廢水發電技術研究

A. 我國電力行業發展歷程

中國電力發展階段

一、第一階段計劃經濟時期（1949-1978年）

自1949年到1978年，中國電力歷史分別有燃料工業部、電力工業部、水利電力部三個階段。在燃料部與電力工業部階段，電力管理執行集中管理的方法；時至水利電力部，電力與水利又經歷了分散與集中各兩次不同管理。

1、燃料工業部時期（1949-1955年）。

2、電力工業部時期（1955年-1958年）。

3、水利電力部時期（1958-1966年）。

4、"文化大革命"時期（1966年-1978年）。

二、第二階段，摸著石頭過河（1979-1997年）

從1978年黨的十一屆三中全會以後，中國的電力工業體制進入了改革探索時期。

1、第二次成立電力工業部（1979-1982年）。

2、第二次成立水利電力部（1982-1988年）。

3、能源部時期（1988-1993年）。

4、第三次成立電力工業部（1993-1997年）。

(1)廢水發電技術研究擴展閱讀

中國電力市場發展戰略

1、轉變思想，樹立競爭意識

企業生存的基礎是市場，思想又是行動的先導，為了擴展電力市場，企業一定要轉變以往的思想觀念，明確以市場為主體的競爭策略，堅持市場的導向作用。

2、健全完善電力市場規章制度

想要做好任何事情都要有健全完善的規章制度作基礎，電力市場的有效擴展也是如此。

3、建立以用戶為核心的電力市場並拓展新市場

想要增加社會用電數量，並逐步拓展電力市場，就要堅持供電以客戶為核心，根據用戶的具體需求構建電力市場。

4、提高員工素質能力

電力市場的有效拓展要依靠企業員工的業務能力和綜合素質來完成，隨著社會主義市場經濟的全面開放，以及現代化技術的逐步興起，給電力企業員工素質能力提出了更高的要求。

B. 農村生活污水處理技術有哪些研究進展

現代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂率法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。
整個過程為通過粗格刪的原污水經過污水提升泵提升後，經過格刪或者篩率器，之後進入沉砂池，經過砂水分離的污水進入初次沉澱池，以上為一級處理(即物理處理)，初沉池的出水進入生物處理設備，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反應器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床)，生物處理設備的出水進入二次沉澱池，二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理，一級處理結束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備，一部分進入污泥濃縮池，之後進入污泥消化池，經過脫水和乾燥設備後，污泥被最後利用。
以上是污水處理廠處理工藝的基本流程，流程圖見下頁圖一。
二．各個處理構築物的能耗分析
1．污水提升泵房
進入污水處理廠的污水經過粗格刪進入污水提升泵房，之後被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵運行要消耗大量的能量，占污水廠運行總能耗相當大的比例，這與污水流量和要提升的揚程有關。
2．沉砂池
沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設於泵站前、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設於初沉池前，以減輕沉澱池負荷及改善污泥處理構築物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鍾式沉砂池。
沉砂池中需要能量供應的主要是砂水分離器和吸砂機，以及曝氣沉砂池的曝氣系統，多爾沉砂池和鍾式沉砂池的動力系統。
3．初次沉澱池
初次沉澱池是一級污水處理廠的主題處理構築物，或作為二級污水處理廠的預處理構築物設在生物處理構築物的前面。處理的對象是SS和部分BOD5，可改善生物處理構築物的運行條件並降低其BOD5負荷。初沉池包括平流沉澱池，輻流沉澱池和豎流沉澱池。

