電廠水平衡測(cè)試分析與廢水綜合利用研究

胡亮

【摘 ?要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)資源和環(huán)境的保護(hù)意識(shí)也逐漸提高。近年來，國(guó)家對(duì)水資源管理要求越來越高，陸續(xù)頒布了最嚴(yán)格水資源管理制度法律法規(guī)，并實(shí)施最嚴(yán)格的水資源管理，電廠作為用水大戶，是國(guó)家重點(diǎn)監(jiān)管的對(duì)象，電廠如何進(jìn)行廢水綜合利用，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了水平衡測(cè)試和水質(zhì)分析，結(jié)合各用水系統(tǒng)的水質(zhì)要求，提出了實(shí)現(xiàn)廢水回用的方法與工藝流程，可以回收大量廢水，實(shí)現(xiàn)節(jié)水的目的.

【關(guān)鍵詞】燃煤電廠;廢水;水平衡測(cè)試

火力發(fā)電的用水項(xiàng)目主要有凝汽器及輔機(jī)冷卻器的冷卻水、沖灰及沖渣水、鍋爐補(bǔ)給水、工業(yè)冷卻水以及生活用水等。耗水主要包括循環(huán)水的蒸發(fā)、排污、沖灰水的消耗、廢水排放及煤場(chǎng)噴淋等，各用水項(xiàng)目對(duì)水質(zhì)要求不同，水量差別大，火電廠消耗大量的水資源，節(jié)水要求較為迫切。在目前開展節(jié)水的工作中，主要在水平衡測(cè)試的基礎(chǔ)上，綜合采取提高循環(huán)水濃縮倍率、降低水灰比等措施，實(shí)現(xiàn)分級(jí)使用和廢水回收。該電廠機(jī)組投產(chǎn)早，在用水量控制方面比較粗放，存在用水效率低的問題，因此需要進(jìn)行廢水綜合利用和“零排放”技術(shù)研究，以滿足國(guó)家對(duì)電廠取、用水管理的要求。

一、電廠廢水系統(tǒng)介紹

電廠的廢水主要有：一是電廠生產(chǎn)過程使用的純水、工業(yè)水等經(jīng)過機(jī)組使用后產(chǎn)生的廢水;二是化學(xué)制水車間取長(zhǎng)江原水制生產(chǎn)用的工業(yè)水、純水過程中產(chǎn)生的廢水;三是脫硫工藝系統(tǒng)廢水. 第1 部分和第2 部分廢水集中排放到化學(xué)水處理站集中處理達(dá)標(biāo)后排放，第3部分廢水經(jīng)過脫硫區(qū)域pH 值調(diào)整、絮凝、沉淀以及中和等步驟處理達(dá)標(biāo)后，合并前兩路廢水，從電廠廢水排口排入長(zhǎng)江. 早期的系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒有考慮到廢水回用廢水排入長(zhǎng)江. 廢水檢測(cè)指標(biāo)主要包括化學(xué)需氧量COD、石油類污染物含量、氨氮、鈣、鎂等，目前電廠廢水全部達(dá)標(biāo)排放，幾乎沒有廢水回收再利用。

