陶燃
摘要:本文根據(jù)秸稈發(fā)電廠建設(shè)以及運行狀況,詳細分析了秸稈發(fā)電廠污廢水系統(tǒng)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(fā)電廠污廢水處理中運用的可行性進行了探討。
關(guān)鍵詞:秸稈發(fā)電廠;廢水處理;工藝探討
引言
秸稈發(fā)電廠是運用農(nóng)作物秸稈以及林業(yè)廢棄物為主要燃料,從而形成直接燃燒發(fā)電的電廠,秸稈發(fā)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(fā)電廠的發(fā)展效率較快。
1.秸稈發(fā)電廠污廢水的主要特征
1.1秸稈發(fā)電廠屬于低能耗生產(chǎn)企業(yè),污廢水排放量相對較少
對于秸稈發(fā)電廠設(shè)計耗水標(biāo)準(zhǔn)而言,雖然與傳統(tǒng)的燃煤發(fā)電場的耗水標(biāo)準(zhǔn)相似,但從環(huán)保節(jié)能方面而言,傳統(tǒng)類型的燃煤發(fā)電廠機組較小,目前國內(nèi)運行的燃煤機組基本都超出了135MW,并且冷卻水的蒸發(fā)數(shù)值較高、用水量較大。其次,傳統(tǒng)類型的燃煤電廠類屬于高耗水型企業(yè),由于國內(nèi)部分秸稈發(fā)電廠受燃料收集以及運輸?shù)扔绊懀珡S裝機規(guī)模通常在30MW以內(nèi),而循環(huán)冷卻水的蒸發(fā)數(shù)值也明顯較小,因此,秸稈發(fā)電廠的用水以及排水?dāng)?shù)值明顯優(yōu)于傳統(tǒng)類型的燃煤電廠,類屬于低耗水型企業(yè),致使污廢水的水量也相對較少。
1.2用水?dāng)?shù)值以及排水?dāng)?shù)值變化范圍較小
秸稈發(fā)電是指運用秸稈代替煤炭,國家不僅將秸稈發(fā)電歸屬于綠色環(huán)保的新能源開發(fā),還能獲得相應(yīng)的資金補貼。但是由于部分秸稈發(fā)電廠屬于純發(fā)電電廠,導(dǎo)致供熱部分無法獲得相應(yīng)的政策補貼,裝機規(guī)模也停留在15~30MW,致使秸稈發(fā)電廠的用水?dāng)?shù)值以及排水?dāng)?shù)值沒有相應(yīng)的變化,通常秸稈發(fā)電廠的用水?dāng)?shù)值基本控制在100m3/h,而排水?dāng)?shù)值也控制在10m3/h。例如,當(dāng)以30MW單機組成秸稈發(fā)電廠時,具體消耗新水的數(shù)值為110m3/h,而排水?dāng)?shù)值約為15m3/h,生活污水也控制在1m3。
2.秸稈發(fā)電廠污廢水處理的主要問題
秸稈發(fā)電廠廢水想要實現(xiàn)零排放,難度較大,現(xiàn)如今,相應(yīng)的環(huán)保部門要求秸稈發(fā)電實施廢污水處理回用,以此實現(xiàn)全廠污廢水零排放,對于秸稈發(fā)電廠而言,這是一項無法實現(xiàn)的要求?,F(xiàn)如今,部分秸稈發(fā)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(fā)電廠的除灰系統(tǒng)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(dāng)做循環(huán)水的補充水合理運用,具體就是將循環(huán)水以及排污水進行脫鹽處理,然后在補充給循環(huán)水系統(tǒng),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(jié)水效果較差,因此,不應(yīng)該要求秸稈發(fā)電廠實現(xiàn)污廢水零排放。
由于秸稈發(fā)電廠生活污水處理數(shù)值較小,導(dǎo)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(fā)電廠的建立位置通常選在城鎮(zhèn)工業(yè)園等相應(yīng)的生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)區(qū),甚至部分秸稈發(fā)電廠建設(shè)在農(nóng)田以及山間等非城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)域,這樣導(dǎo)致廠區(qū)附近沒有相應(yīng)污水管網(wǎng)以及廢水處理廠,嚴(yán)重時,連市政所規(guī)劃的污水處理設(shè)施都相隔較遠,這種類型的電廠所產(chǎn)生的廢水應(yīng)制定科學(xué)合理的處理方案,達到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后才能排放。