初沉池的主要能耗設備是排泥裝置，比如鏈帶式刮泥機，刮泥撇渣機，吸泥泵等，但由於排泥周期的影響，初沉池的能耗是比較低的。

圖一城市污水處理典型流程
4．生物處理構築物
污水生物處理單元過程耗能量要佔污水廠直接能耗相當大的比例，它和污泥處理的單元過程耗能量之和占污水廠直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝氣系統的曝氣要消耗大量的電能，其基本上是聯系運行的，且功率較大，否則達不到較好的曝氣效果，處理效果也不好。氧化溝處理工藝安裝的曝氣機也是能耗很大的設備。生物膜法處理設備和活性污泥法相比能耗較低，但目前應用較少，是以後需要大力推廣的處理工藝。
5．二次沉澱池
二次沉澱池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比較低。
6．污泥處理
污泥處理工藝中的濃縮池，污泥脫水，乾燥都要消耗大量的電能，污泥處理單元的能量消耗是相當大的，這些設備的電耗功率都很大。
三．針對各個處理構築物的節能途徑
1．污水提升泵房
污水提升泵房要節省能耗，主要是考慮污水提升泵如何進行電能節約，正確科學的選泵，讓水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，減少污水的提升高度來降低水泵軸功率N也是有效的辦法，定期對水泵進行維護，減少摩擦也可以降低電耗。
2．沉砂池
採用平流沉砂，避免採用需要動力設備的沉砂池，如平流沉砂池。採用重力排砂，避免使用機械排砂，這些措施都可大大節省能耗。
3．初次沉澱池
初次沉澱池的能耗較低，主要能量消耗在排泥設備上，採用靜水壓力法無疑會明顯降低能量的消耗。
4．生物處理構築物
國外的學者通過能耗和費用效益分析比較了生物處理工藝流程,他們認為處理設施大部分的能量消耗是發生在電機這類單一的設備上,因而節能應從提高全廠功率因數、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。他們提出的節能措施既包括改善電機的電氣性能,也包括解決運轉的工藝問題,還包括污水廠產物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝氣系統的能耗相當大，對曝氣系統能耗能效的研究總是涉及到曝氣設備的改造和革新。新型的曝氣設備雖然層出不窮,但目前仍然可劃分為2類:第1種是採用淹沒式的多孔擴散頭或空氣噴嘴產生空氣泡將氧氣傳遞進水溶液的方法,第2種是採用機械方法攪動污水促使大氣中的氧溶於水的方法。微孔曝氣，曝氣擴散頭的布局和曝氣系統的調節這些都是節能的有效措施。在傳統活性污泥處理廠曝氣池中辟出前端厭氧區,用淹沒式攪拌器混合的節能、生物除磷方案。這一簡單的改造可以節省近20%的曝氣能耗,如果算上混合用能,節能也達到12%。自動控制系統的應用於污水處理節能，曝氣系統進行階段曝氣，溶解氧存在濃度梯度，既減少了能耗，又可以改善處理效果，減少污泥量。
生物膜法處理工藝採用厭氧處理可以明顯降低能量的消耗。
5．二次沉澱池
二次沉澱池中對排泥設備的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6．污泥處理
污泥處理系統節能研究主要集中於污泥處理的能量回收。從污水污泥有機污染物中回收能量用於處理過程早在上世紀初就已投入實踐,但能源危機之前一直不受重視。目前有兩種回收途徑:一是污泥厭氧消化氣利用,一是污泥焚燒熱的利用。
消化氣性質穩定、易於貯存,它可通過內燃機或燃料電池轉化為機械能或電能,廢熱還可回收於消化污泥加熱。因此利用消化氣能解決污水廠不同程度的能量自給問題。林榮忱等人比較了沼氣發電機和燃料電池兩種利用形式,認為燃料電池能量利用率高,具有很好的發展前途。對消化氣的最大化利用是提高能效的主要方式。沼氣發電機組並網發電的研究和應用在國內已有應用實例,是大型污水處理廠的沼氣綜合利用的可行途徑。

另外一種能量回收方式是將城市固體廢物焚燒場建在污水處理廠旁,將固廢與污水污泥一起焚燒,獲得的電能用於處理廠的運轉。
城市污水處理的能耗分析研究與節能技術和手段的發展往往並不同步。由於污水處理能量平衡分析方法研究的欠缺,節能措施的制訂和實施常常超前。而多數節能途徑和手段常常由處理廠的操作管理人員結合各處理設施實際情況提出,具有經驗性和個別性,不一定能適用於其他污水廠甚至是工藝相似的污水廠;另一方面,從廣義上說,污水處理學科領域的技術創新、新材料和新設備的使用都蘊涵著節能增效的潛力,因而節能的途徑和手段往往是很寬泛的。
四．結論
污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術。一段時期以來,能耗大、運行費用高一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設,建成的一些處理廠也因能耗原因處於停產和半停產狀態。在今後相當長的一段時期內,能耗問題將成為城市污水處理的瓶頸。能否解決耗污水廠的能耗問題，合理進行能源分配，已經成為決定污水處理廠運行效益好壞的關鍵因素。能耗是否較低，也是未來新的污水處理廠可行性分析的決定性因素，開發能效較高的污水處理技術，合理設計及運行污水處理廠，必將是未來污水處理廠設計和運行的必由之路。

