生物質電廠水處理系統的優化

李巖龍 李子華

摘 要：隨著我國城市化的發展，鎮人口的不斷增加以及工業的擴張發展，城鎮污水處理廠產水的再生利用越來越受到工業、農業、市政等各方面取水用水單位的重視。本文介紹了水源水質為一級A再生水條件下，生物質電廠及類似用水量較小的發電廠可以采用的水處理系統優化方案。此方案在簡化水處理系統的同時可以減少污水排放量，實現水資源的重復利用。關鍵詞：再生水；循環水排污水；生物質電廠DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.09.1581 引言

我國是一個嚴重缺水的國家，人均淡水資源占有量僅為世界平均水平的1/4。隨著我國城市化的發展，城鎮人口的不斷增加以及工業的擴張發展，城鎮污水處理廠產水的再生利用越來越受到工業、農業、市政等各方面取水用水單位的重視。截至2013 年，我國共在31個省建成了3508個污水處理廠，總處理能力增加到1.47 億噸/d。目前，2010年以后新建的城鎮污水處理廠產水均能達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中要求的一級A水質。將一級A再生水作為電廠工業用水主要水源，一方面實現了節水減排、廢水利用的可持續發展用水思想；另一方面也為電廠節約取水的水費開支，節約了電廠運行成本。

本文主要探討目前日趨火熱的生物質電廠等小用水量電廠使用再生水作為工業用水主水源的情況下，由一級A再生水直接作為循環水系統補充水，同時鍋爐補給水處理系統水源采用循環水排污水的優化設計思路。2 再生水直接作為循環水系統補充水的可行性及處理方案

再生水深度處理的目的是除去再生水中的懸浮物、有機物、降低再生水中的碳酸鹽硬度，以滿足鍋爐補給水處理系統、輔機循環冷卻水和全廠工業及消防用水的水質要求。由《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中規定一級A再生水基本控制項目最高允許排放濃度（日均值）指標以及《火力發電廠再生水深度處理設計規范》（DL/T 5483-2013）中直接補入循環水系統的再生水水質指標對比可見，一級A再生水除BOD、COD指標略超出循環水直補水要求，碳酸鹽硬度沒有準確限制外，其余指標均完全滿足循環水直補水水質要求。因此，經過降低循環水系統結垢傾向和殺菌滅藻處理的一級A再生水可以滿足直接補入循環水系統的水質要求。

為了防止輔機循環冷卻水系統結垢，需要降低其補充水中的碳酸鹽硬度，一般采取的措施有加酸處理和石灰軟化兩種方法。

方案一：加酸降低碳酸鹽硬硬。

為防止循環水系統結垢，采用加酸降低循環水中碳酸鹽硬度，以降低循環水的結垢傾向，同時采用投加殺菌劑的方式防止循環水系統內微生物的滋生。

方案二：生物處理+石灰軟化。

傳統大火電項目中，再生水深度處理系統通常采用生物處理+石灰軟化處理工藝，該系統產水作為循環冷卻水及鍋爐補給水處理系統的補水。系統流程為：污水處理廠來中水→中水調節池→曝氣生物濾池→機械加速澄清池→pH調節→變孔隙濾池→清水池→工業水池。

方案二雖然針對再生水中各種控制指標做了相應處理，但是結合生物質電廠全廠總用水量少的實際情況，該系統設置復雜，投資龐大。首先，水質中COD含量小于50且水量較小，曝氣生物濾池無法有效生成生物膜，導致曝氣生物濾池無法正常工作。該系統僅石灰軟化部分可滿足降低循環水碳酸鹽硬度要求，但是由于處理水量小，使得石灰處理系統加藥量少，系統管徑較小，在運行過程中極易出現管道堵塞情況，同時石灰儲存及加藥系統還易產生飛灰污染環境等問題。3 循環水排污水作為鍋爐補給水系統水源的方案

傳統大火電項目中，循環水排污水一般經澄清過濾處理后供全廠回用，然而實際應用過程中回用量不能得到很好的保證，大部分的排污水會外排，造成水資源的浪費。將循環水排污水用作鍋爐補給水處理系統水源，一方面減少了自來水或者其他清凈水源的消耗，另一方面經過鍋爐補給水處理系統處理，大部分排污水達到滿足鍋爐用水的水質要求后做為除鹽水使用，僅小部分反滲透濃水及過濾器反洗水外排，極大地減少了循環水排污量。

當生物質電廠承擔工業供汽任務的時候，作為鍋爐補給水處理系統水源的循環水排污水量會隨除鹽水耗量的增加而增長，因而降低了循環水濃縮倍率，對循環水水質環境的改善有很明顯的作用。山東某承擔工業供汽任務的生物質熱電聯產項目，循環水濃縮倍率達到2.3，同時達到了全廠廢水零排放的要求。

循環水排污水水溫大于10℃，因此當循環水排污水作為鍋爐補給水處理系統水源的時候，可以在不設置生水加熱系統的情況下滿足鍋爐補給水處理系統進水水溫要求，同時省去混合式生水加熱器所需求的蒸汽，提高全廠熱效率。

鍋爐補給水處理系統大致流程如下：循環水排污水→直流混凝罐→雙介質過濾器→超濾→超濾水箱→一級反滲透→一級淡水箱→二級反滲透→二級淡水箱→EDI裝置→除鹽水箱→除鹽水泵→各用水點。4 總結

隨著國內火電市場大環境的改變，生物質電廠及類似的小規模機組迎來發展的大好時機。同時隨著環保要求的不斷提高，水資源的循環利用也越來越得到各方的重視。從市政污水處理廠再生水的應用到電廠內水處理系統的優化，都是在順應著形式的發展而變化。將再生水直接作為電廠循環水補充水，利用循環水排污水作為鍋爐補給水處理系統水源，可以在最大限度實現水資源的重復利用的同時顯著減少廢水排放量，使得生物質電廠等小規模電廠更容易實現近零排放甚至零排放的目標。參考文獻：[1]楊上.城市污水處理廠發展歷程探究[J].江蘇科技信息，2014（08）：76-77.[2]黃忠友.試析生物質發電發展現狀及前景[J].科技風，2019（02）：185.[3]張鑫.電廠化學水處理系統綜合化控制發展趨勢[J].化工管理，2018（08）：41.