火電廠廢水處理及循環利用技術應用

肖婷 龔玲 渠巍

（重慶市生態環境監測中心重慶401147）

火電廠廢水處理及循環利用技術應用

肖婷 龔玲 渠巍

（重慶市生態環境監測中心重慶401147）

水資源缺乏，水價上漲，用水成本占火電廠發電成本的比例越來越高。將廢水處理及循環利用技術應用于火電廠廢水處理中，既杜絕了廢水排放，保護環境，又通過廢水重復利用，大大降低耗水量，降低發電成本，保障機組安全，環境效益和經濟效益非常明顯。

火電廠；廢水處理；循環利用

引言

我國是一個水資源短缺的國家，資源型、水質型缺水已成為制約我國經濟社會可持續發展的瓶頸，普遍存在的用水方式粗放、用水效率不高、用水浪費現象，在加劇水資源短缺的同時，也增加了污水排放量，加重了水體污染。

火電是我國目前最主要的發電源，輸出穩定、技術成熟，但同時也面臨著水資源消耗所帶來的一系列問題。某電廠現有裝機容量1X200MW超高壓燃煤凝汽式機組，凝汽器采用直流冷卻，除灰方式為灰渣混除、氣力和水力除灰并存。由于建廠時間較早，對環境保護和水資源重復利用的認識和重視程度不夠，整個電廠取、排水量非常之大。隨著國家提高取水與用水價格，作為用水排水大戶的火電廠用水成本大幅上漲。因此，采用合理可行的廢水回收利用方案，最大程度回收利用電廠廢水，在降低電廠運行成本的同時，也保護了水資源環境。

1 電廠排水量及污染現狀

該電廠經常性生產廢水主要包括：化學廢水、預處理站排泥水、轉機冷卻排水、脫硫廢水、含油廢水、生活污水等，其中化學廢水又分為鍋爐補給水處理系統排水、實驗室排水、取樣系統排水、鍋爐排污水等，含油廢水主要來自油罐區及油泵房沖洗排水；非經常性廢水主要包括機組啟動排水、鍋爐化學清洗排水、空氣預熱器清洗排水、除塵器沖洗排水等。

目前該廠的生產廢水幾乎沒有處理直接排放，每年排放的廢水總量為468萬噸（按每年6000小時發電時間計算），其各排放點水量、水質如下：

酸堿廢水處理量：25m3/h

脫硫廢水處理量：25m3/h

轉機冷卻排水處理量：500-700m3/h

含油廢水處理量：10m3/h

生活污水處理量：10m3/h

非經常性廢水處理量：10m3/h

預處理站排泥水處理量：20m3/h

小計：600-800m3/h

該電廠各類排水水質主要污染指標如下：

酸堿廢水：pH：2～12

脫硫廢水：pH：4～5.5；SS：8000～12000mg/L；COD：500～1000mg/L

轉機冷卻排水：SS：10～50mg/L；油：20-50mg/L

含油廢水：SS：50～200mg/L；油：50-800mg/L

生活污水：BOD5：50～250mg/L；COD：100～450mg/ L；SS：150～250mg/L

非經常性廢水：pH：2～12；SS：2000～4000mg/L；COD：1000～3000mg/L

預處理站排泥水：SS：2000～10000mg/L

2 廢水處理方案

火力發電廠工業廢水一般分為經常性廢水和非經常性廢水。經常性廢水指生產過程中產生的廢水，非經常性廢水為機組維修的不定期產生的廢水，其主要污染為：懸浮物、重金屬、有機物、酸堿、油、熱污染等。處理方案為統籌規劃廠用取排水水量、水質，確定出先進的水量平衡關系；再結合各用水點對水質的不同需求，采用先進的不同工藝，分類收集處理不同種類生產廢水，實現水資源的再利用。

2.1 脫硫廢水處理

電廠脫硫廢水的來源是煙氣脫硫系統，主要污染物為pH、COD、重金屬、鹽類等。石灰石濕法煙氣脫硫的工藝要求pH值控制在5.0～5.5之間，煙氣脫硫排出的廢水pH值也在此范圍內，而大多數重金屬離子的氫氧化物在pH值為8.0～9.0之間的沉淀效果最好。

因此處理脫硫廢水，首先通過投加消石灰中和廢水的酸性，然后過量的消石灰再與廢水中的重金屬離子反應生成氫氧化物在pH為8.0～9.0的堿性環境中沉淀，從而去除廢水中的重金屬。

在脫硫廢水中添加消石灰可以通過中和沉淀去除大多數的重金屬離子，但是脫硫廢水中的有些重金屬比如汞，在脫硫廢水中與氯離子形成了一種穩定可溶性的汞-四氯合成物，就難以用消石灰去除。因此在脫硫廢水的處理過程中，通常還會在中和后添加有機硫化物（如TMT15）與重金屬離子螯合形成極難溶于水，且具有良好的化學穩定性的有機硫化產物沉淀，進一步提高重金屬的去除效率。

脫硫廢水中懸浮物含量很高，加之前級處理后形成的沉淀物通常也以懸浮狀態存在于水體中，因此在中和沉淀后的廢水中投加絮凝劑（如聚丙烯酰胺），形成凝聚核心，在架橋、網捕、電中和等綜合作用下，凝聚核心聚結、長大，并形成大顆粒的礬花，從而在重力作用下能夠在較短的時間內自然沉降下來，達到懸浮物分離的目的。

