電廠廢水分類處理及回用技術研究與應用

楊若雪

（湖北省電力勘測設計院有限公司,湖北 武漢 430040）

在電廠的實際工作階段中，其所采用的節水技術主要為空冷技術、提升水濃縮倍率以及廢水回用等多種類型，而其中的空冷技術具備著耗水量較小的優點，但整體熱效率比較低，只能應用在那些缺水較為嚴重的地區中；而廢水回用則是實現節水減排的重要措施，通過廢水回用的方式可以代替30%左右的新鮮水源，蘊含著極大的節水潛力，還可以有效降低電廠內部廢水的排放量，降低對環境產生的污染。因此，這就需要對廢水展開綜合應用，實現廢水的資源化轉變，這也屬于電廠實現可持續發展的關鍵所在。

1 電廠廢水的基本特征與分類

1.1 電廠廢水的基本特征

相對化工廠以及造紙廠產生的工業廢水來說，電廠所生產的廢水具備以下幾種特征：首先，為廢水的種類相對較多，其在水質以及水量等方面存在著較為顯著的差異，電廠內部的廢水主要為循環水排污水、工業冷卻水以及灰渣廢水等；其次，廢水中的污染成分，也大多是以無機物為主，在實際生產階段中，進入水體內部的有機污染物主要是油，而其他的有機成分則相對比較少，還存在著間斷性排水的問題。

1.2 電廠廢水的分類

針對廢水進行科學合理的分類，其屬于對廢水實現綜合利用的基礎所在，同一種類型的廢水，完全可以采用同種處理工藝進行回用。而在目前的社會發展進程中，火電廠內部廢水的分類，主要就是通過廢水基本來源所確定的，整體種類相對比較多，與回用之間并不存在直接聯系。而結合電廠內部各種廢水的水質特征與水量特征，就要將處理回用當作主要目標，對火電廠內部的廢水進行合理劃分：首先，是那些不需要脫鹽處理就可以進行回用的低含鹽量廢水，在這部分廢水中，主要就包括機組雜排水以及工業冷卻水系統排水等多種內容，這些水源所具備的特征，就在于使用階段中含鹽量不會出現明顯提升，回用處理系統并不需要對脫鹽進行綜合考慮，處理過后的水質就可以達到接近工業水的標準，甚至可以替代那些新鮮的水源。同時，這部分水源的深度處理成本比較低，這也使其在電廠中有著較高的回用比例。其次，則是那些需要進行脫鹽處理才可以回用的高含鹽量廢水，這些廢水的特征就是水在實際使用階段中，由于濃縮或是添加了酸、堿、鹽等物質，使得整體含鹽量逐步提升，通常情況下，含鹽量可以達到工業水的數倍以上。較典型的就是反滲透濃排水以及循環水排污水等。這部分水除卻進行沖灰以及除渣外，回用時還要經過脫鹽處理，這也使得整體回用系統相對較為復雜，所產生的回用成本也比較高，導致回收利用率始終處在較低的水平線上。同時，由于經濟原因產生的影響，循環水排污水的回收處理只有在較高的濃縮倍率下才可以實現，而不同電廠的循環水排污水中的含鹽量還會因補充水的濃縮倍率以及水質而產生的較大的差異。最后則是循環使用的廢水，這部分廢水中主要包括沖灰除渣廢水以及含煤廢水等，這類廢水通常有著較高的懸浮物含量，再加上組分上較為特殊，通常并不會與其他類型的廢水混合處理，而是在單獨處理后再進行循環使用，處理工藝采用的也主要為沉淀方式，目的就在于消除水中的各類懸浮物。