相應(yīng)的環(huán)保部門往往對于污染物總量控制較為嚴(yán)格,對于排入地表的水體應(yīng)符合相應(yīng)的污水排水標(biāo)準(zhǔn)才能實時排放。特別對于部分秸稈發(fā)電廠的排水要排入源頭性河流時,其標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,在污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達到A級。對于少量的污水進行相應(yīng)的生化處理,并且要求污廢水中的氮、磷占比應(yīng)滿足排放標(biāo)準(zhǔn),因此,在處理工藝的選取上具有更強的挑戰(zhàn)性。除此之外,對于秸稈發(fā)電廠所產(chǎn)生的污水量而言,由于產(chǎn)生的污水量較少,秸稈發(fā)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(shè)施的結(jié)構(gòu)尺寸導(dǎo)致處理出水的標(biāo)準(zhǔn)無法滿足國家相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn),致使這種方式不能運用在明文禁止的地區(qū),例如,上海、北京等區(qū)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(tài)系統(tǒng)中三種反應(yīng)的作用(物理、化學(xué)以及生物),并通過相應(yīng)的措施以此實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)類別的污廢水生物處理工藝,并且處理效果也符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
人工濕地系統(tǒng)作為一種綜合性較好的生態(tài)系統(tǒng),主要包含基質(zhì)、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(zhì)種類較多,主要分為土壤、砂石以及煤渣等基質(zhì),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(yǎng)物質(zhì)。其次,人工濕地中微生物種群都是由水生植物以及基質(zhì)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(yōu)勢
3.2.1適用于小流量的污廢水
由于秸稈發(fā)電廠的污廢水水量值僅僅約為10m3/d,無法運用常規(guī)的生物處理工藝來處理污廢水,由于常規(guī)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(tǒng)內(nèi),還可以避免設(shè)置相應(yīng)的控制系統(tǒng),致使廢水的處理符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外,當(dāng)秸稈發(fā)電廠合理運用人工濕地系統(tǒng)時,還可以將生活以及生產(chǎn)污水整合處理,從而實現(xiàn)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(chǎn)生,這就導(dǎo)致在處理時會遇到更大難題,同時,秸稈發(fā)電廠的生活污水量較少,污水處理設(shè)施也沒有著重處理部分滲出液,如果想要實現(xiàn)生活污水以生產(chǎn)廢水統(tǒng)一處理,就要合理運用人工濕地處理工藝,并充分發(fā)揮人工濕地耐沖擊以及負荷大等優(yōu)勢,就能將截留的高濃度料堆滲出液引入人工濕地,致使?fàn)顩r得到有效解決。除此之外,普遍秸稈發(fā)電廠的占地面積約為在2~3hm2,而燃料區(qū)域大多都是電廠主區(qū)域的2倍以上,因此,要想在料場的綠化區(qū)域建設(shè)人工濕地污廢水處理系統(tǒng),應(yīng)遵循以上需求,合理滿足人工濕地的建設(shè)指標(biāo)[4]。
結(jié)束語
總而言之,由于秸稈發(fā)電廠的排水狀況而言,例如,污廢水排水量較少以及回用經(jīng)濟性較差等因素,導(dǎo)致處理工藝的選擇相對困難,因此,應(yīng)根據(jù)這些特征,設(shè)置人工濕地污廢水處理系統(tǒng),從而滿足秸稈發(fā)電廠的各種狀況。
參考文獻
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