得到提高。
四、结语
锅炉排污水和辅机冷却水通过建设回收水管网改造后,系统运行更为合理,经济效益、设备安全得到提高。将锅炉排污水及辅机冷却水回收直接送入水塔,每年将减少废水处理量300多万吨,降低了废水处理运行成本。
参考文献
篇9
关键词:节能减排;氯碱;化工企业
中图分类号: TE08 文献标识码: A
一、化工企业能源消耗状况
能源消耗水平,对企业来说,是技术水平、管理效能、市场竞争力的综合反映。我国能源拥有量远低于世界平均水平,而我国单位产出能源消耗又大大高于发达国家和世界平均水平。在我国全社会的能源消耗中,企业占能源消费总量的70%以上,化工企业万元工业产值综合能耗一般为3~4吨标准煤/万元,其化工企业能源消费结构中,煤炭占53%、电力约占45%、燃油气约占2%。能源消耗过高仍是制约企业、尤其是化工企业竞争力和经济效益的重要因素,节能降耗是化工企业的紧迫任务。
二、氯碱化工企业节能降耗存在的主要问题
1、节能降耗管理责任不落实
有相当一部分化工企业节能降耗管理责任不落实,产品节能降耗定额指标体系不完善,化工企业节能降耗监督检查考核力度不够,没有形成节能降耗的约束力。
2、节能降耗机制不健全
国家和地方明令禁止的高耗能产品、设备和工艺难以被淘汰,节能降耗先进技术难以广泛采用和推广,节能降耗技术改造项目不能及时落实。
3、节能降耗基础工作薄弱
有相当一部分化工企业节能降耗检测和监测设备仪器陈旧,化工企业节能降耗计量器具安装率和受检率达不到国家行业规定的标准,相关计量和统计资料不全。
4、节能降耗意识不强
有相当一部分化工企业对节能降耗工作重视程度不够,执行节能降耗相关法律法规措施不力,化工企业内部管理机构不健全,管理人员综合素质较低。
三、氯碱化工企业开展节能降耗的措施
1、干法乙炔节能技术的应用
干法乙炔技术实际是指电石水分解时使用较少的过量水分,得到的电石渣含水质量分数仅是 4%~10%。这种方法被国内多个企业利用,包括北京瑞思达化工设备有限公司,深圳市冠恒通科技发展有限公司,四川宜宾天原股份有限公司等。该法成功避免电石渣浆现象,节省了能源和水以及土地使用,把投资和运行成本降到底端,是目前较实用的一种方法。煤制乙炔的原理:等离子体炬生成高温等离子氢,能和煤粉实现反应,得到乙炔混合气,分离然后提浓最终得到乙炔。该方法有效的节约了电,成本降低,清洁及高效生产,减轻环境污染。而对环境和资源更关注的今天,该方法倍受关注。2001年,新疆天业集团在清华和复旦大学的辅助下研制出该方法,今后的发展,使其目前已经具有最大炬功率,在国际上具有先进水平。
二氯乙烷和乙炔制氯乙烯技术主要原理为二氯乙烷和乙炔直接一步反应。其催化剂为非汞类的,而该类催化剂的产业化使电石耗量大幅度的降低,减小对电石依赖,同时使产品成本降低,产品质量得到提升的同时有效避免汞污染,对电石法 PVC汞污染能有效的解决。国内已经有企业和研究院进行研究,也有了相当大的突破,在催化剂的确定方面已经能较准确的确定。
2、落实目标责任,增强企业节能降耗责任感
节能降耗是化工企业的生存之本,立足之基。化工企业应以科学发展观为指导,以节能、降耗、减污、增效为目的,以科技进步和产业升级为手段,以优化产品结构和强化内部管理为保障,加强化工企业节能降耗的组织领导,健全相关管理制度,明确节能降耗目标,落实目标责任,层层分解,逐级签订节能降耗目标责任书,以化工企业节能降耗工作为切入点,不断增强化工企业节能降耗的紧迫感和责任感,使“十一五”期间化工企业万元工业产值综合能耗逐年下降,并控制在2吨标准煤/万元以内,实现化工企业可持续发展。
3、氯碱生产过程中节能设备的应用
目前,已经有众多的节能设备引进到氯碱生产过程中,来实现该行业的有效节能,最新的技术主要有膜极距电解槽,氧阴极电解槽。
膜极距电解槽:离子膜烧碱生产技术发展推动离子膜电解槽的发展,也由低电密转变为膜极距。膜极距电解槽主要的优势表现在较低槽电压及电耗,也将作为离子膜电解槽节能技术的趋势。该电解槽更节电。现在已经有公司成功的应用,如北京蓝星化工股份有限公司。主要是对老型电解槽实现进一步改造。
氧阴极电解槽: 在我国氯碱工业中,总耗电量是全部的约5%,主要耗能部分包括核心装备即离子膜电解槽,国际氯碱工业国对新型离子膜电解槽进行研发,氧阴极离子膜电解槽就是其中一种。该电解槽采取氧气电极还原反应,阴极没有氢气的析出,而实现电压降低和电解电耗降低。
