01第一章火力发电厂水资源与废水资源.

火力发电厂废水处理与回用环境工程系郑凯2012年2月20日第一章火力发电厂的水资源与废水资源2第二章火电厂废水的形成、分类与排放控制6第三章废水的收集和深度处理工艺6第四章火电厂水平衡优化4第五章废水的集中处理站2第六章循环水冷却水系统4第七章脱硫废水处理4第八章冲灰水回用处理技术4第九章煤、油废水和生活污水的处理回用4第十章城市污水在火电厂的再生利用4主要内容主要参考书《火力发电厂废水处理》，B．H．波克罗夫斯基,E．N．阿拉克契也夫,黄元鼎译,水利电力出版社，1986年第一版。课程说明本课程为考试课程，闭卷考试；平时成绩（占30%，考勤和作业各占15%）期末考试成绩（70%）第一节水资源的存在形式与分布1.1水体资源特点与水循环1.2水的特性1.3我国水资源状况1.1水资源特点储量有限性淡水28000亿m3，世界第六，人均水量2700m3世界人均水量1/4；300城市缺水，年缺水50亿m3，缺水影响年产值800亿元。时空不均匀性降水在时间、年纪、年内变化大，地区上分配不均匀60-70%雨量集中6-9月。南方最大降雨量为最小的2-4倍，北方为3-8倍。不可替代性污染严重性每日排放污水2亿吨，70%未达标排放，水土流失面积3.67×106km2，占国土面积38%，世界上水土流失最严重的国家之一。水的循环社会循环、自然循环社会循环：人类从自然水体取水，变为废水排放至自然水体，如此不断循环。大气蒸发渗流径流冰川蒸发降水雨雪海洋地下水江河湖泊自然循环1.2水的特性溶解性好解离作用强热容量高（蒸发热高、溶解热高）热缩与冷涨（水在0-4℃，温度升高体积缩小，4℃密度最大，体积最小；0℃结冰时，密度变小，体积变大，使水体冬季保持表面为冰层，下面为水层）。界面特性大极性分子，表面张力第二，近次于汞，其吸附、渗透、润湿、毛细界面特性三态变化容易（气、液、固），用来转换能量光合作用好水能透过可见光、紫外光的长波部分，并能使光达到水层相当深度，发生光合作用。生命之源泉1.3我国水资源状况水资源数量分3个等级：人均水资源占有量2000-3000m3/人，轻度缺水；1000-2000m3/人，中度缺水；〈1000-2000m3/人重度缺水；我国降水总量6.2万亿立方米水，1997年12.6亿人；人均水资源为：2220m3/人；轻度缺水；2030年16亿人口，人均水资源为：1700m3/人；中度缺水；我国水资源分布特点（1）时间集中4个月内；空间东南水多、西北水少；（2）主要3大河流：黄河、淮河、海河，面积占39%、人口占35%，水资源占7.7%；我国水资源污染的严重形势2005年统计：七大水系，Ⅰ-Ⅲ类可以作为饮用水源水质占49.2%；受污染不能作为饮用水水源Ⅳ-Ⅴ占28.5%；严重污染的劣Ⅴ类占22.3%；主要污染物氨氮、BOD5、CODMn；第二节火力发电厂常用水源类型和水质特点(1)地表水：河流、湖泊、水库、泉水，目前占据比例50.9%;（2）地下水：占据比例32.8%;(3)自来水占6.9%;(4)其他占据8.4%;(1)地表水A：江河水:特点连续流动、不断更替、含盐量低、有一定的自净能力；缺点：由于自然条件差异大，水质差异很大；B、湖泊、水库：特点：水温在深度方向上存在密度差；浊度：上层低，下层高；溶解氧：水面最高，水深增加，DO下降；pH值：水表面最高，水深超过温跃层厚，表面8-10降到6.3-6.5；藻类：含量随着水深增加而增加；直至温跃层达到最大值，然后急速降到0；CO2、锰、铁、硫化氢、氨氮、磷酸盐：表面很少，水深超过温跃层，含量逐渐增大，水底达到最大值；（2）地下水A、表层地下水：土壤水和潜水；水质水量容易遭受外界的影响；B、层间地下水：不透水层以下的中层地下水，是雨、雪等降水和地表水经过长距离渗流进入地下形成的水层；火力发电厂使用的主要是这层水；特点是：硬度、碱度、含盐量、胶体硅、铁、二氧化碳指标比地表水高；C、深层地下水：深度在地表下1KM左右的蓄水层；水质好优良，储量大，备用资源。