沙角C电厂废水回用工程实践
摘要：沙角C电厂废水回用工程将生活污水、含油废水、含煤废水、锅炉排污水收集起来，集中处理后回用于全厂杂用水系统，并将化学除盐废水用于冲灰。废水处理工艺包括降温、除油、曝气、沉淀、澄清和杀菌，所用设备自动化程度高，运行安全可靠。废水经处理后，各项指标均达到回用标准。废水回用工程投产后，每年可节约新鲜水170万t，减少排放工业废水188万t，减少排放除盐废水14万t，经济、环境、社会效益显著。
关键词：火电厂,废水处理,废水回用,节水,沙角C电厂
沙角C电厂总装机容量为3×660 MW，为保护环境，该厂外排废水全部通过处理并达标排放。为进一步提高水的综合利用水平，减少废水排放量，电厂决定对全厂废水系统进行全面改造和优化，实施废水回用工程。其目标是：通过对废水的处理回用，提高工业水的重复利用率，最终实现不向环境排放废水或基本不排放。该工程投产后，生水消耗量和废水排放量显著降低，节约了大量的水资源，保护了环境，提高了运营效益。
1 工程概况
1．1 技术方案
废水系统改造前废水的种类见表1，这些废水已经处理并达标排放。
废水系统改造的目的就是对表1中的可利用废水进行回收并深度处理，对处理后的废水重新进行合理的利用。电厂原生水系统取自东引水，经预处理系统处理后供应全厂杂用水、除盐用水和生活用水。后由于东引水污染严重，化学除盐水和生活用水改为自来水作水源。在废水回用工程实施后，回用水只作为全厂的杂用水水源，不足部分由东引水补充。改造后电厂的用水状况见表2。
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废水回用工程由收集、回用系统和废水处理系统组成。前者通过泵和管道将位于电厂不同位置的废水收集到废水处理厂，并将处理后的废水送至原生水预处理系统；后者是对原废水处理厂进行改造，对废水进行深度处理。
1．2 收集与回用系统
收集与回用系统包括以下几部分：
(1)化学除盐废水回收系统新建一条管路，采用孔网钢塑管，将化学除盐废水改送到低压冲灰水前池，与原冲灰海水混合后用于冲灰。
(2)生活污水收集系统新建一条管路，将原生活污水处理站处理后的生活污水送至锅炉废水池。
(3)含油废水收集系统新建一条管路，将原含油废水处理站出水改送至锅炉废水池。
(4)含煤废水收集系统新建一条管路，将原输送含煤废水的管道改至新建的煤场沉淀池。
(5)清水回用系统新建一条管路，用于将废水处理厂合格出水送至生水预处理系统的反应池。
1．3 废水处理系统
废水处理系统工艺流程见图1。
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废水处理主系统处理工艺为换热器降温、气浮、冷却塔降温、曝气、澄清、消毒杀菌。辅助系统用于对含煤废水进行沉淀处理，经处理的废水送至气浮池。废水系统所有设备由3个集中电气控制柜控制，电气柜置于原废水处理厂电气房。系统具有多地操作功能，即就地手动操作、控制柜集中操作、PLC编程自动控制、远程上位机操作(该工程只实现接人PLC，预留上位机改造接口)。主泵根据超声波液位计测得的液位变频运行；气浮池所加絮凝剂根据水量大小按比例自动投加；在清水池设置温度、pH、浊度在线仪表，在异常情况下，当水质指标超过回用标准时，废水自动排放。为保证设备运行安全，集中控制柜设备的电源分由A、B两路供给。
2 废水处理主要工艺及参数
废水处理厂的设计出力为200 m3／h，工程投产后，废水处理厂出水水质见表3。参考国家相关标准，并考虑沙角C厂的实际情况，确定的水质回用标准为：pH6．5～9．0，悬浮物<10 mg／L，C0D <40 mg／ L，油<2．0 mg／L，水温<35 oC。由表3可见，出水水质达到了回用标准。
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2．1 废水降温工艺
废水降温采用二级降温工艺。锅炉废水池用来收集锅炉排污水、含油废水、生活污水及部分地面冲洗水，为全地下钢混结构，有效容积1 884 m。。在机组正常运行(无机组大小修、酸洗)时调节容量的时间为13 h。该池水温约70℃ ，要达到废水回用的要求，出水水温必须低于35℃。