4、聚氯乙烯废水预处理、回收利用方案
该车间综合废水排放量超标18.75倍,COD和BOD也有不同程度的超标。说明有大量的冷却水,设备冲洗水和离心机母液排出。我厂采用如下的技改回收利用方案:聚氯乙烯洗涤水、
母液水经母液池回收废树脂后,一部分废水回收利用作为机封用水,二次利用后送至全厂废水处理系统,排放量约为20m3/h,减少工业取水量20m3/h,另一部分废水经汽提塔回收氯乙烯单体,浆料送离心机分离后循环使用(图3)。我厂技改前的取水量为1167m3/h,循环水重复利用率为79.76%,废水排放量为858m3/h;技改后,工业取水量为573m3/h,循环水重复利用率为90%,回用水水量为240m3/h,废水回收利用率42.55%,废水最终排放量为324m3/h,废水排放率为57.459%,达到了提高废水回收利用率、减少工业水取用和废水排放量的目的。
5、节能减排帮助氯碱化工企业走可持续发展道路,形成循环经济产业链
在氯碱化工企业生产作业的时候,把电石渣、煤矿石、分煤灰、冶金以及尾矿,使用电石渣制水熟料的方式,对其进行处理,热电联产在氯碱化工企业当中是最为主要的循环经济与节能项目,不仅仅是能够有效的解决电石法PV(.工艺流程当中所出现的污染问题,还可以减低企业二氧化碳的排放量(由于在氯碱化工企业水泥生产的时候,石灰粉进行分解就会产生数量庞大的二氧化碳).经由电热联产设备以及电石渣制水泥熟料技术的完善,让氯碱化工企业慢慢的形成良性的循环经济,实现资源配置的最优化,从而让企业实现可持续发展的长远目标。
5、强化节能降耗意识,加强宣传教育培训
化工企业应以提高全员节能意识为根本,广泛、深入、持久地开展节能降耗法律法规、方针政策宣传教育,不断提高企业全员能源忧患意识和节约意识,形成强大的宣传教育声势,树立化工企业节能降耗的典型,及时曝光浪费能源的现象,组织技术管理岗位人员和关键操作岗位人员开展以节能降耗为主题的专项培训,通过形式多样的宣传教育培训,引导和鼓励化工企业员工积极参与和投身节能降耗工作,争创节能降耗标兵和示范企业,逐步形成化工企业节能降耗的机制,增强化工企业全员参与节能降耗的自觉性,使节能降耗成为全体员工的自觉行动。
6、加快技术进步,提高科技创新能力
技术进步是化工企业节能降耗的关键,企业应加强与科研机构和高等院校的技术合作,加大节能降耗投入,引入竞争机制,加强科技研发力度,重点开发可再生能源技术和关键节能技术,发展以矿肥、精细化工为主要代表的高附加值产业,努力实现科技成果的转化和重点技术突破,并以科技创新项目为纽带,形成成果利益共享、风险共担的研究模式和技术创新平台,开展技术交流与合作,提升引进技术的门槛,围绕节能降耗组织科技攻关,提高能源利用效率,降低能源消耗,促进能源节约技术的产业发展,不断提高化工企业节能降耗创新能力。
结束语
能源资源是人类社会生存和发展的重要物资基础。化工企业开展节能降耗,是缓解化工企业能源约束出路所在,是实现化工企业又快又好发展的重要保证,也是化工企业增强企业自身竞争力和提高经济效益的客观要求。化工企业一定要进一步把节能降耗工作摆在事关自身生存和可持续发展的重要位置,切实采取有效措施,加大节能降耗的力度,提高节能降耗技术水平和管理效能,担负起节能降耗的历史重任。
参考文献
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关键词:煤化工 废水 处理
最近几年中,我国在煤化工方面的发展及其迅速,特别是在如今这个倡导节约用水的时代里,煤化工这种有利于可持续发展的产业吸引了人们的眼球。因此人们在对于煤化工产业中所产生废水的处理方式进行考虑的同时,也非常重视其带来的环境问题。
一、我国煤化工废水处理存在的问题分析
现阶段在我国煤化工企业中,所占比例最高的废水为浓度较高的煤气洗涤废水,在这些煤气洗涤废水中,含有大量的的酚及氯化物等有害物质,对环境造成了极大的危害。除此之外,据检测所知,废水中的COD含量也保持在50000mg/L上下,氯化物大概在200~500mg/L左右。另外,废水中所含有的大部分有机物,因为较难降解,对环境也造成了极大的影响。总体而言,目前我国在煤化工废水的处理方面尚不完善,主要体现在以下几个方面:
1.预先处理阶段中存在的问题
