废水发电技术研究

A. 我国电力行业发展历程

中国电力发展阶段

一、第一阶段计划经济时期（1949-1978年）

自1949年到1978年，中国电力历史分别有燃料工业部、电力工业部、水利电力部三个阶段。在燃料部与电力工业部阶段，电力管理执行集中管理的方法；时至水利电力部，电力与水利又经历了分散与集中各两次不同管理。

1、燃料工业部时期（1949-1955年）。

2、电力工业部时期（1955年-1958年）。

3、水利电力部时期（1958-1966年）。

4、"文化大革命"时期（1966年-1978年）。

二、第二阶段，摸着石头过河（1979-1997年）

从1978年党的十一届三中全会以后，中国的电力工业体制进入了改革探索时期。

1、第二次成立电力工业部（1979-1982年）。

2、第二次成立水利电力部（1982-1988年）。

3、能源部时期（1988-1993年）。

4、第三次成立电力工业部（1993-1997年）。

(1)废水发电技术研究扩展阅读

中国电力市场发展战略

1、转变思想，树立竞争意识

企业生存的基础是市场，思想又是行动的先导，为了扩展电力市场，企业一定要转变以往的思想观念，明确以市场为主体的竞争策略，坚持市场的导向作用。

2、健全完善电力市场规章制度

想要做好任何事情都要有健全完善的规章制度作基础，电力市场的有效扩展也是如此。

3、建立以用户为核心的电力市场并拓展新市场

想要增加社会用电数量，并逐步拓展电力市场，就要坚持供电以客户为核心，根据用户的具体需求构建电力市场。

4、提高员工素质能力

电力市场的有效拓展要依靠企业员工的业务能力和综合素质来完成，随着社会主义市场经济的全面开放，以及现代化技术的逐步兴起，给电力企业员工素质能力提出了更高的要求。

B. 农村生活污水处理技术有哪些研究进展

现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。
一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。
三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。
以上是污水处理厂处理工艺的基本流程，流程图见下页图一。
二．各个处理构筑物的能耗分析
1．污水提升泵房
进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。
2．沉砂池
沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。
沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机，以及曝气沉砂池的曝气系统，多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。
3．初次沉淀池
初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池，辐流沉淀池和竖流沉淀池。

初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机，刮泥撇渣机，吸泥泵等，但由于排泥周期的影响，初沉池的能耗是比较低的。

图一城市污水处理典型流程
4．生物处理构筑物
污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例，它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能，其基本上是联系运行的，且功率较大，否则达不到较好的曝气效果，处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低，但目前应用较少，是以后需要大力推广的处理工艺。
5．二次沉淀池
二次沉淀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，能耗比较低。
6．污泥处理
污泥处理工艺中的浓缩池，污泥脱水，干燥都要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的，这些设备的电耗功率都很大。
三．针对各个处理构筑物的节能途径
1．污水提升泵房
污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约，正确科学的选泵，让水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法，定期对水泵进行维护，减少摩擦也可以降低电耗。
2．沉砂池
采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。
3．初次沉淀池
初次沉淀池的能耗较低，主要能量消耗在排泥设备上，采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。
4．生物处理构筑物
国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy
Recovery)。
曝气系统的能耗相当大，对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气，曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能，曝气系统进行阶段曝气，溶解氧存在浓度梯度，既减少了能耗，又可以改善处理效果，减少污泥量。
生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。
5．二次沉淀池
二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。
6．污泥处理
污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。
消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。

另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。
城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
四．结论
污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发能效较高的污水处理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。

C. 污水处理厂为什么可以发电

污水处理厂与发电似乎毫无关系。然而，随着科学技术的发展以及人们环境保护意识的增强，污水处理厂不仅能处理污水，而且能将污水中的有机物变成能源。

1980年，美国环保局通知洛杉矶市政当局，要求他们提高污水的处理质量，否则将禁止该市向太平洋排放经过处理的废水。于是，洛杉矶市政当局便大规模地改造扩建污水处理厂，投入了几亿美元。经改造后的污水处理厂处理后排放的污水完全达到标准。更可贵的是，他们利用了污水处理后留下的污泥发电，真正做到了变废为宝。

