火力發電廠廢水零排放淺析

摘要：在電力產能過剩的形勢下，只有火電環保技術必須不斷提高發展，才能適應和諧社會的要求。介紹了火力發電廠深度節水與廢水零排放措施，提出了水污染防治對策以及應急處理措施，力爭實現廢水零排放，實現節能降耗目標。

關鍵詞：火電廠；節水；廢水；零排放

零排放是指不向外界排出對環境有任何不良影響的水，進入電廠的水最終只以蒸汽的形式蒸發到大氣中，或以適當的形式封閉、填埋處置。實現廢水零排放，電廠將實現最大程度的節水，同時由于不向外界水體排放廢水，可以最大程度地保護水環境。

真正實現電廠廢水零排放是一項復雜的系統工程，由于各個電廠用水系統給水方式的不同，廠內用水分配不同和系統配置的不同，如采用水力除灰、干除灰或干法脫硫、濕法脫硫等，零排放實現的方案也不一樣。由于零排放電廠中各個水系統的廢水被完全的分級利用和處理后回用，因此應該選擇合理的方式分配這些水量，以保證各個子系統用水的水量、水質、水溫的要求；同時還要對各個用水子系統選擇合適的給水方式，使其產生的廢水量最少，還要把最后的末端廢水處理掉才能達到真正零排放。

1 循環冷卻水系統的節水

循環冷卻水系統的節水目標是在凝汽器及輔機設備管材能正常運行的前提下盡可能提高濃縮倍率。

（1）加酸處理

酸可以使水中的碳酸鹽硬度轉化為非碳酸鹽硬度.因此向循環水中加入酸可以防止循環水濃縮時碳酸鈣的析出。提高飽和鈣離子濃度，在補充水水質基本不變的情況下提高濃縮倍率。另外，反應中生成的游離CO2也有利于抑制碳酸鹽垢的析出。加酸量維持在循環水中碳酸鹽硬度值低于極限碳酸鹽硬度。單獨加酸處理成本較低且簡便有效。但對于水容量較大的系統，pH、堿度等指標的檢測常滯后于加藥時間。因此加酸量不容易控制。同時存在S042-對混凝土的腐蝕問題。

（2）硫酸-阻垢劑穩定處理

硫酸-阻垢劑處理是指在水體中先加入硫酸使補充水堿度降到一定程度后再加入阻垢劑如聚磷酸鹽、有機阻垢劑等。從而達到阻垢和保證循環水穩定運行的目的。該法占地小、技術簡單。但是需注意S042-濃度過高會侵蝕混凝土，同時用有機磷處理循環冷卻水勢必加強水生物的繁殖，加重腐蝕程度，所以藥劑處理要同時考慮阻垢、緩蝕及殺菌等多方面的效果.一般可以考慮采用復合型阻垢劑。

（3）弱酸樹脂交換處理

用弱酸離子交換樹脂處理原水可降低水中的碳酸鹽硬度及相應的堿度，再投加緩蝕劑可防止循環水系統的腐蝕。既可提高循環水濃縮倍率，又不會增加水中硫酸根離子。經弱酸樹脂處理后加阻垢劑的水樣中即使有CaCO3結晶產生，也不會馬上從水中析出。該法適用于處理碳酸鹽硬度比例高的水，優點是系統簡單、運行條件好、交換容量大、易再生、酸耗較低。從根本上解決了結垢問題。缺點是運行費用高、占地面積大、廢水排放量大。

（4）石灰軟化-加酸-旁濾加藥處理

補充水在預處理時就投加適當的石灰，除去水中的Ca2+、Mg2+。原水鈣含量高而補水量又較大的循環冷卻水系統常采用這種方法。經石灰處理的水，雖然碳酸鹽堿度可以降低，但卻有可能出現CaCO3沉淀，為消除這種不穩定性，可添加少量H2SO4。。該法優點是處理能力大，運行費用較低。缺點是投資大、 對石灰粉純度要求高、對環境影響大。

（5）旁流弱酸處理

除直接對循環系統補充水進行處理，還可對循環水進行旁流處理。其工藝流程如下：循環水塔池-循環泵-清水箱-清水泵-高效過濾器-弱酸交換器-循環水。該技術可有效去除循環水中的懸浮物， 降低循環水的碳酸鹽硬度。維持循環水高濃縮倍率運行，減少排污量。但含氯殺菌劑會對弱酸樹脂的機械強度起一定的破壞作用，此外，弱酸離子交換反應速度慢，運行流速低，需要設備多，系統復雜。

