含煤廢水處理設備改造

李傳磊

（國家能源集團費縣發(fā)電有限公司，山東 臨沂 276000）

1 設備概況

現(xiàn)有含煤廢水處理設備，距離煤場約2公里，通過煤水提升泵將煤水打至煤水調(diào)節(jié)池，系統(tǒng)采用一體化煤水綜合處理機，加藥通過斜管沉淀，處理后煤水排至工業(yè)廢水前池。目前含煤廢水處理系統(tǒng)存在以下問題：

（1）煤水一體化綜合處理機處理效果差，絮凝體難以沉淀，導致出水濁度、色度不合格；

（2）含煤廢水處理設備距離煤場較遠，沉淀的煤泥只能通過人工挖除運至煤場，工作量大且造成環(huán)境污染；

（3）處理后煤水未達到廢水排放標準造成環(huán)境污染且直接排放未實現(xiàn)重復利用；

（4）含煤廢水處理系統(tǒng)設備老化，煤水處理機、刮泥機、過濾器等無法滿足生產(chǎn)需要。

2 改造方案

2.1 完善設備

在煤場東南角煤水沉淀池附近，建設兩套20 m3/h采用“高效澄清+纖維過濾處理”工藝的煤水處理系統(tǒng)。一體化高效澄清器結(jié)構(gòu)從下至上分為錐形污泥斗壓縮沉淀區(qū)、污泥致密層接觸過濾區(qū)、離心分離區(qū)、重力沉降區(qū)、懸浮濾料動態(tài)過濾區(qū)，采用集成技術將廢水處理的直流混凝、離心分離、污泥致密層接觸過濾、重力沉降、懸浮濾料動態(tài)過濾、污泥壓縮沉淀功能在同一罐體內(nèi)快速完成。為進一步降低煤水濁度，在高效澄清器后增加一列纖維球過濾器，經(jīng)過高效過濾后，出水水質(zhì)滿足：SS≤10 mg/L、pH值為：6-9、色度≤50 度（稀釋倍數(shù)法），滿足回用要求[1]。

2.2 系統(tǒng)布置

（1）將原煤水沉淀池作為新建系統(tǒng)含煤廢水的初級沉淀池，在水初級沉淀池增加隔斷，改為三格，使水流形成翻折，便于煤泥沉淀；將室外原雨水沉淀池改造為含煤廢水的二級沉淀池；在二級沉淀池北側(cè)新建10 m×5 m×5 m的三級沉淀池。三個沉淀池通過管道連接，煤水逐級沉淀后進入三級沉淀池。

（2）在原煤水沉淀池北側(cè)空地布置高效澄清器和纖維球過濾器。加藥間布置在原煤水沉淀池東側(cè)空地。

（3）纖維球過濾器出水進入現(xiàn)有#2 清水箱；在#1 清水箱處新增2臺反洗水泵，入口母管連接#1、2清水箱，設置入口閥可切換，作為過濾器反洗使用；A、B清水回用泵利用現(xiàn)有設備及管道系統(tǒng)，不再新建。正常情況下利用#2清水箱內(nèi)的水，進行輸煤環(huán)境衛(wèi)生水沖洗和設備反洗；當設備異常或含煤廢水出水量不足時，再利用原循環(huán)水補水的#1清水箱、A清水泵，進行輸煤環(huán)境衛(wèi)生水沖洗和設備反洗。

（4）三級沉淀池南側(cè)布置煤水提升泵、東側(cè)布置旋混反應器，煤水提升泵設一旁路管道至四煤場，當含煤廢水處理系統(tǒng)短期出現(xiàn)故障不能修復時，暫時將煤水應急打到煤堆里。

2.3 系統(tǒng)調(diào)試

2.3.1 系統(tǒng)說明

煤水沉淀池分1#、2#、3#，其中1#煤水沉淀池在室內(nèi)，有抓斗，該水池內(nèi)部隔斷分成3個沉淀區(qū)間，高效澄清器、纖維球過濾器的排泥及反洗都排到該水池；2#煤水沉淀池北側(cè)設有擋煤墻和行車式抓斗；3#煤水沉淀池設有煤水提升泵和液位計。

煤水提升泵出來的含煤廢水，通過加堿（管道混合器），調(diào)節(jié)pH值到8-9左右；再通過旋混反應器加PAC、PAM，進入高效澄清器（2臺，一用一備）進行絮凝沉淀；高效澄清器的進口各安裝一個電磁流量計及壓力開關，電磁流量計用來控制高效澄清器的進水量（通過調(diào)節(jié)高效澄清器的進口手動蝶閥）或者控制煤水提升泵的出水量（通過調(diào)節(jié)煤水提升泵出口的手動蝶閥來控制）在20 m3/h，壓力開關用來控制高效澄清器的反洗（壓力值正常在0.2 MPa左右，達到0.3 MPa時強制反洗）；高效澄清器的產(chǎn)水（母管有濁度儀檢查濁度）進入纖維球過濾器（2臺，一用一備），通過纖維球過濾器的過濾，達到合格用水，纖維球過濾器的產(chǎn)水母管有濁度儀檢測產(chǎn)水，纖維球過濾器的產(chǎn)水進入清水箱備用。

含煤塵廢水處理裝置運行所需堿液、絮凝劑、助凝劑由加藥裝置供給。助凝劑加藥裝置及絮凝劑加藥裝置均采用兩箱兩泵自動加藥，一用一備。堿加藥裝置采用一箱兩泵自動加藥，一用一備。1#、2#煤水沉淀池內(nèi)煤泥至池體一半高度時，啟動抓斗吊清理沉淀池煤泥，晾曬后由清理車送至煤場。

含煤廢水處理系統(tǒng)操作畫面如圖1所示。

圖1 含煤廢水處理系統(tǒng)

2.3.2 含煤廢水設備程控模式說明

系統(tǒng)運行、停止、反洗、排泥系統(tǒng)運行分三種模式[2]：

（1）手動：單獨設備點操運行。

（2）半自動：點擊功能組的順啟、順停、反洗、排泥按鈕，判斷必要的運行條件，執(zhí)行相應的操作。

（3）全自動：DCS根據(jù)相應的液位自動啟停系統(tǒng)，點擊一次切除自動，再點擊投入自動，系統(tǒng)自動進入復位后自動運行模式。

2.3.3 聯(lián)鎖設置參數(shù)

聯(lián)鎖設置參數(shù)見表1。

表1 聯(lián)鎖設置參數(shù)

3 改造效果評價

系統(tǒng)投產(chǎn)運行后出水濁度≤5 NTU，可滿足沖洗用水的需要，并且處理后的含煤廢水可在燃料系統(tǒng)循環(huán)利用，可減少廢水排放量為200 m3，每年減少工業(yè)水用水量7萬噸，節(jié)約水費約14萬元（年運行時間按5 500 h計，水費按2.0元/ m3計）；節(jié)約排污費7.2萬元（排污費1.20元/ m3計），合計節(jié)約費用21.2萬元[3]。

含煤廢水循環(huán)利用后不外排，減少了對電廠周邊環(huán)境的污染，符合國家相關減排、降排的規(guī)定，具有較大的環(huán)保效益，改善電廠廢水外排口區(qū)域的水環(huán)境、有利于自然水體的環(huán)境保護，有助于央企樹立良好的社會形象，實現(xiàn)企業(yè)環(huán)境節(jié)約型、社會友好型良性循環(huán)。