氮肥厂热电站粉煤灰的综合利用
1 工程建设的背景
我（湖南智成化工有限公司）公司位于湖南省株洲市清水塘工业区 , 该区属湘江流域重点工业基地 , 是化工、冶金、建材等工业的集中地 , 有大小企业 70余家 , 三废排放量也属湘江流域之首 , 特别是废水的排放 , 导致霞湾港水质严重恶化 , 多项污染因子超出地面水 Ⅳ级标准的 10倍、数十倍、乃至上百倍 , 成为湘江流域的头号污水沟。霞湾港的污染水进入湘江 , 在湘江霞湾港江段形成湘江干流最大的污染带 , 马家河断面的水质多项指标出现超标 , 难于达到地面水 Ⅲ 级标准要求 , 直接威胁到下游湘潭市甚至长沙市居民的饮用水安全。为此 , “ 湘江污染综合治理工程 ”把清水塘工业污染源的治理列为首位。
我公司热电站是清水塘工业区四大污染源之一 , 废水排放量占全区总量的 10% 左右 , 主要污染物—悬浮物排放量占霞湾港总量的 65%以上 , COD排放量也占有较大比例。因此 , 治理清水塘工业区污染源必须重点解决我公司热电站冲灰废水的排放问题。
2 热电站粉煤灰综合利用工程介绍
我公司热电站粉煤灰综合利用工程主要是治理热电站的冲灰水, 即将热电站冲灰水治理后得到的粉煤灰加工成磁肥、建筑砖等, 以减轻株洲霞湾港及湘江霞湾江段的悬浮物、COD污染。该工程为日元贷款项目, 贷款额 27316百万日元。由于国企改制 , 目前该工程上马的项目只有粉煤灰冲灰水的治理、磁肥生产以及制砖。2004 年 3月公司将整套磁肥生产部分出售给了湘珠化工股份有限公司。
冲灰水处理工艺流程见图 1。含粉煤灰 5% 的冲灰水经初沉、围堰沥水后 , 含水 55% 的灰渣经抓斗至抽滤 , 脱水干化后送制砖车间 (或外售作磁肥 ) ; 经二次沉淀分离得到的仍含少量灰渣的清液 , 其中大部分 ( 600 t /h) 经加压送热电站回用冲灰 , 其余送总废水处理站处理后外排湘江; 集水池沉淀的精灰渣送往砖厂制砖。
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图 1 冲灰水处理流程
制砖厂将热电站产生的粉煤灰与生石灰、水泥、石膏、铝粉膏、皂素等原料一起加水搅拌均混后浇模成形 , 采用机械化进出窑、连续干燥后 , 制得轻质砖。
该工程是一项典型的环保工程 , 工程实施后热电站不再有废气和废渣排放 , 产生的生产废水 (均为设备冷却水 ) 和清液大部分回用 , 少部分排入总废水处理站 , 处理达标后外排到湘江。
3 实施后的效果
我公司热电站粉煤灰综合利用工程的总体环境效益设计目标是: 回收粉煤灰 200 kt / a, 悬浮物排放量削减 199 881 t / a, COD排放削减 8 000 t / a, 实现废水循环利用 , 循环利用率达 70% , 废水排放量削减 2 840 kt / a。
工程实施后 , 实际废水排放量减少 1 900 kt / a,悬浮物排放量减少 11715 kt / a, COD排放量减少 4 700 t / a。水环境检测表明: 热电站悬浮物排放量占霞湾港总排放量的比例由 65%下降到 013% , 总废水入口悬浮物的质量浓度由 1 210 mg/L下降到 420 mg/L, 下降约 800 mg/L, COD也是大幅下降; 湘江霞湾江段、霞湾断面悬浮物质量浓度下降了 245～8 mg/L, COD大幅下降; 马家河断面悬浮物质量浓度下降了 82～ 16 mg/L, COD也下降明显。
工程实施后 , 年产轻质砖 20万 m3 。轻质砖是一种国家提倡和推荐的环保建材产品 , 可代替粘土砖用于建筑施工 , 市场潜力很大。
综上 , 我公司热电站粉煤灰综合利用工程对改善湘江水质 , 特别是减轻湘江流域的悬浮物、 COD污染有明显作用 , 同时对粉煤灰采用了多渠道的综合利用 , 产生了较好的经济效益 , 且无二次污染 , 在保证经济效益的基础上达到了最佳的环保效益。
4 问题和建议
(1) 该工程实现了废水循环利用 , 但利用率只有 70%左右 , 尚有潜力可挖。现主要外排水是粉煤灰的沥水、抽滤水、粉煤灰脱水、经处理后的浮选污水以及设备冷却水 , 共计 199 t /h, 这部分水可收集后经简单沉淀 , 再返回作冲灰水用 , 这样可使废水循环利用率达到 90%以上 , 基本做到废水不外排。
(2) 该工程有 54 kt / a粗灰渣外售作硅肥 (磁性复合肥 ) 用 , 还有约 20 kt / a精灰渣送砖厂 , 这些都依靠外厂消化 , 故应做好这方面的协调工作 , 避免因积压而影响热电站的生产及灰渣的利用 , 同时还应扩大砖厂的生产规模 , 以消耗完所有灰渣。
(3) 建议在现有的以粉煤灰为原料设计的产品品种基础上 , 搜集国内外信息 , 开发更多的新产品 , 根据市场情况随时调整产品结构 , 提高经济效益。
(4) 考虑到市场变化及装置运转不正常等情况的发生 , 在工程建设的同时 , 建议同步建设事故灰场。
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