陶燃
摘要:本文根據秸稈發電廠建設以及運行狀況,詳細分析了秸稈發電廠污廢水系統的主要特征以及存在的狀況,并對人工濕地處理工藝在秸稈發電廠污廢水處理中運用的可行性進行了探討。
關鍵詞:秸稈發電廠;廢水處理;工藝探討
引言
秸稈發電廠是運用農作物秸稈以及林業廢棄物為主要燃料,從而形成直接燃燒發電的電廠,秸稈發電作為一種可再生能源一種極為有效的利用方式,近些年來,受到國家政策支持與鼓勵,秸稈發電廠的發展效率較快。
1.秸稈發電廠污廢水的主要特征
1.1秸稈發電廠屬于低能耗生產企業,污廢水排放量相對較少
對于秸稈發電廠設計耗水標準而言,雖然與傳統的燃煤發電場的耗水標準相似,但從環保節能方面而言,傳統類型的燃煤發電廠機組較小,目前國內運行的燃煤機組基本都超出了135MW,并且冷卻水的蒸發數值較高、用水量較大。其次,傳統類型的燃煤電廠類屬于高耗水型企業,由于國內部分秸稈發電廠受燃料收集以及運輸等影響,全廠裝機規模通常在30MW以內,而循環冷卻水的蒸發數值也明顯較小,因此,秸稈發電廠的用水以及排水數值明顯優于傳統類型的燃煤電廠,類屬于低耗水型企業,致使污廢水的水量也相對較少。
1.2用水數值以及排水數值變化范圍較小
秸稈發電是指運用秸稈代替煤炭,國家不僅將秸稈發電歸屬于綠色環保的新能源開發,還能獲得相應的資金補貼。但是由于部分秸稈發電廠屬于純發電電廠,導致供熱部分無法獲得相應的政策補貼,裝機規模也停留在15~30MW,致使秸稈發電廠的用水數值以及排水數值沒有相應的變化,通常秸稈發電廠的用水數值基本控制在100m3/h,而排水數值也控制在10m3/h。例如,當以30MW單機組成秸稈發電廠時,具體消耗新水的數值為110m3/h,而排水數值約為15m3/h,生活污水也控制在1m3。
2.秸稈發電廠污廢水處理的主要問題
秸稈發電廠廢水想要實現零排放,難度較大,現如今,相應的環保部門要求秸稈發電實施廢污水處理回用,以此實現全廠污廢水零排放,對于秸稈發電廠而言,這是一項無法實現的要求。現如今,部分秸稈發電廠都是運用高溫超高壓類型的鍋爐,這種類別的鍋爐補給水不允許運用再生水。其次,部分秸稈發電廠的除灰系統通常都是干式除灰,致使全廠運用再生水的對象相對較少。例如,要求秸稈長污廢水零排放,就是將部分再生水當做循環水的補充水合理運用,具體就是將循環水以及排污水進行脫鹽處理,然后在補充給循環水系統,由于此類方式在制水成本方面較高,而再生水的整體量值較少,運用這種方式節水效果較差,因此,不應該要求秸稈發電廠實現污廢水零排放。
由于秸稈發電廠生活污水處理數值較小,導致污水的處理工藝選取相對困難。受燃料收集以及運輸因素等影響,秸稈發電廠的建立位置通常選在城鎮工業園等相應的生產企業開發區,甚至部分秸稈發電廠建設在農田以及山間等非城鎮規劃區域,這樣導致廠區附近沒有相應污水管網以及廢水處理廠,嚴重時,連市政所規劃的污水處理設施都相隔較遠,這種類型的電廠所產生的廢水應制定科學合理的處理方案,達到相應標準后才能排放。
相應的環保部門往往對于污染物總量控制較為嚴格,對于排入地表的水體應符合相應的污水排水標準才能實時排放。特別對于部分秸稈發電廠的排水要排入源頭性河流時,其標準更為嚴格,在污水處理廠污染物排放標準應達到A級。對于少量的污水進行相應的生化處理,并且要求污廢水中的氮、磷占比應滿足排放標準,因此,在處理工藝的選取上具有更強的挑戰性。除此之外,對于秸稈發電廠所產生的污水量而言,由于產生的污水量較少,秸稈發電廠普遍運用地面上一體化勝過污水處理裝置,但這種處理設施的結構尺寸導致處理出水的標準無法滿足國家相應的排放標準,致使這種方式不能運用在明文禁止的地區,例如,上海、北京等區域[1]。