(1)一级降温采用水一水固定管板式换热器，冷却水(海水)流量(500～600)m3／h，热废水流量(140～ 200)m3／h，出水水温低于55℃。
(2)二级降温采用强制冷却塔，每台出力150 m3／ h，分别由二级提升泵给水，进塔水温50 ℃～55℃，出塔水温小于35℃。
(3)经过曝气池lO h的曝气和澄清池约5 h的停留，自然冷却使水温下降1℃～2℃。
2．2 废水除油工艺
对废水中油的去除采用二级除油工艺。
(1)一级除油工艺用来去除非乳化状态的油。油罐区含油废水收集至原地下油水分离器，利用水和油的比重差去除呈漂浮状态的油，除油后的废水送到锅炉废水池。另有车间产生的含油废水，通过下水道流入锅炉废水池，含少量油分的生活污水，也收集到锅炉废水池。在锅炉废水池中经过13 h的停留，废水中大部分未乳化态油会漂浮到水面，通过浮油收集器收集这部分废油。浮油收集器分水面部分和地面部分，水面部分是3套不锈钢浮筒，它们漂浮在水面上，吸收表层油水混合物并将其送到地面设备中；地面设备将油水分离，水重新流入锅炉废水池，油流入废油池中储存。浮油收集器收集表面浮油能力为500 kg／h，收油含水率小于3 。
(2)二级除油工艺采用气浮技术(部分回流溶气气浮法)处理废水中呈乳化态油和相对密度近于1 g／ cm。的微小悬浮颗粒。2座气浮池由原废水站废水收集池改建，每座设计出力为100 m3／h，溶气回流比 40 。每座气浮池配刮渣机1台。气浮工艺中，由气液混合水泵产生溶气水，该泵能够边吸水边吸气并将其混合，在水中制造(20～30)fm的气泡。每座气浮池使用1台尼可尼80SP一22气液混合泵，运行简单可靠。
2．3 废水除悬浮物工艺
对悬浮物的去除贯穿整个工艺流程。
高悬浮物含量的废水主要包括煤场喷淋水、输煤皮带冲洗水和地面环卫冲洗水以及煤场雨水。每升废水中悬浮物含量高达几百毫克。
含煤废水先经沉淀去除大部分大颗粒悬浮物，再送到气浮池中除去相对密度近于1 g／cm。的微小悬浮颗粒，最后再经预沉淀澄清池和反应澄清池进一步去除剩余悬浮物。工程中新建2座沉淀池以沉淀含煤废水，出力共60 m3／h，水在池内停留时间5 h，表面负荷 0．30 m3／(m·h)。沉淀池为平流式，花墙布水，溢流堰出水。经沉淀处理后，废水中悬浮物含量约为20 mg／L。2座水力澄清池串联运行，水在池内停留时间 2 h。
2．4 杀菌消毒工艺
废水处理的最后一道工序是消毒杀菌，以防止水中微生物的滋长和细菌的繁殖。消毒杀菌使用1台带自动清洗功能的紫外线杀菌器，出力200 m3／h，广谱杀菌，杀菌效果达99 以上。
3 效益分析
(1)经济效益废水回用工程投产后，每年可节约新鲜水(东引水)170万t，减少排放工业废水188万t，减少排放除盐废水14万t，由此每年节省新鲜水及新鲜水预处理费l19万元，少交纳排污费20万元，扣除废水回用工程较原废水处理多支出的年运行成本8．5 万元，年净经济效益为130．5万元。该工程投资440 万元，预计3年半能收回成本。目前东莞地区的水质严重恶化，如果东引水的水质进一步恶化，全厂的其它用水必须改成东江水，而东江水的价格在1．55元／t，远高于东引水，则废水回用工程产生的经济效益会更大。
(2)环境和社会效益 由于节约了大量的淡水资源，减少了大量的废水排放，在淡水资源越来越宝贵、环境保护愈来愈受到公众关注的今天，废水回用工程产生的环境效益和社会效益显著。
4 结 论
(1)沙角C电厂废水回用改造工程费用低，技术路线合理，既减少了新鲜水用量，又减少了废水排放，经济和社会效益显著。
(2)废水处理工艺合理，技术先进，废水经处理后各项指标均达到回用标准。
(3)废水处理设备集中控制，实现多地操作功能，系统可自动和手动运行，设备双电源供电，主要设备变频控制，运行安全可靠。
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