C. 污水處理廠為什麼可以發電

污水處理廠與發電似乎毫無關系。然而，隨著科學技術的發展以及人們環境保護意識的增強，污水處理廠不僅能處理污水，而且能將污水中的有機物變成能源。

1980年，美國環保局通知洛杉磯市政當局，要求他們提高污水的處理質量，否則將禁止該市向太平洋排放經過處理的廢水。於是，洛杉磯市政當局便大規模地改造擴建污水處理廠，投入了幾億美元。經改造後的污水處理廠處理後排放的污水完全達到標准。更可貴的是，他們利用了污水處理後留下的污泥發電，真正做到了變廢為寶。

1985年投入運行的洛杉磯污水處理廠，每天可以處理1億加侖(37.85萬立方米)的污泥(從最初的污水處理中得到的黏性剩餘物)，然後再將這些污泥加工成燃料；同時，當污水通過18個微生物消污池時，還能產生大量甲烷。以上兩種燃料可用作火力發電，共可發電25000千瓦，生產的電力除60％污水處理廠自用外，還有40％可提供給其他企業。

把污泥加工成燃料，須安裝蒸發器。使用蒸發器比使用一般的乾燥器節能25％～30％。污泥經蒸發器乾燥後成為粉末狀，這種粉末就是很好的燃料。污泥再生燃料被送進一個流體化床反應器內進行汽化，然後在缺氧的條件下燃燒，利用它產生的能量來發電。用這種方法燃燒，能更好地提高熱效率，並大大減少廢氣中的氮氧化物。

D. 發電廠中的脫硫廢水處理有什麼必要性

隨著來我國工業經濟的高速自發展和日益增長，全國對電力的需求量不斷在增加，作為主要電源供應的火力發電廠也不斷增加和擴大規模。
各大火電廠也相繼投入煙氣脫硫系統，通過煙氣脫硫技術控制硫氧化物的排放，但由於脫硫工藝採用的是濕法脫硫，產生出大量的廢水，這些電廠脫硫廢水含有大量的重金屬離子，直接外排會造成新的污染，因此必須進行脫硫廢水處理，以達到電廠脫硫廢水零排放的標准。
目前，火力發電廠依然擔負著中國70%以上的電力供應，燃煤機組的SO2排放量很大，國家要求電廠進行脫硫廢水處理主要是為了降低酸雨對環境的破壞。
石灰石-石膏濕法中的脫硫廢水含有大量固體懸浮物、過飽和亞硫酸鹽、硫酸鹽、氯化物以及微量重金屬，其中很多物質為國家環保標准中要求嚴格控制的第一類污染物。

E. 誰給我一些關於火力發電廠廢水處理及回收的資料啊

水是最寶貴的自然資源，是人類賴以生存的必要條件。水資源的保護、利用和研回究已成為當今世界最答熱門的課題之一。我國是水資源缺乏的國家，隨著工業的飛速發展，用水量越來越大，很多地區由於水資源不足而制約了工農業生產的發展,有些地區甚至由於水資源的短缺而造成了對人類生存的威脅和挑戰。同時，水在自然界中的循環運動和人類的使用過程中，不可避免地混進許多自然雜質與污染物，使一些水源的水質日趨惡化。水資源短缺和水污染問題已成為缺水國家和地區發展的主要問題。