（6）反滲透脫鹽處理技術

隨著膜處理技術的不斷發展，現在也有廠家采用反滲透對循環冷卻水進行軟化、除鹽處理。其脫鹽率常在98%左右。一般≥95%。該處理法操作方便，易于實現自動化，是對弱酸樹脂交換處理技術的新發展.并且脫鹽效果好，有利于提高循環水水質，實現火電廠循環水系統零排放。缺點是投資大、膜污染嚴重、清洗頻繁。

循環冷卻水由于蒸發而濃縮，會產生結構和腐蝕。提高濃縮倍率可以使排污率降低，減少循環水系統排污的水量，達到減少給水從而節水的目的。針對給水系統組成和不同水質，采用加酸降低堿度結合加阻垢劑防止結垢，加緩蝕劑防止腐蝕，加殺生劑防止微生物粘泥，補充水（或旁流）弱酸處理、石灰處理降低碳酸鹽硬度等。

循環冷卻水排污水可用于除灰渣系統和脫硫系統給水，經過適當處理后也可以作為鍋爐補給水系統給水。其他系統統籌計劃。

2 除灰渣系統零排放

除渣系統的用水水質要求不高，水分損耗主要由爐底水封槽補水補給，不足部分由廢水處理站的排水補充，灰庫回水池工業水補水作為備用。沖渣水形成閉式循環，回收利用。為防止系統管道結垢，可定期進行酸洗處理。日常運行中可加酸或阻垢劑以防止管道結垢。形成良好的閉路循環，使沖渣系統只補水，不排水。

3 工業用水系統零排放

除油污水單獨處理外，電廠的其它工業廢水一般集中處理后回用。

包括：鍋爐補給水處理系統再生排水、凝結水精處理裝置再生排水、生活工業水預處理裝置排水、鍋爐排污水、設備沖洗水等。電廠的工業廢水集中處理后回用技術在新建的大型電廠中應用比較普遍，技術也較為成熟。其處理工藝一般采用物理化學法。工業廢水集中處理后可回用于煤場噴灑、輸煤系統噴灑、干灰攪拌、排渣系統和部分沖洗用水系統。

4 煤場系統零排放

煤場廢水的污染物較為單一，主要是SS以及微量重金屬的污染。若循環使用，則微量的重金屬離子可以不處理，僅處理SS比較容易；使用高效混凝劑處理SS，可以使煤場廢水形成閉路循環，不排污水。

5 生活水、雨水系統零排放

電廠生活污水由于BOD含量高、可生化性較好且含鹽量不高，一般采用生物處理即可達標，再加上深度處理后其出水水質可達到自來水水質，但由于人體感官作用，大都回用作為循環水系統補給水、沖灰用水、綠化用水等，最終實現生活污水的零排放。

雨水水質較好，處理較簡單，與非經常性的工業廢水一樣屬于間歇排水。且煤場回收利用的廢水中很大部分就來自降雨，故電廠所排雨水也考慮回收利用，其簡單的“沉淀+過濾”工藝后可并入工業廢水集中處理系統中統籌考慮。實際運行中，注意雨水管道的檢修，防止滲漏。

6 脫硫系統廢水零排放

燃煤電廠濕法脫硫廢水與電廠其它系統所產生的廢水差異較大，其水質較為特殊，它與煤質、脫硫工藝、煙氣成份、灰份、吸收劑等多種因素有關；通常，脫硫廢水含有高濃度的懸浮物、高氯根、高含鹽、高濃度重金屬，對環境污染性極強，處理難度也較大，也是電廠實現廢水零排放的最大難點。從電廠長遠穩定運行和區域生態環境等角度綜合考慮，將常規預處理后的脫硫廢水進行深度處理，最終實現真正意義上的“零排放”。

目前，脫硫廢水零排放處理工藝有幾種選擇，基本原理都是通過不同方法將脫硫廢水進行濃縮，使水中溶解的鹽分達到接近飽和狀態，再送入結晶器進行結晶處理。比較常用的濃縮技術主要是蒸發濃縮，另外，近年來反滲透及正滲透（MBC）作為一種處理高含鹽水的新技術，也在脫硫廢水深度處理預濃縮工藝中應用。

7 應急治理措施

一旦發生地下水污染事故，應立即啟動應急預案。查明并切斷污染源，探明地下水污染深度、范圍和污染程度。依據探明的地下水污染情況，合理布置截滲井，并進行試抽工作。依據抽水設計方案進行施工，抽取被污染的地下水體，并依據各井孔出水情況進行調整。將抽取的地下水進行集中收集處理，并送實驗室進行化驗分析。當地下水中的特征污染物濃度滿足地下水功能區劃的標準后，逐步停止抽水，并進行土壤修復治理工作。

采用上述針對各個用水系統的處理措施后，水盡可能回用，達到深度節水，真正實現廢水“零排放”的目標，最大程度地保護水環境。

作者簡介：宿鳳芹，（1982— ），女，工程師，從事發電廠環境保護管理工作