火力發(fā)電廠(chǎng)的輸煤系統、棧橋、地面、輸煤皮帶機頭部的噴水抑塵設施和除塵器等設備均需要用到大量沖洗水，從而產(chǎn)生大量含煤廢水。含煤廢水存在用水點(diǎn)分散、耗水量大等特點(diǎn)，如果處理得不夠徹底，含煤廢水中存在大量懸浮物，會(huì )堵塞輸煤系統的沖洗水管和噴頭，影響輸煤系統的正常運行。
因此，如何實(shí)現含煤廢水的處理凈化回用是一項具有明顯的社會(huì )效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益的重大課題。
1、項目背景介紹
火力發(fā)電廠(chǎng)的含煤廢水主要是指輸煤系統(輸煤棧橋卸煤溝、轉運站、混煤倉、筒倉、主廠(chǎng)房輸煤皮帶層等)的沖洗水和煤場(chǎng)的初期污染雨水叫。含煤廢水中含大量的煤粉顆粒，廢水中懸浮物濃度、色度均較高，根據《火力發(fā)電廠(chǎng)廢水治理設計技術(shù)規程》(DL/T5046一2006)的要求，經(jīng)初沉淀后不合格的煤場(chǎng)、輸煤系統排水(即含煤廢水)需集中收集和處理。
經(jīng)處理后的含煤廢水可作為輸煤系統沖洗水的補充水.用于輸煤系統沖洗噴灑系統，沉淀出的煤泥則輸送至煤場(chǎng)再次利用。
含煤廢水中的煤粉懸浮顆粒細小，密度與水較接近，易懸浮在廢水表面，采用普通的重力沉降，處理效果不明顯。依靠傳統的化學(xué)混凝沉淀處理工藝，由于消耗較多的勞動(dòng)力及藥劑，在電廠(chǎng)日益淘汰。
化學(xué)混凝對細小懸浮物效果依舊有限，對色度的去除效果較弱。因此，在火力發(fā)電廠(chǎng)引入含煤廢水電絮凝技術(shù)具有重要的意義。
在某火力發(fā)電廠(chǎng)中，含煤廢水與露天煤場(chǎng)將外圍的排水溝渠收集的雨水匯集，一起流入煤泥沉淀池。經(jīng)過(guò)煤泥沉淀池的初步沉淀后，上清液再經(jīng)過(guò)含煤廢水電絮凝處理裝置的澄清、過(guò)濾，產(chǎn)出符合回用標準的出水，出水可以再次用于棧橋沖洗、除塵等。
2、煤水電絮凝系統介紹
2.1 煤水電絮凝工藝基本原理
電絮凝技術(shù)，即選用適當的金屬電極，通以直流電后可溶性陽(yáng)極(通常為鐵陽(yáng)極或鋁陽(yáng)極)溶出產(chǎn)生的金屬離子Fe2+、AL3+與溶液中的OH-結合生成高活性的絮凝基團，作為絮凝劑參與絮凝反應，是一種類(lèi)似于化學(xué)混凝法但不添加化學(xué)藥劑的電化學(xué)技術(shù)。另外，電絮凝產(chǎn)生的絡(luò )合離子與氫氧化物有較高的吸附活性，其吸附能力高于一般藥劑水分解得到的氫氧化物。
2.2 煤水電絮凝系統工藝流程
隨著(zhù)環(huán)保要求的不斷加大，火電廠(chǎng)對含煤廢水的處理愈加重視，不少電廠(chǎng)對含煤廢水處理系統進(jìn)行了相應技術(shù)升級、改造圖。經(jīng)過(guò)多年推廣，電絮凝技術(shù)在廢水處理工程中的運用已經(jīng)逐步成熟，在火電廠(chǎng)的運用愈發(fā)常見(jiàn)。
某燃煤電廠(chǎng)在含煤廢水處理區域新建了一套40m3/h含煤廢水電絮凝處理系統，系統由電絮凝裝置、電絮凝裝置多介質(zhì)過(guò)濾器等組成，該套系統由中央智能控制器PLC控制，從含煤廢水進(jìn)入系統到生產(chǎn)出可回收利用清水的整個(gè)過(guò)程，均可以實(shí)現連續自動(dòng)運行。
工藝流程：煤水原水池一原水輸送泵電絮凝裝置一旋流凈化器一中間水池一過(guò)濾輸送泵一多介質(zhì)過(guò)濾器一回用水池。
電絮凝裝置：在電極兩端通電，產(chǎn)生帶正電的高分子絮凝體，吸附廢水中的細小懸浮物形成大顆粒絮體。正負極電極兩端產(chǎn)生的一系列電化學(xué)反應，同時(shí)起到氧化還原、酸堿中和及氣浮作用
旋流凈化器：廢水自?xún)艋飨虏恳粋冗M(jìn)水，水中懸浮顆粒因旋流產(chǎn)生的慣性離心力大、被拋向器壁，逐漸向下流動(dòng)快速沉降至底部成為污泥，定期排至沉煤池進(jìn)行回收利用，脫除懸浮顆粒后的廢水自上部另一側自流至中間水池。