在煤化工废水处理过程中,通常采用隔油法进行预先处理,这种方法在我国属于较为传统的预处理手段。由于油类的过量会直接影响生化处理阶段的效果,故使用以隔油法对多余的油类进行隔离,以保证生化处理阶段的有效性。但这种方式有利有弊,收集的油类在回收利用方面欠缺途径。
2.生化处理阶段存在的问题
在通常情况下,煤化工废水在经过预先处理之后,会利用缺氧好氧生物法来对其进行后续处理,但是由于煤化工废水中存在一些多环和杂环类化合物,在缺氧好氧生物法进行处理结束之后,在所排出的废水中,氨氮及COD难以达到所规定的标准,因此在生化处理阶段也存在一定的缺陷。
3.深度处理阶段存在的问题
在经过预先处理和生化处理阶段后,随之进入的是深度处理阶段。经过前期几项处理,煤化工废水中所含有的氨氮及COD指标有所下降,但是在很大程度上还是会受到降解有机物的阻碍,导致经处理后的废水在颜色上存在一定的色度,且COD和氨氮指标也无法达到排放标准。但是经过上述说明可知,深度处理是一个必要的过程,但是传统的处理方式在很大程度上难以取得可观的效果,我们不能局限于传统的深度处理方式,应在原有的基础上努力进行创新。
二、针对我国煤化工废水处理中各种问题的对策
经过以上对煤化工废水处理中所存在问题的分析,可以知道,虽然近些年来我国在煤化工废水的处理方式上涌现了大批新科技手段,但是他们在很大程度上存在一定的利弊关系,需要人们去权衡,经过笔者的总结,对策方法具体有以下几种方式:
1.预先处理阶段——用气浮法替代隔油法
在传统的预处理方式中,人们通常采用的是隔油法,这种方式虽然在很大程度上可以促进生化阶段的有效性,但是人们往往会为所隔离出来油类的回收利用途径苦恼。因此,经过多年的发展,逐渐用气浮法取代了隔油法,在目前的煤化工废水处理工作中,气浮法主要用于去除废水中所含的油类物质,并在去除之后进行有效的回收利用。除此之外,这种方式对于后续阶段的生化处理也具有一定的爆气作用。
2.生化处理阶段——用生物炭替代好氧生物法
在以往的生化处理阶段中,通常采用好氧缺氧生物法进行废水处理,利用这种方式所排出的废水中所含的氨氮化合物及COD指标难以达到标准,因此考虑使用生物炭替代好氧生物法。生物炭的主要原理如下:在生化过程的进水中加入一定量的粉末活性炭,并通过回流含碳污泥混合于爆气池中,并将污泥排放在污泥浓缩池内,最后进入到污泥脱水设备中进行脱水处理。在爆气池内部的粉末活性炭的表面粘附了一层活性污泥,且粉末活性炭含有较大的比表面积和强大的吸附能力,因此,大大提高了污泥的吸附能力,特别是在活性污泥和粉末活性炭的临界点处,具有较高程度的溶解氧和降解机制浓度,对COD的降解提供了有力的帮助。
3.深度处理阶段——高级氧化处理工艺
在煤化工废水中通常含有较高含量的难降解有机物,这些难降解有机物会对后阶段的生化处理产生极其严重的影响,因此人们考虑采用高级氧化处理法来进行深度处理,这种方法可以在废水中产生大量自由基,进而使大量的难降解有机物得以有效的降解。
尽管在没化合物废水的各个阶段都已经拥有了较为成熟的处理手段,但是仅凭任何一种单一的处理手段是很难达到理想效果的。举个最简单的例子,在单一的生物氧化处理工艺阶段中,排出的废水中会含有一部分很难降解的有机物,且COD指标偏高,所以很难与国家所规定的排放标准相匹配。此时可以采用吸附法来去除表面所吸附的COD,但是在吸附的同时也会产生再生的吸附剂,引起严重的二次污染问题,此时催化氧化法则可以有效地进行化合有机物的降解,但是在实际的运行过程中,此项方式却会产生较高的处理费用,因此,在现阶段,几乎没有一种废水处理手段是可以完全达到整体效果的,在进行实际的处理过程中,应该更多地考虑将多种方式进行结合,利用其各自的优点,达到最优化煤化工废水处理效果,这不仅是现阶段最理想的煤化工废水处理方案,更是煤化工废水处理行业未来十几年的发展方向。
三、结语
根据以上分析可以发现,目前我国在能源结构方面主要体现为石油汽油匮乏,煤炭丰富,这也是现阶段我国的基本现状。这些特点直接决定了煤资源成为了我国最大的资源途径。对于煤化工行业来说,他们的存在能够从煤的角度形成各式各样的新型产品,有效提高了煤资源的利用方式与价值,再加上对煤化工废水处理方式的加强与改进,使得煤化工行业在生态环境方面取得了较大的成就,进一步促进了煤化工行业的经济发展。
参考文献