3.人工濕地污廢水處理工藝
3.1人工濕地的處理工藝概述
人工濕地是指充分運用濕地生態系統中三種反應的作用(物理、化學以及生物),并通過相應的措施以此實現高效處理的一種全新污廢水處理工藝,例如,過濾、吸附以及微生物分解等方式,相較于傳統污廢水生物處理工藝,投資成本、運輸成本以及運行能耗都由于傳統類別的污廢水生物處理工藝,并且處理效果也符合相關標準。
人工濕地系統作為一種綜合性較好的生態系統,主要包含基質、植物。微生物以及水體四種主要部分。其中人工濕地所包含的基質種類較多,主要分為土壤、砂石以及煤渣等基質,而人工濕地的植物種類大多都是水生植物,例如,美人蕉、蘆葦以及水蔥等水生植物,水生植物不僅可以為濕地中各類微生物提供更良好的生存空間,還能吸收污水中營養物質。其次,人工濕地中微生物種群都是由水生植物以及基質共同決定,其中主要包含好氧菌以及兼氧菌等多種菌類,這些菌類主要的作用就是降解廢水中的有機物[2]。
3.2人工濕地的處理優勢
3.2.1適用于小流量的污廢水
由于秸稈發電廠的污廢水水量值僅僅約為10m3/d,無法運用常規的生物處理工藝來處理污廢水,由于常規的生物處理工藝投資成本過高,然而合理運用人工濕地可以解決這種狀況。人工濕地不僅僅將污廢水的各類流程集中在一種系統內,還可以避免設置相應的控制系統,致使廢水的處理符合相應標準。除此之外,當秸稈發電廠合理運用人工濕地系統時,還可以將生活以及生產污水整合處理,從而實現污廢水一并處理[3]。
3.2.2適用于處理露天料場料堆滲出液
露天料場秸稈堆滲出液極易受到秸稈表面微生物的影響,其特征都與污水較為接近,由于部分水量只是在降雨時才會產生,這就導致在處理時會遇到更大難題,同時,秸稈發電廠的生活污水量較少,污水處理設施也沒有著重處理部分滲出液,如果想要實現生活污水以生產廢水統一處理,就要合理運用人工濕地處理工藝,并充分發揮人工濕地耐沖擊以及負荷大等優勢,就能將截留的高濃度料堆滲出液引入人工濕地,致使狀況得到有效解決。除此之外,普遍秸稈發電廠的占地面積約為在2~3hm2,而燃料區域大多都是電廠主區域的2倍以上,因此,要想在料場的綠化區域建設人工濕地污廢水處理系統,應遵循以上需求,合理滿足人工濕地的建設指標[4]。
結束語
總而言之,由于秸稈發電廠的排水狀況而言,例如,污廢水排水量較少以及回用經濟性較差等因素,導致處理工藝的選擇相對困難,因此,應根據這些特征,設置人工濕地污廢水處理系統,從而滿足秸稈發電廠的各種狀況。
參考文獻
[1]高天,班春艷.秸稈發電廠污廢水處理工藝探討[J].給水排水,2013(S1): 345-346.
[2]李飛,陳海杰.活性污泥法在火電廠生活污水處理中的應用[J].節能與環保,2019,000(001):104-105.
[3]李志學.某電廠脫硫廢水系統現狀分析及處理工藝深度革新應用研究[J].東北電力技術,2020,041(001):19-22.
[4]陳磊.火電廠廢水處理現狀分析及治理建議[J].智能城市,2020,006 (005):P.123-124.