多介質(zhì)過(guò)濾器：廢水通過(guò)過(guò)濾輸送泵自下而上泵入過(guò)濾器中，利用石英砂、無(wú)煙煤等濾料層進(jìn)一步截流水中剩余懸浮雜質(zhì)。過(guò)濾器具有自動(dòng)反沖洗功能，無(wú)須設置反沖洗水泵，利用較小的產(chǎn)水流量就可以進(jìn)行反沖洗。
含煤廢水電絮凝工藝流程圖如圖1所示。
3、運行時(shí)出現的問(wèn)題
含煤廢水電絮凝系統調試完成后，出水水質(zhì)<10NTU，滿(mǎn)足設計要求。隨著(zhù)運行一段時(shí)間后，電絮凝設備產(chǎn)生絮凝效果較差，導致多介質(zhì)過(guò)濾器出水水質(zhì)變差，濁度變高，污堵嚴重。
煤水電絮凝器有時(shí)會(huì )出現無(wú)法投運的情況。經(jīng)過(guò)分析導致出水水質(zhì)變差的原因主要有以下兩點(diǎn)。
3.1 電絮凝設備原因
電絮凝設備本體的設計考慮不完善，不能完全適應現場(chǎng)的煤水水質(zhì)，導致系統設備在運行時(shí)出現問(wèn)題，影響系統的正常運行。
(1)現場(chǎng)電絮凝本體未設計沖洗及排污裝置，造成電絮凝設備在運行一段時(shí)間后，煤灰在電絮凝極板表面大量富集，導致無(wú)法形成電絮凝過(guò)程中的絮凝基團，起不到電絮凝作用，出水水質(zhì)逐漸變差
(2)電絮凝設備本體進(jìn)出水同時(shí)設計在圓柱體設備的頂部?jì)啥�，造成廢水在電絮凝內部的存在短流，即部分含煤廢水在電絮凝本體內停留時(shí)間較短，影響絮凝效果
3)現場(chǎng)電絮凝本體采用臥式設計，由于含煤廢水的懸浮物含量高，含煤廢水在電絮凝箱體中流速低，造成部分懸浮物、絮體沉降，富集在臥式電絮凝箱的中下部，造成部分電極板嚴重堵塞，影響電絮凝效果
電絮凝本體運行時(shí)間較短，會(huì )出現含煤廢水經(jīng)過(guò)電絮凝設備后無(wú)法形成絮體，無(wú)處理效果的狀況。因此，需要增加自動(dòng)排污口。
3.2 現場(chǎng)運行檢修的原因
(1)未及時(shí)對煤水沉淀池進(jìn)行清理，造成含煤廢水沉淀池內積有大量煤泥，含煤煤水沉淀池起不到沉降的作用，導致進(jìn)入含煤廢水電絮凝處理系統的含煤廢水濁度過(guò)高，大于進(jìn)水濁度小于3000NTU的要求。
(2)當煤場(chǎng)使用揮發(fā)性較高的煤種時(shí)，運行檢修人員需要清理煤水電絮凝設備本體做好維護保養工作，發(fā)揮含煤廢水電絮凝處理系統的作用。
現有電絮凝本體如圖2所示，改造后電絮凝本體如圖3所示。
4、預防應對措施及解決方案
4.1 消除原有系統中不合理的設計
含煤廢水電絮凝處理裝置采用立式形式，電絮凝裝置的進(jìn)水設計在底部，出水設計在上部，可防止含煤廢水在電絮凝處理裝置本體內部出現徑流現象。電絮凝箱底部設計排泥裝置，可定時(shí)自動(dòng)排泥，可有效防止污泥的堵塞。
4.2 提升運行檢修人員的實(shí)際操作能力
理解并掌握設備廠(chǎng)家提供的設備說(shuō)明書(shū)、發(fā)電企業(yè)編制的檢修規程，學(xué)習理解電絮凝技術(shù)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)書(shū)刊，組織現場(chǎng)運行檢修人員去具有豐富運行經(jīng)驗的單位參觀(guān)學(xué)習，邀請電絮凝技術(shù)方面的專(zhuān)家對現場(chǎng)運行檢修人員進(jìn)行技能培訓等，切實(shí)提升相關(guān)人員的業(yè)務(wù)水平和實(shí)際操作能力。
5、結語(yǔ)
在某燃煤電廠(chǎng)投入使用的含煤廢水電絮凝處理系統，目前已經(jīng)運行兩年多時(shí)間，在遇到問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中積累了部分經(jīng)驗，希望能夠對火電廠(chǎng)含煤廢水電絮凝處理工藝提供一些建議。（來(lái)源：江蘇南大環(huán)�？萍加邢薰�，北京朗新明環(huán)�？萍加邢薰灸暇┓止荆�
