火力发电厂的废水处理和节水技术研究

盖永浩 杨胜涛（河北西柏坡发电有限责任公司， 河北 石家庄 050400 ）

火力发电厂的废水处理和节水技术研究

盖永浩 杨胜涛（河北西柏坡发电有限责任公司， 河北 石家庄 050400 ）

火力发电厂作为用水与排水大户，其用水也由于过量开发水资源而逐渐变得紧张，在枯水期时常出现用水告急问题。很多火电厂还是处于随意用水与排水的状态，进一步严重污染了环境。因此加强对火力发电厂处理废水以及广泛应用节水技术不但具有社会效益，还体现出极大的经济意义和环保意义。本文主要分析了火电厂用水和排水，火电厂废水处理新技术，以及火电厂节水措施。

火力发电厂；废水处理；节水技术

1 火电厂用水和排水

（1）火电厂用水 ①循环冷却水：火电机组利用循环冷却系统一般都会运用自然通风湿式冷却塔，极少数电厂利用的机械通风冷却塔，在全厂生产耗水总量中其蒸发、风吹和排污损失达到了70%，其中基本上无法回收蒸发和风吹损失，循环湿式冷却火电厂节水主要集中在排污损失阶段。②工业冷却水。具体是指不包括凝汽器的主机和辅机应用表面冷却器形成的用水。③锅炉补给水和化学自用水。根据相关要求将锅炉补水率控制在2%锅炉蒸发量之内。

（2）火电厂排水 火电厂的排水量直接关系着用水量，火力发电厂的真正排水量就是各个系统的用水量除去蒸发、风吹损失以及干灰调湿用水量。其中机组类型、规模、电厂所在位置、用水技术等都决定了各个用水系统的排水量。火电厂排水还包括经常性排水和非经常性排水。

2 火电厂废水处理新技术

（1）废水处理 火力发电过程中冲灰水是最关键的污染源，对其pH数值、颗粒悬浮物、含盐量和氟积极控制十分重要。

在处理冲灰水的废水中，浓缩水除灰是指降低原灰水比例到1∶5。在这一过程中，灰水比例是重点具体包括全厂水量平衡以及灰场水量平衡。在处理火电厂废水中，另一个关键环节是去除灰渣。在含水量方面，灰渣仅仅是20%，这一工艺不但能够达到节水目的，还可以尽量避免污染地下水。回收灰厂中除灰所排出的水到场区称其为灰水闭路循环，这一回收的水便是补水。当前，不少国家都采用了这一方法对水资源循环利用，进而实现节省成本。

（2）酸碱再生废水处理 在火电厂废水中，很多重金属离子时常夹杂其中。需要采取离子交换设施去除，同时必须定期对设备进行维护。在这一过程中，会出现部分废水，其中包含了很多酸碱性物质，水质极差，处理非常困难。当前采取的方法是通过有机物中和酸碱，使其成为中性物质，在后续对其处理。可是这一方法的不足是产生了大量的不确定因素，因此运行效果并不理想。

高效分离池-絮凝沉淀法是一种对水中物质有效除去的方法。这一方法的原理是采取高效分离池，将絮凝剂加入其中，通过絮凝剂对悬浮物及其产生的油进行去除。这一方法的优点在于工艺较为简单，可以实现一池多用，并且占地面积不大，成本低廉。

3 火电厂节水措施

（1）废水回收利用 二次循环淡水的水损失具体表现为排污损失，而其主要和冷却塔的浓缩倍率相关。浓缩倍率越大，排污损失越少，节水越显著；但是提高浓缩倍率也会受到提升水盐浓度引发的结垢、腐蚀等因素的影响，因此浓缩倍率过度提高缺乏经济性。目前较为成熟的是旁流过滤+反渗透工艺。旁流过滤工艺流程通常利用加药、混凝、常规澄清过滤装置；反渗透设备具体是脱盐，降低水中含盐量以便达到凝汽器管材对烟浓度的具体要求；同时在这一前提下可以适度提升冷却塔的浓缩倍率，最终达到零排放。

（2）采取城市中水 火电厂可以将城市中水作为补给水源，不但能够节省水资源，还可以避免排放污水，尤其适用于短缺水资源地区。在国内已经出现成功应用中水的案例，成效明显。

（3）循环冷却水技术 在火电厂所有用水量中循环冷却水的用量比例最高，针对这一显著特性，可以从以下方面进行节水。①提升冷却塔工作效率，降低吹脱损失。对于循环冷却水系统带湿式冷却塔的，在冷却水过程中会蒸发、风吹和排污损失大量水，节水措施就是避免这部分损失以及提升冷却塔工作效率。②提升循环水浓缩倍率。在循环冷却水系统运行过程中浓缩倍率是主要控制参数，提升浓缩倍率可以降低补充的新鲜水量以及排污量，同时避免补充系统的阻垢剂和缓冲剂量。循环水浓缩具体通过添加硫酸调节pH数值+复合水质稳定剂、石灰处理+交换弱酸离子梳理以及分级浓缩串联补水工艺等。

（4）适当利用空冷系统 空冷系统称为干式冷却系统，是通过高效散热器向大气传输热量，促使冷凝汽轮机乏汽。利用空冷系统可以有效节水，空冷系统极少出现耗水问题，与相同容量的湿冷机组对比，其冷却系统自身就能够实现97%以上节水。

（5）大力推广干式除灰技术 通过分析可知，火电厂水力除灰也是非常耗水的项目。这一方式严重污染环境，耗水量巨大，维护设备工作较为繁琐。目前很多火电厂开始推广应用干式除灰技术。除去了冲灰耗水这一环节，相较于传统的水力除灰，干式除灰不会出现耗水问题，也不会形成废水。

4 结语

总而言之，火力发电厂在我国工业系统中是用水大户。水不但成为热力系统的工作媒介，也是很多热力设备的冷却媒介，废水处理和节水技术的应用将会对火力发电厂稳定运作造成影响的主要因素。因此，需要相关单位积极重视，认真研究各类处理工艺，提升处理废水的经济效益，保护自然环境。

［1］张贵祥，董建国，李志民.火电厂节水治污新工艺--循环水分级浓缩串联补水技术［J］.河北电力技术，2014，（4）.

［2］卞志勇.火电厂节水途径及相关技术探讨［J］.湖北电力，2013，（12）.

盖永浩（1980- ），男，河北石家庄人，助理工程师，专科，主要研究方向：电厂化学。