2 電廠廢水的收集問題

由于電廠各大排水點的分布情況相對較為復雜，很難實現對廢水的單獨收集，但可以根據廢水處理工藝上存在的差異進行收集。同時，電廠中的廢水主要為無壓力水，大多都會采用溝道的方式來完成廢水的收集工作，這也使得廢水收集溝道中泄漏成為其中存在的主要問題。特別是在南方地區中，由于地下水位相對較高，地基也比較軟，使得溝道很容易因不均勻沉降等問題而出現開裂，引發廢水外溢或是內滲等較嚴重的問題。其中的廢水外溢會對地下水的水質產生較為嚴重的污染，并且廢水在后續的收集過程中也會出現較大的損耗，這也會影響到水量的平衡性，而內滲水則會對廢水的水質產生影響。如果地下水中的含鹽量高于廢水，還會對后續的廢水利用帶來較嚴重的影響。舉例說明，在部分電廠中，淺層地下水的含鹽量比較高，即便是少量滲入也會提升廢水的整體含鹽量，影響其后續使用。并且地下水的水位還會受到海潮潮位產生的影響，在漲潮時地下水位就會不斷提升，產生嚴重的內滲現象，而在落潮時，地下水位又會降低，引發廢水外溢問題。在那些采用海水冷卻凝汽器的電廠當中，還會由于隔離不夠完善而混入到廢水收集系統中，由于海水中的含鹽量相對較高，往往出現了少量泄漏后也會導致廢水的水質逐步劣化，收集的廢水也會喪失原本的使用價值，而較為常見的泄漏問題，主要就發生在主廠房的廢水收集系統中。除此之外，一些欲回收的間斷性廢水收集系統，也需要進行優化改造，比如，循環水排污水，其中的瞬時水流量就相對比較大，如果想對其進行處理回用，就要將其改造為連續排污模式，再循環水泵的出水管道中引入連續水流來進行適當的處理。

3 電廠廢水的回用以及綜合利用的技術要點

3.1 電廠廢水的回用方式

低含鹽量廢水的處理回用。這部分廢水由于整體含鹽量比較低，也容易進行回用，而在電廠的運轉過程中，最典型的就在于主廠房排水模式，低含鹽量廢水大多都是采用混凝澄清以及過濾等多種工藝來消除水中存在的懸浮物以及有機物，將其補入電廠內部的循環冷卻水系統中。而如果這部分廢水中并不包括生活污水，通常都會直接采取混凝沉淀或是過濾處理的方式后，使得水質能夠滿足工業水系統運轉所提出的基本水質要求，但大部分電廠中的廢水都蘊含著一定程度的生活污水，為了有效降低氨氮含量以及BOD，在深度處理系統中就要適當地添加一些生物處理單元。

除此之外，一些電廠中的生活區與生產區連接在一起，生活污水量也比較大，完全可以采用污水深度處理系統來對低含鹽量廢水進行處理后進行回用，并且在大量實踐中可以明顯看出，生活污水在經過嚴格的處理過后，可以將其應用在循環水系統中。

高含鹽量廢水的處理回用。在各類高含鹽量廢水中，循環水系統的排污水量相對較高，其對于整體電廠的水平衡也產生了較為嚴重的影響，循環水的濃縮倍率，也會對發電水耗產生直接影響。而在干除灰電廠中，循環水系統的污水排放量，占據了整體電廠廢水排放量的75%左右，站在水量的角度上來看，只有針對這部分廢水展開高效的回收利用，才可以確保全廠廢水有著更高的回用率。而對于水力沖灰電廠來說，高含鹽廢水并不需要進行處理，就可以直接用在除渣以及沖灰工作中，隨著目前干除灰技術的高速發展，電廠內部的水平衡也出現了較為顯著的變化，能夠直接應用高含鹽量廢水的場合越來越少，而除卻干退調濕以及水力除渣等工作可以消耗掉小部分水外，剩余的高鹽含量廢水要經過全面的脫鹽處理過后才具備更高的使用價值。除了含鹽量比較高外，這部分廢水在經過濃縮過后，無機離子已經達到了接近飽和的狀態，有著十分強烈的結垢傾向，在用水系統中很容易就會出現結垢問題，這也使得高含鹽量廢水的處理系統較為復雜，不僅需要對反滲透膜產生污染的懸浮物以及有機物進行綜合考慮，還要逐步降低硅酸鹽以及碳酸鈣等物質的飽和程度，防止在水處理系統當中析出沉淀物。對于循環水排污水來說，所采用的回用方式主要就是在進行反滲透脫鹽處理過后，將淡水及時補充至鍋爐補給水的處理車間中，將其當作原水，排水的濃鹽水可以應用在除渣系統以及輸煤系統中，但由于循環水的水質較為復雜，很容易就會污染所用的反滲透膜，這也使得這種回用方式所消耗的處理成本相對較高。