F. 西安熱工研究院有限公司的科研成果

◆循環流化床（CFB）鍋爐關鍵技術的自主研發及應用
◆火電廠廠級運行性能在線診斷及優化控制系統
◆發電廠熱力設備重要部件壽命管理技術研究
◆大型鍋爐燃用煤特性及爐型耦合體系的研究
◆超超臨界燃煤發電技術的研發和應用
◆中速磨煤機易磨損件國產化及耐磨性提高
◆大型電站風機及系統可靠性設計研究
◆抗燃油的研製及工業應用
◆低溫低濁水除濁工藝的研究
◆DDZ-1型轉子中心孔多功能自動檢測裝置研製
◆煤粉燃燒特性工程應用方法研究
◆微機數據採集和處理專用裝置的研製
◆國產金屬氧化物避雷器的研製及推廣應用
◆合山電廠75MW汽輪機轉子裂紋原因分析及處理
◆火電廠磨煤機合理選型設計研究
◆分宜電廠6號汽輪機嚴重損壞事故原因分析
◆十萬千瓦汽輪機調峰研究
◆煤的著火、燃盡及灰的結渣粘污特性實驗研究
◆電廠離心式風機改造及四種新型高效風機的應用和推廣
◆寬極距輔助電極橫向極槽型板電除塵器的應用研究
◆西藏羊八井地熱發電技術研究
◆變壓器油國家標準的研究和制訂
◆冷卻塔新型塑料淋水裝置和除水器研究
◆新型電除塵器的研製與應用
◆新型斷路器油的研究
◆汽機安全監控系統及裝置
◆670T/H鍋爐汽包給水直接注入下降管技術 2010
◆帶有緊湊式分流回灰換熱器的循環流化床鍋爐開發研製及工程示範
◆現場匯流排技術首次在國內大型超（超）臨界火電機組上全范圍系統的應用研究
◆國產首台1000MW超超臨界機組模擬培訓系統技術開發《成果匯編》報送材料
◆奧氏體不銹鋼管內壁氧化物檢測儀的研發與應用
◆300MW_CFB鍋爐配套流化床式冷渣器的開發與應用
◆汽輪機通流部件沖蝕損傷的修復與防護技術研究開發及應用
◆超（超）臨界鍋爐異種鋼焊接接頭早期蠕變損傷特徵及安全評估技術研究
◆水系統鐵磁性氧化物強磁凈化裝置的研製及應用
2009
◆燃煤電廠3000噸/年二氧化碳捕集裝置自主研發及工程示範
◆中國動力用煤資料庫的建立
◆超臨界直接空冷機組凝結水精處理技術研究
◆DSB低NOx旋流煤粉燃燒器研製與工程應用
◆含缺陷大型承壓鑄件高溫結構完整性評定技術研究
◆表面式凝汽器運行性能試驗規程制定
◆超(超)臨界機組復合有機酸清洗配方及工藝的研究與應用
2008
◆汽輪機冷端狀態分析及運行優化技術開發
◆早期投運機組設備運行狀態評估技術研究
◆高溫燃料電池及發電系統研究
◆P91主蒸汽管道焊縫蠕變損傷、斷裂特性研究及應用
◆大型CFB鍋爐水冷壁主動防磨裝置開發及應用
◆300MW機組鍋爐承壓部件爆漏問題分析與防治研究
◆火力發電廠水汽分析方法研究
◆低熱值煤氣聯合循環燃氣輪機機組模擬系統研製與應用
◆火電廠燃用神華煤技術研究及應用
2007
◆10MWth干煤粉氣流床加壓氣化裝置研製
◆現場匯流排控制系統(FCS)在火電廠應用的研究和實施
◆超(超)臨界機組用國產P91鋼管工藝性能研究與應用
◆YHJ—II型移動式在線化學儀表檢驗裝置的開發與研製
◆超臨界機組運行技術的研究
◆國產首台1000MW超超臨界機組控制策略開發及應用
◆火電廠汽水系列導則的制訂及推廣應用
◆凝汽器和真空系統運行維護研究與導則制定
◆火力發電廠蒸汽管道壽命評估技術導則
2006
◆國產化超臨界機組自動控制策略研究、系統設計及工程應用
◆超超臨界機組新材料P92、P122鋼主蒸汽管道焊接工藝研究及應用
◆集團火電運行監管系統研究與應用
◆火力發電廠水處理用離子交換樹脂性能診斷研究
◆HW-01微量硬度指示劑研製及應用
◆運行中變壓器用六氟化硫（SF6）質量標准及雜質含量測試方法行業標准（共九項）
◆《循環流化床鍋爐性能試驗規程》（DL/T964-2005）編制
2005
◆火電廠廠級運行性能在線診斷及優化控制系統
◆核級純離子交換樹脂的研製及應用
◆煤氣高溫凈化技術研究開發
◆火電廠設備狀態檢修技術研究與應用
◆提高火電機組適應電網負荷變動性能的控制策略研究與實施
2004
◆自主知識產權的100MW CFB鍋爐研製及示範
◆凝汽器管腐蝕在線監測裝置的研製及其應用的研究
◆火電廠廢水零排放技術試驗研究及工程化
◆DL/T831-2002大容量煤粉燃燒鍋爐爐膛選型導則
◆聯合循環機組設計集成與性能模擬分析系統的研究
◆曝氣生物濾池在火電廠廢水回用處理中的研究和應用 2010
◆中國動力用煤資料庫的建立
◆提高空冷機組凝結水精處理運行水平及關鍵材料國產化的研究
2009
◆超（超）臨界機組氧化物粒子的形成機理與規律的研究
2008
◆600MW超臨界機組模擬培訓裝置研製與應用
◆大型電袋復合除塵技術開發及工程應用
◆提高電廠化學監督與控制可靠性的研究與應用
◆大型循環流化床鍋爐清潔發電技術的自主研發及產業化
2007
◆400MW 燃氣蒸汽聯合循環機組模擬機研製及應用
◆火力發電廠經濟運行及在線生產管理系統研究與應用
◆超臨界機組汽水品質有效控制技術及停爐保護技術的研究
◆鍋爐受熱面內壁氧化問題及相應對策研究
2006
◆兩段式干煤粉加壓氣化技術研究開發
◆超超臨界機組運行特性和運行技術研究
◆電站鍋爐SCR脫硝催化劑的研製
◆凝結水精處理系統高效分離技術的研究與工程應用
2005
◆干煤粉加壓氣流床氣化反應特性研究
◆火電機組運行遠程技術服務網路系統的開發及應用
2004
◆國產首批超臨界機組給水泵變速汽輪機末級葉片強度與振動特性研究
◆高溫煤氣脫硫劑研製及脫硫評價裝置的研究開發