二、電廠水平衡測(cè)試和水質(zhì)分析

水平衡測(cè)試是客觀反映電廠實(shí)際用水需求和管理水平的必要環(huán)節(jié)，對(duì)電廠生產(chǎn)用水和生活用水進(jìn)行了水平衡測(cè)試，水平衡測(cè)試通過對(duì)全廠各系統(tǒng)供用水管網(wǎng)，以及取、用、排、耗水量和水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，掌握全廠取用水、排水現(xiàn)狀，評(píng)估現(xiàn)有用水狀況及相應(yīng)水平。根據(jù)現(xiàn)有用水和排廢水狀況，結(jié)合廢水處理新技術(shù)，研究和制定節(jié)水措施和復(fù)用適用技術(shù)，編制節(jié)水規(guī)劃，研究排廢水復(fù)用的途徑與方案以及廢水零排放的可行性方案。通過水平衡測(cè)試梳理了全廠取用水、廢水現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)各路廢水進(jìn)行了水質(zhì)檢測(cè)，主要的廢水水量和水質(zhì)情況，通過水質(zhì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，真空脫碳器冷卻水排水水質(zhì)與原水相同，僅溫度升高，可降溫后回用;循泵冷卻用水排水水質(zhì)為工業(yè)水，可直接回用;化學(xué)制水系統(tǒng)中含泥廢水、反洗水、RO 濃水水質(zhì)相對(duì)較好，可簡(jiǎn)單處理后回用;鍋爐排污水水質(zhì)優(yōu)于工業(yè)水，可直接回用;機(jī)組公共及雜用排水水質(zhì)較復(fù)雜，需集中處理;脫硫廢水雖經(jīng)單獨(dú)處理，但是水質(zhì)仍然很差，需進(jìn)一步集中處理。

三、電廠廢水綜合利用

水平衡測(cè)試全廠用水水平盡管符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的用水定額，但與優(yōu)等用水水平相比仍有差距. 根據(jù)現(xiàn)有用水、排水狀況，結(jié)合電廠現(xiàn)有用戶對(duì)水量、水質(zhì)的需求，廢水綜合利用可以分近期措施和遠(yuǎn)期措施來實(shí)施.

1、近期廢水綜合利用方案

（1）沉淀池溢流改造。對(duì)沉淀水池進(jìn)、出水量的不平衡狀況進(jìn)行計(jì)算，水池溢流損失的水量約為800m3 /d. 溢流原因是沉淀水泵的吸水口設(shè)置的位置較高，為保證水泵不抽空，要經(jīng)常保持沉淀水池的高水位，因而有時(shí)出現(xiàn)溢流造成損失.解決方法可有：更換水泵，選用合適的水泵以增加吸水口的深度;安裝可靠的水位計(jì)，保持沉淀水池的水位不出現(xiàn)溢流;將溢流水收集回用至原水槽.其中，第一種方法較徹底;第二種方法會(huì)影響沉淀池的運(yùn)行連續(xù)性;第三種方法浪費(fèi)已凈化的沉淀水，且增加沉淀池運(yùn)行負(fù)荷，經(jīng)濟(jì)性較差.因此，建議采用第一種方法. 此措施可直接減少新水取水量800m3 /d。

（2）含泥廢水外排方式改造。電廠化學(xué)水系統(tǒng)中澄清器及沉淀池的含泥廢水排出量約為530m3 ?/d. 含泥廢水的主要污染物是懸浮物，檢測(cè)顯示廢水懸浮物濃度達(dá)到377mg /L，是原水的3～4 倍，而其他組分與原水相近.采用干法排泥的方式替代現(xiàn)有水力排泥方式，可回收90% 水量，澄清水可直接回用至沉淀池，此措施可減少新水取水量約為470m3 /d.

（3）化學(xué)水系統(tǒng)反洗水回用?；瘜W(xué)水系統(tǒng)中，1 期濾池的反洗水約為18m3 /d，3 期濾池反洗水約為170m3 ?/d，超濾反洗水約為440m3 ?/d，3 期精密過濾器和活性炭過濾器的反洗水約為100m3 /d，合計(jì)650m3 /d. 濾池反洗水的水質(zhì)測(cè)量顯示，反洗水中主要污染物是懸浮物，經(jīng)過對(duì)3 期反洗水的檢測(cè)，懸浮物濃度為92 mg /L. 長(zhǎng)江原水的懸浮物濃度測(cè)試值為115mg /L，兩者結(jié)果相近. 因此，可將電廠化學(xué)水系統(tǒng)中反洗水回用至原水池，減少新水取水量約為660 m3 /d。