1985年投入运行的洛杉矶污水处理厂，每天可以处理1亿加仑(37.85万立方米)的污泥(从最初的污水处理中得到的黏性剩余物)，然后再将这些污泥加工成燃料；同时，当污水通过18个微生物消污池时，还能产生大量甲烷。以上两种燃料可用作火力发电，共可发电25000千瓦，生产的电力除60％污水处理厂自用外，还有40％可提供给其他企业。

把污泥加工成燃料，须安装蒸发器。使用蒸发器比使用一般的干燥器节能25％～30％。污泥经蒸发器干燥后成为粉末状，这种粉末就是很好的燃料。污泥再生燃料被送进一个流体化床反应器内进行汽化，然后在缺氧的条件下燃烧，利用它产生的能量来发电。用这种方法燃烧，能更好地提高热效率，并大大减少废气中的氮氧化物。

D. 发电厂中的脱硫废水处理有什么必要性

随着来我国工业经济的高速自发展和日益增长，全国对电力的需求量不断在增加，作为主要电源供应的火力发电厂也不断增加和扩大规模。
各大火电厂也相继投入烟气脱硫系统，通过烟气脱硫技术控制硫氧化物的排放，但由于脱硫工艺采用的是湿法脱硫，产生出大量的废水，这些电厂脱硫废水含有大量的重金属离子，直接外排会造成新的污染，因此必须进行脱硫废水处理，以达到电厂脱硫废水零排放的标准。
目前，火力发电厂依然担负着中国70%以上的电力供应，燃煤机组的SO2排放量很大，国家要求电厂进行脱硫废水处理主要是为了降低酸雨对环境的破坏。
石灰石-石膏湿法中的脱硫废水含有大量固体悬浮物、过饱和亚硫酸盐、硫酸盐、氯化物以及微量重金属，其中很多物质为国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物。

E. 谁给我一些关于火力发电厂废水处理及回收的资料啊

水是最宝贵的自然资源，是人类赖以生存的必要条件。水资源的保护、利用和研回究已成为当今世界最答热门的课题之一。我国是水资源缺乏的国家，随着工业的飞速发展，用水量越来越大，很多地区由于水资源不足而制约了工农业生产的发展,有些地区甚至由于水资源的短缺而造成了对人类生存的威胁和挑战。同时，水在自然界中的循环运动和人类的使用过程中，不可避免地混进许多自然杂质与污染物，使一些水源的水质日趋恶化。水资源短缺和水污染问题已成为缺水国家和地区发展的主要问题。

