氮肥廠熱電站粉煤灰的綜合利用
1 工程建設的背景
我（湖南智成化工有限公司）公司位于湖南省株洲市清水塘工業區 , 該區屬湘江流域重點工業基地 , 是化工、冶金、建材等工業的集中地 , 有大小企業 70余家 , 三廢排放量也屬湘江流域之首 , 特別是廢水的排放 , 導致霞灣港水質嚴重惡化 , 多項污染因子超出地面水 Ⅳ級標準的 10倍、數十倍、乃至上百倍 , 成為湘江流域的頭號污水溝。霞灣港的污染水進入湘江 , 在湘江霞灣港江段形成湘江干流最大的污染帶 , 馬家河斷面的水質多項指標出現超標 , 難于達到地面水 Ⅲ 級標準要求 , 直接威脅到下游湘潭市甚至長沙市居民的飲用水安全。為此 , “ 湘江污染綜合治理工程 ”把清水塘工業污染源的治理列為首位。
我公司熱電站是清水塘工業區四大污染源之一 , 廢水排放量占全區總量的 10% 左右 , 主要污染物—懸浮物排放量占霞灣港總量的 65%以上 , COD排放量也占有較大比例。因此 , 治理清水塘工業區污染源必須重點解決我公司熱電站沖灰廢水的排放問題。
2 熱電站粉煤灰綜合利用工程介紹
我公司熱電站粉煤灰綜合利用工程主要是治理熱電站的沖灰水, 即將熱電站沖灰水治理后得到的粉煤灰加工成磁肥、建筑磚等, 以減輕株洲霞灣港及湘江霞灣江段的懸浮物、COD污染。該工程為日元貸款項目, 貸款額 27316百萬日元。由于國企改制 , 目前該工程上馬的項目只有粉煤灰沖灰水的治理、磁肥生產以及制磚。2004 年 3月公司將整套磁肥生產部分出售給了湘珠化工股份有限公司。
沖灰水處理工藝流程見圖 1。含粉煤灰 5% 的沖灰水經初沉、圍堰瀝水后 , 含水 55% 的灰渣經抓斗至抽濾 , 脫水干化后送制磚車間 (或外售作磁肥 ) ; 經二次沉淀分離得到的仍含少量灰渣的清液 , 其中大部分 ( 600 t /h) 經加壓送熱電站回用沖灰 , 其余送總廢水處理站處理后外排湘江; 集水池沉淀的精灰渣送往磚廠制磚。
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圖 1 沖灰水處理流程
制磚廠將熱電站產生的粉煤灰與生石灰、水泥、石膏、鋁粉膏、皂素等原料一起加水攪拌均混后澆模成形 , 采用機械化進出窯、連續干燥后 , 制得輕質磚。
該工程是一項典型的環保工程 , 工程實施后熱電站不再有廢氣和廢渣排放 , 產生的生產廢水 (均為設備冷卻水 ) 和清液大部分回用 , 少部分排入總廢水處理站 , 處理達標后外排到湘江。
3 實施后的效果
我公司熱電站粉煤灰綜合利用工程的總體環境效益設計目標是: 回收粉煤灰 200 kt / a, 懸浮物排放量削減 199 881 t / a, COD排放削減 8 000 t / a, 實現廢水循環利用 , 循環利用率達 70% , 廢水排放量削減 2 840 kt / a。
工程實施后 , 實際廢水排放量減少 1 900 kt / a,懸浮物排放量減少 11715 kt / a, COD排放量減少 4 700 t / a。水環境檢測表明: 熱電站懸浮物排放量占霞灣港總排放量的比例由 65%下降到 013% , 總廢水入口懸浮物的質量濃度由 1 210 mg/L下降到 420 mg/L, 下降約 800 mg/L, COD也是大幅下降; 湘江霞灣江段、霞灣斷面懸浮物質量濃度下降了 245～8 mg/L, COD大幅下降; 馬家河斷面懸浮物質量濃度下降了 82～ 16 mg/L, COD也下降明顯。
工程實施后 , 年產輕質磚 20萬 m3 。輕質磚是一種國家提倡和推薦的環保建材產品 , 可代替粘土磚用于建筑施工 , 市場潛力很大。
綜上 , 我公司熱電站粉煤灰綜合利用工程對改善湘江水質 , 特別是減輕湘江流域的懸浮物、 COD污染有明顯作用 , 同時對粉煤灰采用了多渠道的綜合利用 , 產生了較好的經濟效益 , 且無二次污染 , 在保證經濟效益的基礎上達到了最佳的環保效益。
4 問題和建議
(1) 該工程實現了廢水循環利用 , 但利用率只有 70%左右 , 尚有潛力可挖。現主要外排水是粉煤灰的瀝水、抽濾水、粉煤灰脫水、經處理后的浮選污水以及設備冷卻水 , 共計 199 t /h, 這部分水可收集后經簡單沉淀 , 再返回作沖灰水用 , 這樣可使廢水循環利用率達到 90%以上 , 基本做到廢水不外排。
(2) 該工程有 54 kt / a粗灰渣外售作硅肥 (磁性復合肥 ) 用 , 還有約 20 kt / a精灰渣送磚廠 , 這些都依靠外廠消化 , 故應做好這方面的協調工作 , 避免因積壓而影響熱電站的生產及灰渣的利用 , 同時還應擴大磚廠的生產規模 , 以消耗完所有灰渣。
(3) 建議在現有的以粉煤灰為原料設計的產品品種基礎上 , 搜集國內外信息 , 開發更多的新產品 , 根據市場情況隨時調整產品結構 , 提高經濟效益。
(4) 考慮到市場變化及裝置運轉不正常等情況的發生 , 在工程建設的同時 , 建議同步建設事故灰場。
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