電子絮凝工藝在含煤廢水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

電子絮凝工藝在含煤廢水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用

含煤廢水處理系統(tǒng)是煤炭輸送系統(tǒng)中重要的組成部分。電廠每天均會產(chǎn)生大量來自皮帶棧橋、轉(zhuǎn)運站、汽運煤道路等沖洗水及煤場區(qū)域因降雨而匯合而成為含煤廢水。含煤廢水具有懸浮物量大、色度高等特點，若外排將嚴峻污染周邊環(huán)境，同時會造成水和煤炭資源的鋪張。

依據(jù)《火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL/T5046-2023)規(guī)定：含煤廢水應(yīng)設(shè)置獨立的收集系統(tǒng)并進行處理，其他生產(chǎn)性廢（污）水不應(yīng)進入；處理后的達標廢水應(yīng)首先考慮重復(fù)利用，可用于輸煤系統(tǒng)沖洗、干灰場噴灑或灰渣加濕等用水；當處理后廢水用作其他用途時，其水質(zhì)應(yīng)符合CJ/T48以及與其用途相適應(yīng)的用水水質(zhì)的規(guī)定。

含煤廢水處理現(xiàn)狀及分析

含煤廢水來源于輸煤系統(tǒng)和汽運煤道路沖洗水、噴淋水及煤場區(qū)域雨水等。含煤廢水具有懸浮物濃度高（可達到5000mg/l)、濁度大、色度深等特點，不適合混入工業(yè)廢水系統(tǒng)進行綜合處理。

含煤廢水主要成分為煤（泥、渣）和水，基本無其它有害成分。經(jīng)過處理后，可實現(xiàn)綜合利用，即煤泥收集燃燒、清水進入輸煤回用水系統(tǒng)再利用，節(jié)省成本和資源。

依據(jù)對國內(nèi)含煤廢水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查狀況，大部分系統(tǒng)處理結(jié)果特別不抱負，水處理系統(tǒng)出水懸浮物濃度高、色度深。由于早期普遍對含煤廢水處理重視程度不夠，相當一部分含煤廢水處理系統(tǒng)因效果差而停運。

早期對含煤廢水的處理方式主要有兩種：簡潔沉淀和較為簡單的化學(xué)加藥工藝。其中采納化學(xué)加藥絮凝處理工藝較為普遍，要達到較好的絮凝沉淀效果必需精確?????的計算加藥暈。加藥措過少過多都會降低絮凝效果，這在現(xiàn)實管理中難度較大，并對水質(zhì)造成二次污染，而且每年消耗掉大量化學(xué)藥品（如聚合氯化鋁等），同時增加運行維護成本。

近年來含煤廢水處理技術(shù)進展百花齊放，有陶瓷濾磚處理、膜處理、電子絮凝處理等眾多工藝。通過實踐證明電子絮凝水處理技術(shù)更為牢靠運行，可以實現(xiàn)含煤廢水的循環(huán)回用。

電子絮凝含煤水廢水處理技術(shù)，是一種通過在水中通入電流，從而打破水中的懸浮物/乳化物或溶解狀污染物的穩(wěn)定狀態(tài)的污水處理技術(shù)。電子絮凝與傳統(tǒng)的化學(xué)絮凝法相比，無需投加藥品，運行維護費用低，處理效果穩(wěn)定、不會造成水質(zhì)和沉淀物的二次污染，是項高效、環(huán)保的水處理技術(shù)。

含煤廢水處理系統(tǒng)及布置方案

含煤廢水首先收集到預(yù)沉淀池進行初級自然沉淀截留大顆粒煤渣，經(jīng)預(yù)沉淀池初沉后的含煤廢水溢流至沉淀池緩沖區(qū)暫存，由煤水提升泵提升至電子絮凝器絮凝，再進入離心反應(yīng)池分別。廢水在反應(yīng)池中利用其特別結(jié)構(gòu)沉降，污物通過排污閥排出，清水經(jīng)過溢流到中間清水池，再經(jīng)過中間提升泵把水送入過濾器進行過濾后排入輸煤系統(tǒng)回用。該系統(tǒng)從含煤廢水池開頭到清水池，整個過程由PLC程序通過現(xiàn)場液位掌握器等電氣元件進行自動掌握。

該工藝是以電荷為絮凝幫助介質(zhì)對廢水進行絮凝的處理技術(shù)，此技術(shù)主要包括：電子絮凝系統(tǒng)、離心澄清沉淀系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)及掌握系統(tǒng)等。

廢水（原水）首先經(jīng)電子絮凝系統(tǒng)，在PLC程序掌握器掌握下，將電子絮凝系統(tǒng)內(nèi)通入電流，從而打破流經(jīng)電子絮凝系統(tǒng)的廢水中懸浮物、浮化或溶解狀污染物穩(wěn)定狀態(tài)的過程，水中的電流產(chǎn)生的電能將驅(qū)動物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。

當化學(xué)反應(yīng)被驅(qū)動或被強制啟動后，各種成分及化合物在電流的作用下將趨向查找最穩(wěn)定的狀態(tài)。通常，這種趨向穩(wěn)定狀態(tài)的結(jié)果會形成一個固體狀物質(zhì)，這種固體狀物質(zhì)將以非膠體或非溶解狀態(tài)存在，經(jīng)絮凝后的廢水通過離心澄清反應(yīng)器將污物進行分別。依據(jù)回用水用戶的水質(zhì)需求，可采納附加配套系統(tǒng)對分別后的凈水進行深度處理。如下圖2所示。

圖2電子絮凝裝置工藝布置效果圖

電子絮凝電極材料的選擇與水中所需處理的污染物種類有關(guān)，常用的電極材料是鋁或者鐵。通電后電極上的金屬將被氧化形成金屬離子，與己打破穩(wěn)定狀態(tài)的各種污染物吸引結(jié)合，進一步促使懸浮物形成易被分別沉淀的絮體。詳細電子化學(xué)過程如下：

極板通電后會產(chǎn)生電荷，電荷吸引四周的小顆粒，打破物質(zhì)原先的穩(wěn)定狀態(tài)，并通過轉(zhuǎn)變顆粒的極性使小顆粒相互粘合形成新的大顆粒從而易于沉淀。

電流將H2O電解為氫離子和氫氧根離子，這些氫離子與溶解狀態(tài)乳化油、油泥、染料等分子中的氫氧根離子結(jié)合，形成水分子，同時將油、油泥、染料等置換出來形成非溶解狀態(tài)物質(zhì)并沉淀。

極板在通電后同時會產(chǎn)生金屬離子。這些金屬離子與污水中的氯化碳氫化合物中的氯離子結(jié)合形成易于沉淀的絡(luò)合物。去除的污染物包括有殺蟲劑、除草劑、氯化PCB等。極板四周產(chǎn)生的氯離子還具有漂白作用。

水中存在的大量電子流消退了水合物的極性，使膠體狀物質(zhì)游離并沉淀，同時電荷量的提高會形成滲透壓因而殺死細菌、胞囊病毒等。

電解過程中的氧化作用分直接氧化和間接氧化。直接氧化，即污染物直接在陽極失去電子而發(fā)生氧