（4）循泵冷卻水改造。從化學(xué)自制過濾水（濾池產(chǎn)水）經(jīng)工業(yè)水泵供給取水循泵房的工業(yè)水為426m3 /d，從3#工業(yè)水管網(wǎng)供給循泵房工業(yè)水約為246m3 ?/d，從4#工業(yè)水管網(wǎng)供給循泵房工業(yè)水約為257m3 /d，合計(jì)為929m3 /d. 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，在循泵房，工業(yè)水用于軸封和冷卻，水質(zhì)基本不受污染，與工業(yè)水相近.因此，可將循泵冷凝水回用至脫硫系統(tǒng)，減少公司供工業(yè)水約為929m3 /d。

（5）真空脫碳器冷卻水計(jì)量及排放方式改造。新增真空脫碳器的冷卻使用原水，經(jīng)測(cè)量平均水量為3400 m3 /d。這部分用水僅有溫升，排入雨排水管網(wǎng)，進(jìn)入護(hù)廠河。根據(jù)目前計(jì)量方式，該用水不屬于直流冷卻水，需要計(jì)入電廠用水指標(biāo)，其水量約占電廠取水量（除直流冷卻水的35%，對(duì)用水指標(biāo)計(jì)算有較大影響.因此，可以將原水取水管流量計(jì)測(cè)點(diǎn)移至脫碳器冷卻支管后，對(duì)新增真空脫碳器的冷卻使用原水單獨(dú)計(jì)量，且其排水并入電廠直流冷卻水排放系統(tǒng)，此措施可減少電廠新水取水量約為3400m3 /d.

2、遠(yuǎn)期廢水綜合利用方案

（1）機(jī)組排水槽排水回用機(jī)組排水槽有一部分排水的水質(zhì)較好，如擴(kuò)容膨脹箱排水、蒸汽疏水、應(yīng)急時(shí)爐水排放、機(jī)械軸冷排水等，4 臺(tái)機(jī)組的這部分水量估算約為200m3 /d. 可采用分隔排水槽的方式，按照水質(zhì)分別放置，水質(zhì)好的可以直接回用至原水槽，水質(zhì)較差的可回用至煤場(chǎng)系統(tǒng).

（2）RO濃水回收利用化學(xué)水系統(tǒng)中，3期反滲透產(chǎn)生濃水約為370m3 /d，新增反滲透產(chǎn)生濃水約為520 m3 /d，二者合計(jì)為890 m3 /d. RO 濃水外觀清澈透明，水質(zhì)的主要特征是含鹽量較高，氯根含量高. 經(jīng)檢測(cè)，3期RO 濃水的全固型物含量為975mg /L，氯根含量為141mg /L，濃縮倍率約為原水的4 倍，電廠對(duì)RO 濃水已設(shè)置了回收設(shè)施，將濃水回收至工業(yè)水箱，再回用到機(jī)組雜用。由于1 期機(jī)組的工業(yè)水用量較少，摻入后會(huì)影響工業(yè)水的水質(zhì)，目前基本停止使用。可將水質(zhì)較好的回用至脫硫系統(tǒng)用水，水質(zhì)差的回用至煤場(chǎng)系統(tǒng). 實(shí)施后可減少工業(yè)水約為1100m3/d，單位發(fā)電量取水量可從0.40m3 /MWh 降低至0.39m3 /MWh.

通過綜合利用方案，在回用過程中充分考慮到系統(tǒng)用戶對(duì)水質(zhì)和水量的要求，改造工程較小，工藝技術(shù)相對(duì)成熟對(duì)于剩下的少量廢水和脫硫廢水，在后續(xù)工作中將進(jìn)一步研究處理方案，擬通過采用“軟化預(yù)處理+ 膜法高鹽水濃縮正滲透濃縮+ 結(jié)晶干燥”的工藝最終實(shí)現(xiàn)電廠廢水零排放，從而滿足國(guó)家最嚴(yán)格水資源管理要求，使電廠成為環(huán)保電廠。

（作者單位：安徽皖能電力運(yùn)營(yíng)檢修有限公司）