G. 廢水的治理

處理方法 ①物理處理法。通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的呈懸浮狀態的污染物（包括油膜和油珠）的廢水處理法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。以熱交換原理為基礎的處理法也屬於物理處理法。
②化學處理法。通過化學反應和傳質作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態的污染物或將其轉化為無害物質的廢水處理法。在化學處理法中，以投加葯劑產生化學反應為基礎的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質作用為基礎的處理單元則有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。後兩種處理單元又合稱為膜分離技術。其中運用傳質作用的處理單元既具有化學作用，又有與之相關的物理作用，所以也可從化學處理法中分出來 ，成為另一類處理方法，稱為物理化學法。
③生物處理法。通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質的廢水處理法。根據作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按傳統，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運行方式。屬於生物膜法的處理設備有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池以及最近發展起來的生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法 。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用於處理高濃度有機廢水和污泥。使用的處理設備主要為消化池
除非人類人早日使用到可再生清潔能源
停止使用石油等化學燃料
減少世界的廢氣廢水的排放量
否則環境污染的問題不容樂觀

H. 誰知道火力發電廠廢水種類及處理方法

火力發電廠脫硫廢水為含有高濃度懸浮物、高氯根、高鹽、高濃度重金屬廢水，對環境污染性極強，處理難度也較大，也是火力發電廠實現零排放的最大難點。

廢水量太大是導致零排放成本過高的主要原因，這個因素在閉式冷卻循環機組尤為明顯。以閉式循環冷卻機組為例：在目前電廠零排放的路線是將循環冷卻水濃水排出做脫硫工藝用水，而脫硫系統水消耗量非常有限，特別是在發電低峰情況下煙氣不足導致脫硫塔水消耗降低，最後導致循環水排濃無處可排。

火力發電廠廢水處理系統，該廢水處理系統包括循環冷卻塔、脫硫塔、進口與脫硫塔相連的脫硫廢水澄清器：

循環水處理系統，所述循環水處理系統的進口通過管道分別與循環冷卻塔的出口、脫硫廢水澄清器的出口連通，循環水處理系統的產水出口與循環冷卻塔的進口相連，濃縮系統的濃水出口與脫硫塔的進口相連;

脫硫廢水處理系統，所述脫硫廢水處理系統的進口通過管道與脫硫廢水澄清器的出口連通;

產水回收器，所述產水回收器的進口通過管道與循環水處理系統的產水出口連通，產水回收器的出口通過管道連接至電廠生產補水系統。

預處理裝置，所述預處理裝置的進口通過管道分別與循環冷卻塔的出口、脫硫廢水澄清器的出口連通。