F. 西安热工研究院有限公司的科研成果

◆循环流化床（CFB）锅炉关键技术的自主研发及应用
◆火电厂厂级运行性能在线诊断及优化控制系统
◆发电厂热力设备重要部件寿命管理技术研究
◆大型锅炉燃用煤特性及炉型耦合体系的研究
◆超超临界燃煤发电技术的研发和应用
◆中速磨煤机易磨损件国产化及耐磨性提高
◆大型电站风机及系统可靠性设计研究
◆抗燃油的研制及工业应用
◆低温低浊水除浊工艺的研究
◆DDZ-1型转子中心孔多功能自动检测装置研制
◆煤粉燃烧特性工程应用方法研究
◆微机数据采集和处理专用装置的研制
◆国产金属氧化物避雷器的研制及推广应用
◆合山电厂75MW汽轮机转子裂纹原因分析及处理
◆火电厂磨煤机合理选型设计研究
◆分宜电厂6号汽轮机严重损坏事故原因分析
◆十万千瓦汽轮机调峰研究
◆煤的着火、燃尽及灰的结渣粘污特性实验研究
◆电厂离心式风机改造及四种新型高效风机的应用和推广
◆宽极距辅助电极横向极槽型板电除尘器的应用研究
◆西藏羊八井地热发电技术研究
◆变压器油国家标准的研究和制订
◆冷却塔新型塑料淋水装置和除水器研究
◆新型电除尘器的研制与应用
◆新型断路器油的研究
◆汽机安全监控系统及装置
◆670T/H锅炉汽包给水直接注入下降管技术 2010
◆带有紧凑式分流回灰换热器的循环流化床锅炉开发研制及工程示范
◆现场总线技术首次在国内大型超（超）临界火电机组上全范围系统的应用研究
◆国产首台1000MW超超临界机组仿真培训系统技术开发《成果汇编》报送材料
◆奥氏体不锈钢管内壁氧化物检测仪的研发与应用
◆300MW_CFB锅炉配套流化床式冷渣器的开发与应用
◆汽轮机通流部件冲蚀损伤的修复与防护技术研究开发及应用
◆超（超）临界锅炉异种钢焊接接头早期蠕变损伤特征及安全评估技术研究
◆水系统铁磁性氧化物强磁净化装置的研制及应用
2009
◆燃煤电厂3000吨/年二氧化碳捕集装置自主研发及工程示范
◆中国动力用煤数据库的建立
◆超临界直接空冷机组凝结水精处理技术研究
◆DSB低NOx旋流煤粉燃烧器研制与工程应用
◆含缺陷大型承压铸件高温结构完整性评定技术研究
◆表面式凝汽器运行性能试验规程制定
◆超(超)临界机组复合有机酸清洗配方及工艺的研究与应用
2008
◆汽轮机冷端状态分析及运行优化技术开发
◆早期投运机组设备运行状态评估技术研究
◆高温燃料电池及发电系统研究
◆P91主蒸汽管道焊缝蠕变损伤、断裂特性研究及应用
◆大型CFB锅炉水冷壁主动防磨装置开发及应用
◆300MW机组锅炉承压部件爆漏问题分析与防治研究
◆火力发电厂水汽分析方法研究
◆低热值煤气联合循环燃气轮机机组仿真系统研制与应用
◆火电厂燃用神华煤技术研究及应用
2007
◆10MWth干煤粉气流床加压气化装置研制
◆现场总线控制系统(FCS)在火电厂应用的研究和实施
◆超(超)临界机组用国产P91钢管工艺性能研究与应用
◆YHJ—II型移动式在线化学仪表检验装置的开发与研制
◆超临界机组运行技术的研究
◆国产首台1000MW超超临界机组控制策略开发及应用
◆火电厂汽水系列导则的制订及推广应用
◆凝汽器和真空系统运行维护研究与导则制定
◆火力发电厂蒸汽管道寿命评估技术导则
2006
◆国产化超临界机组自动控制策略研究、系统设计及工程应用
◆超超临界机组新材料P92、P122钢主蒸汽管道焊接工艺研究及应用
◆集团火电运行监管系统研究与应用
◆火力发电厂水处理用离子交换树脂性能诊断研究
◆HW-01微量硬度指示剂研制及应用
◆运行中变压器用六氟化硫（SF6）质量标准及杂质含量测试方法行业标准（共九项）
◆《循环流化床锅炉性能试验规程》（DL/T964-2005）编制
2005
◆火电厂厂级运行性能在线诊断及优化控制系统
◆核级纯离子交换树脂的研制及应用
◆煤气高温净化技术研究开发
◆火电厂设备状态检修技术研究与应用
◆提高火电机组适应电网负荷变动性能的控制策略研究与实施
2004
◆自主知识产权的100MW CFB锅炉研制及示范
◆凝汽器管腐蚀在线监测装置的研制及其应用的研究
◆火电厂废水零排放技术试验研究及工程化
◆DL/T831-2002大容量煤粉燃烧锅炉炉膛选型导则
◆联合循环机组设计集成与性能模拟分析系统的研究
◆曝气生物滤池在火电厂废水回用处理中的研究和应用 2010
◆中国动力用煤数据库的建立
◆提高空冷机组凝结水精处理运行水平及关键材料国产化的研究
2009
◆超（超）临界机组氧化物粒子的形成机理与规律的研究
2008
◆600MW超临界机组仿真培训装置研制与应用
◆大型电袋复合除尘技术开发及工程应用
◆提高电厂化学监督与控制可靠性的研究与应用
◆大型循环流化床锅炉清洁发电技术的自主研发及产业化
2007
◆400MW 燃气蒸汽联合循环机组仿真机研制及应用
◆火力发电厂经济运行及在线生产管理系统研究与应用
◆超临界机组汽水品质有效控制技术及停炉保护技术的研究
◆锅炉受热面内壁氧化问题及相应对策研究
2006
◆两段式干煤粉加压气化技术研究开发
◆超超临界机组运行特性和运行技术研究
◆电站锅炉SCR脱硝催化剂的研制
◆凝结水精处理系统高效分离技术的研究与工程应用
2005
◆干煤粉加压气流床气化反应特性研究
◆火电机组运行远程技术服务网络系统的开发及应用
2004
◆国产首批超临界机组给水泵变速汽轮机末级叶片强度与振动特性研究
◆高温煤气脱硫剂研制及脱硫评价装置的研究开发