第三节水中主要杂质和水质分析（1）天然水中的主要杂质（2）主要水质分析指标（1）天然水中的主要杂质无机物（沙粒、泥土、无机盐、汞、镉、铅等重金属；CN-、F-；氮、磷、钙、镁，溶解性气体）有机物①自然界生成的以降解的有机物；②人工合成的难降解的有机物：酚、聚氯联苯、合成橡胶、燃料、农药）污染物的物理形态：①非溶解性污染物，粒径0.1-1.0mm的悬浮固体②胶体污染物，粒径0.001-0.1mm③溶解性污染物，粒径小于0.001mm的物质。（2）主要水质分析指标①物理指标色度（污水呈现颜色的深浅程度，可用铂钴标准比较法，每升水含1mg的铂及0.5mg钴，所具有颜色为1度）臭味（用无臭味的水将待测水样稀释到无味时稀释倍数表示臭味强度）悬浮物（SS表示，不能透过过滤器的固体物质称悬浮固体）TS（总固体）；溶解性固体；电导率[电阻的倒数称电导，单位距离上的电导称电导率，S/cm或1/（Ω.cm）]，表示水中电离物质的总数，间接表示水中溶解盐的含量。浊度（每升水中含有1mg的SiO2所构成的浊度成为1度）②化学指标BOD（生化需氧量）指在一定条件下，微生物在氧化分解有机物的过程中所消耗的溶解氧量，单位mg/L无菌操作台恒温振荡培养箱生化培养箱COD（化学需氧量）重铬酸钾在酸性条件下，完成有机物氧化消耗的氧量碱度全碱度（甲基橙碱度）；JD全酚酞碱度；JD酚JD全=2JD酚+[HCO3-]-[OH-]JD酚=[CO32-]+[OH-]酸度甲基橙酸度；硬度1mmol/L=2.8ºG=50mg/L碳酸钙；碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度；暂时硬度、永久硬度；暂时硬度=等于碳酸氢钙和碳酸氢镁浓度之和；永久硬度与非碳酸盐硬度之和相等；第四节火电厂废水资源（一）、目前火力发电厂废水回用现状；（二）目前发电厂废水综合利用的难度；（一）、目前火力发电厂废水回用现状；A、锅炉排污水、热力系统疏水、冷却水排水；含盐量低、处理系统简单，大部分电厂实现回用；B、含煤、冲灰废水，呈现碱性，较特殊，不适宜与其它废水混合，大多数电厂进行单独处理后循环使用；C、循环水排污水用来冲灰；目前大多采用干除灰系统；D、湿法脱硫产生脱硫废水具有含盐高、悬浮物高、多种金属离子，水量小，单独处理后达标排放。（二）目前发电厂废水综合利用的难度；A、水质控制项目不同：废水进行回用处理时，除了控制悬浮物、有机物、油等指标，还要求水的含盐量、无机离子种类、浓度有严格要求；B、水质控制标准不同：回用要求的COD、BOD指标比排放的高；C、水质分类不同：废水排放控制中，主要是悬浮物、COD、油、pH值;废水回用，考虑无机物的浓度和种类。作业:1、全国七大水系和三大河流分别是指那些？2011年这些水系和河流的污染情况如何？2、水库水的水温跃动层上下的浊度、DO、pH值、藻类、CO2有何区别？3、大多数火力发电厂在使用地下水作为水源时、通常采用哪一层？4、水中甲基橙碱度和酚酞碱度表达式如何？三种硬度之间关系式子如何表达？5、目前火力发电厂废水处理现状如何？火电厂废水综合利用的难度在那三个方面？