其他類型廢水的回用。首先為含煤廢水的回用，含煤廢水屬于電廠廢水中，含懸浮物量最高的一種廢水類型，主要就來自電廠內部輸煤皮帶的噴淋工作以及煤場排水等，其中蘊含的主要污染物就在于膠體、油以及煤微粒等，一般情況下，針對含煤廢水所采用的處理工藝，主要就是在利用含煤廢水收集池來收集廢水過后，通過煤泥沉淀池來進行初沉淀，而后經過澄清器以及石英砂過濾處理過后，由煤系統來補充水池。同時，含煤廢水中所蘊含的煤粉微粒，很難對其進行直接沉降，在混凝處理過后所形成的絮體，其整體強度也比較低，導致設備內部的絮體很容易因破碎而逐步上浮，需要澄清的分離面積也相對比較大。

而在國內近年來的發展進程中，通常都會采用那些微濾工藝技術對含煤廢水的進行處理，這種微濾技術所具備的優點就在于整體出水水質較為優異，懸浮物的含量也低于1mg/L，系統相對于沉淀工藝與過濾工藝來說也比較簡單，但缺點就在于濾元的更換費用方面相對較高；其次，則是沖灰廢水與除渣廢水的回用，沖灰水所具備的水質特征，主要就在于pH值、含鹽量以及懸浮物相對比較高，灰場中所返回的清水，由于其經過了較長時間的沉淀，內部的懸浮物含量比較低，其在用途方面與含煤廢水也比較類似，但也只能應用在源系統中，在沖灰水的回用過程中，需要解決的主要問題就在于回水管道的結垢問題。在以往電廠的工作過程中，沖灰水屬于應用較為廣泛的一種廢水，這也使得灰常清水地回用成為節水技術領域中的熱點。而在近年來的發展進程中，大部分新建的電廠中所采用的都是干除灰系統，并且在部分老電廠中，也都在內部進行了干灰綜合利用方面的改造，尤其是在干灰的旺銷季節當中，基本上不會采用水力除灰的方式，這也使得近年來的發展進程中，社會各界對于沖灰水的關注程度逐步降低，但處在干灰銷售不暢的情況下，由于并沒有建立起專業化的干灰儲存場地，使得這部分電廠中仍舊需要采用水力除灰的方式。

3.2 廢水綜合利用的技術要點

針對廢水所進行的綜合利用，主要就是充分利用電廠內部的各類廢水資源，從而更好地達到節水以及降低廢水排量的主要目的。而在廢水綜合利用的實際過程中，主要內容就是在全場水平衡的優化框架中制定出對應的方案內容，而在后續的廢水利用階段中，重點就在于降低上游的整體廢水量，這也是至關重要的內容，對于那些利用水力沖灰的循環冷卻電廠來說，循環冷卻水系統以及沖灰水系統屬于其內部最大的兩種水系統，這也是對水平衡產生主要影響的主要系統。而為了在根本上實現節水，就要保證循環水系統當中排水量與沖灰用水量之間有著更高的匹配性，這是由于采用酸堿廢水以及循環水排污水等高含鹽量廢水，其具備著更高的經濟性特征，應當重點提升沖灰系統內部的水灰比，水灰比越高，所需要的沖水量就越小，這樣就可以有效降低整體沖灰系統的耗水量。

4 結語

綜上所述，在當前的社會發展進程中，電廠內部的廢水種類相對比較多，需要對其展開必要的分類處理以及分類回用，而結合分類處理方面的基本需求，就應當將廢水進一步劃分為低含鹽量廢水、高含鹽量廢水等多種類型，而同種類型的廢水可以在收集過后進行集中處理。而后續廢水綜合利用的關鍵，就在于提升水灰比以及循環水的濃縮倍率，保證高含鹽量廢水的水量能夠與沖灰系統內部的補水量互相匹配，從而更好地實現廢水的綜合利用。