G. 废水的治理

处理方法 ①物理处理法。通过物理作用分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（包括油膜和油珠）的废水处理法，可分为重力分离法、离心分离法和筛滤截留法等。以热交换原理为基础的处理法也属于物理处理法。
②化学处理法。通过化学反应和传质作用来分离、去除废水中呈溶解、胶体状态的污染物或将其转化为无害物质的废水处理法。在化学处理法中，以投加药剂产生化学反应为基础的处理单元是：混凝、中和、氧化还原等；而以传质作用为基础的处理单元则有：萃取、汽提、吹脱、吸附、离子交换以及电渗析和反渗透等。后两种处理单元又合称为膜分离技术。其中运用传质作用的处理单元既具有化学作用，又有与之相关的物理作用，所以也可从化学处理法中分出来 ，成为另一类处理方法，称为物理化学法。
③生物处理法。通过微生物的代谢作用，使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质的废水处理法。根据作用微生物的不同，生物处理法又可分为需氧生物处理和厌氧生物处理两种类型。废水生物处理广泛使用的是需氧生物处理法，按传统，需氧生物处理法又分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法本身就是一种处理单元，它有多种运行方式。属于生物膜法的处理设备有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池以及最近发展起来的生物流化床等。生物氧化塘法又称自然生物处理法 。厌氧生物处理法，又名生物还原处理法，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。使用的处理设备主要为消化池
除非人类人早日使用到可再生清洁能源
停止使用石油等化学燃料
减少世界的废气废水的排放量
否则环境污染的问题不容乐观

H. 谁知道火力发电厂废水种类及处理方法

火力发电厂脱硫废水为含有高浓度悬浮物、高氯根、高盐、高浓度重金属废水，对环境污染性极强，处理难度也较大，也是火力发电厂实现零排放的最大难点。

废水量太大是导致零排放成本过高的主要原因，这个因素在闭式冷却循环机组尤为明显。以闭式循环冷却机组为例：在目前电厂零排放的路线是将循环冷却水浓水排出做脱硫工艺用水，而脱硫系统水消耗量非常有限，特别是在发电低峰情况下烟气不足导致脱硫塔水消耗降低，最后导致循环水排浓无处可排。

火力发电厂废水处理系统，该废水处理系统包括循环冷却塔、脱硫塔、进口与脱硫塔相连的脱硫废水澄清器：

循环水处理系统，所述循环水处理系统的进口通过管道分别与循环冷却塔的出口、脱硫废水澄清器的出口连通，循环水处理系统的产水出口与循环冷却塔的进口相连，浓缩系统的浓水出口与脱硫塔的进口相连;

脱硫废水处理系统，所述脱硫废水处理系统的进口通过管道与脱硫废水澄清器的出口连通;

产水回收器，所述产水回收器的进口通过管道与循环水处理系统的产水出口连通，产水回收器的出口通过管道连接至电厂生产补水系统。

预处理装置，所述预处理装置的进口通过管道分别与循环冷却塔的出口、脱硫废水澄清器的出口连通。