脫硫廢水經過中和、沉淀、絮凝、澄清、壓濾處理后，回用至灰場沖灰。

2.2 轉機冷卻排水處理

電廠轉機冷卻排水水量巨大，占電廠廢水處理量的83～88%，主要污染物為懸浮物和油類，處理方案為首先投加破乳劑將廢水中的乳化油做破乳處理，然后通過氣浮去除懸浮物和油類。

綜合考慮處理后該水的用途（部分用作脫硫島工藝用水，部分用作鍋爐補給水原水，部分用于凝汽器冷卻水系統補水）和整個處理工藝的經濟性，擬定了如下處理方案：用泵將轉機冷卻排水從收集池送入反應池，添加破乳劑對乳化油進行破乳，然后進入氣浮系統，通過向廢水中通入空氣，使廢水中的油和懸浮物黏附在空氣形成的微小氣泡上上浮至水面，再通過刮渣機刮除。處理后的廢水一部分直接補充至凝汽器冷卻水系統，另一部分經活性炭過濾后補充至鍋爐補給水系統和脫硫島工藝用水。

2.3 預處理站排泥水處理

根據預處理站排泥水水質特點，由于該類廢水主要懸浮物含量超標，通過濃縮、脫水方式去除水中懸浮物，其中的濾液再返回入澄清池，而產生的泥餅運往灰場。

根據以上原理，該類廢水的處理過程如下：排泥水收集入污泥緩沖池，再通過泵送入帶式濃縮脫水一體機，輔以投加脫水助劑，廢水中的懸浮物以泥渣形式得以去除，濾液再返回入澄清池。

2.4 非經常性廢水處理系統

非經常性廢水中主要超標物為pH值、SS和COD。雖然非經常性廢水一次排水量很大，但由于其排水的間斷性（約1年1-2次），且其水質與脫硫廢水水質的相似性，可先通過一緩沖貯存池貯存后，再與脫硫廢水混合一起處理。

2.5 含油廢水處理

電廠含油廢水的來源主要是柴油儲罐區設備、燃油泵房以及地面沖洗水，主要污染物是油類和懸浮物。含油廢水主要采用隔油、氣浮、吸附過濾等方式處理，收集到的油可回收，處理后的廢水可回收或排放。

含油廢水處理工藝如下：含油廢水首先進入隔油池進行重力分離，再進入氣浮機中，使廢水中的油類和懸浮物隨空氣微小氣泡上浮到水面，由刮渣機刮除，經氣浮處理后的清水通過活性炭過濾，回用至脫硫島用水。

2.6 生活污水處理

根據本工程生活污水水質、水量，確定生活污水的處理工藝如下：廠區生活污水經管網收集后進入事故溢流井，通過清污機進入調節池，經污水提升泵進入組合式污水處理設施，通過初沉池、生物接觸氧化池、二沉池、消毒池處理后，用于地面沖洗和綠化。

2.7 治理后廢水去向

經處理后的脫硫廢水勿需外排而直接用于電廠的水力沖灰，保證了灰場灰的品質不受影響。

轉機冷卻水經氣浮處理后，大部分用于電廠工業循環水直接回用，一部分經活性炭過濾器進一步過濾處理，用于鍋爐補給水系統和脫硫島系統，另一部分用作循環水系統補水。因此，此工藝的實施，實現了轉機冷卻水的零排放，對環境和水源不會造成任何污染。

含油廢水經隔油、氣浮、吸附過濾處理后用于脫硫島系統補水。

預處理站的排泥水通過加藥濃縮脫水處理后，產生泥餅外運，濾液返回澄清池，沒有任何廢水外排。

生活污水經處理合格后用于地面沖洗和綠化用水。

3 效益分析

通過“廢水處理及循環利用”工程的實施，該電廠可以節約取水約550m3/h，對外減排廢水量約650m3/h，節水和環境保護效果非常明顯。

結語

火電廠廢水處理及循環利用技術，通過統一規劃火電廠的水量平衡和水質平衡，正確核算用水量，優化循環水系統，降低耗水指標，開發新工藝、新技術，加強廢水處理和廢水的資源化利用，在實現新、擴、改的火電廠配套設施、設計、安裝、運行、管理、合理化各用水、排水系統的同時，加快老火電廠的廢水治理，最終管水、節水、治水一體化，以實現電力與環境協調發展。

該技術不僅順應了時代發展的潮流，而且通過節水改造，降低了取水需求，減少了污水排放量，減輕了環境污染，最終降低了企業的運行成本，有利于企業在激烈的競爭中立于不敗之地?？傊?，廢水處理及循環利用技術的實施對社會、環境和企業均產生了良好的效益。

[1]劉海濤.火電廠廢水“零排放”技術應用[J].資源節約與環保，2016（3）:8-9.

[2]楊寶紅.火電廠廢水回用的方式及技術要點[J].電力設備，2006，7（9）:6-8.

[3]豐玲.火電廠廢水回用及零排放措施[J].山西建筑，2008，34（35）:196-198.

肖婷（1983—），女，工程碩士，工程師，主要研究方向為環境監測。