电厂废水处理及回用技术的研究进展

苏颖　马芳　肖子博

（山东省环境保护科学研究设计院山东济南250001）

电厂废水处理及回用技术的研究进展

苏颖马芳肖子博

（山东省环境保护科学研究设计院山东济南250001）

随着社会经济的快速发展，电能作为在社会发展中的作用越来越显著。同时电力系统也在快速的发展。电厂作为用水量较大的组织，对其产生的废水进行有效、合理的利用，对于水资源的有效利用有着重要的意义。此外，对于社会经济的可持续发展也具有十分重要的意义。本文首先对电厂所产生废水的特性进行了讨论，随后对废水的处理技术等进行了探讨。

电厂；废水处理；回用技术

1　引言

我国经济的快速发展，对原本水资源短缺的现象显得更为突出。水资源的有效利用对我国的经济发展有着重要的作用。随着科学技术的发展污水的处理技术及回用技术也在不断的改善，也是缓解水资源短缺现象的重要措施。我国的废水回用技术还处于发展阶段，相对发达国际的污水会用率较低。还需要在技术、政策法规等方面不断提高。电厂中水资源利用量较大，提高污水的回用率能够有效减少电厂企业对自然水资源的需求量，而且还能够降低对生态环境的污染负荷，是保护生态环境的有效措施[1]。

2　电厂废水所具有的特殊性质

一般来说电厂产生的废水种类繁多，主要有运行过程中产生的冷却水、酸碱废水、清洗发电设施的废水、冲洗煤产生的废水，此外，还有反渗透产生的高浓度废水。其中设备冷却水只是收到热污染，水质并未有大的变化；生产技术中产生的废水相对冷却水，水量大、悬浮物含量高，水中所含污染物浓度较高，主要有石油类、挥发酚、无机盐等[2]。电厂废水进行回用是目前普遍采用的技术，可以为火电厂节约30%以上的新鲜水，同时可以减少电厂废水的排放量，降低对环境的污染。随着污水回用技术的发展，根据电厂废水的来源和污染程度，使其废水进行零排放逐渐成为一种发展趋势。

3　电厂废水的处理技术

3.1膜技术处理电厂废水

3.1.1微滤—纳滤膜技术

微滤膜是含有均匀多孔的薄膜，是以静压力为过滤介质的推动力进行分离作用。其厚度一般在90μm～150μm，粒径为0.025μm～10μm，其可承受的操作压力为0.01 Mpa～0.1Mpa。随着膜技术的发展在反渗透的基础上开发研制出了一种新型的过滤膜——纳滤膜。其对一价离子和小分子物质的截留性相对较差，主要针对多价离子和和大分子有机物，它的截留能力介于反渗透和超滤膜之间，膜粒径在0.1nm～l nm，承受的压力为0.5Mpa～1 Mpa[3]。

热电厂产生的废水量大，其主要含有的污染物质有SS、盐、有机物等。如果不将其有效合理的利用，直接排放的话，将会造成大量的水资源浪费，而且污染了周围的生态环境。可利用微滤—超滤技术对其进行处理，然后回用。首先，利用微滤膜将其中的悬浮颗粒物、有机物、氨氮、磷等去除，以及污水中的细菌数，进一步调节pH去除污水中的CO2，然后再通过纳滤膜去除盐分，即可作为回用水继续使用。

3.1.2超滤反渗透技术

超滤膜作为一种高分子膜，它受水质影响的更多，例如原水中的高分子有机物、无机盐以及原水流速、膜压力、温度等。在大量的实践中，超滤膜对原水中的净化、分离具有非常好的效果，能够有效的去除污水中的胶体物质、细菌、有机物等，而且出水水质稳定，水通量高等优点[4]。

相比超滤膜技术，反渗透膜技术必须通过外加压力下，进行对水溶液中的一些物质进行选择性过滤，进而对污水进行淡化、浓缩分离。反渗透膜技术可以截留溶解性盐和分子量大于100的有机物。具有能耗低、设备简单、而且易于实现自动化操作等优点。

在实际应用中，超滤膜技术一般作为反渗透技术的前处理，主要处理污水中大部分的有机物、氨氮、磷等，随后通过反渗透膜进一步去除无机盐。超滤技术作为反渗透处理的保障措施，使污水进入反渗透之前可以保证了反渗透的入水要求，保证了它的稳定运行，提高了反渗透膜的出水水质和使用寿命。超滤膜在进行污水处理时，截留了大部分的污染物质，自然更容易产生膜污染。而在实际应用中，在超滤前添加过滤装置，先降低一部分颗粒物、有机物等；还有设置絮凝装置，对水中可溶性有机物进一步的降低。

在进入反渗透之前，还需要在添加阻垢剂、杀菌剂。其实降低了进水中的过饱和度，为后续的分离纯化减少有机杂志、胶体物质等。此外，还需投加亚硫酸氧钠以防止对反渗透膜的损坏和一些厌氧菌的繁殖。

3.1.3电驱动膜分离技术

电驱动膜技术是一种新型的膜处理技术，在电厂、化工、环保等行业具有很多应用。它是以电位差作为分离离子的驱动力，然后利用膜的选择透过性来进行分离污水中的离子，是一种膜技术的新兴应用。它的结构由阴、阳电驱动膜、隔板和电极组成，隔板隔成的通道是水流的通道，淡水经过的隔室称为脱盐室，而浓水通过的隔室浓缩室。而在实际应用中，常常是多个这样的装置重复串联，进而构成了一个电驱动膜分离系统[5]。

电驱动膜分子装置可以有效的处理电厂废水，对其废水中的盐分可以有效的分离、淡化。为了防止膜和隔室的污染，通过加氯、絮凝、过滤等方法对进水进行一个预处理，以得到更佳的处理效果。

3.2气浮-V型滤池工艺

电厂产生的废水经过处理主要是回用于冷却水系统，但是需要重点解决水质的问题。首先是水中的杂质离子，其中主要是氯离子，否者将会腐蚀回用系统的管材。其次是降低生物污泥，污泥将会堵塞和腐蚀回用系统的铜管。还有污水中的硫化物。此外，在实际的应用中，电厂中回用的废水还应投加杀菌剂[6]。

经过对电厂废水水质的研究，气浮-V型滤池工艺能够有效的对废水进行处理，而且还能够达到回用水的水质要求。其处理工艺如图1。

图1　气浮-V型滤池处理工艺图

该工艺流程为，收集电厂的各种废水首先进入格栅，进入到调节池中，经过调节池的初步沉淀，再通过废水提升泵进入气浮池，在进入气浮池之前投加混凝剂，使得废水中的胶体物质和悬浮物质经过沉淀得到去除，而被气泡带到水面的物质由刮渣机清除。通过气浮池的水将进入V型滤池，随后进入中间水池、清水池，在该过程中投加磷酸钠来调整废水的pH值，最终经清水泵到达循环冷却水池进行回用。该技术成熟稳定，操作简单，投资少，可以有效的降低废水中的各种离子、有机物等。

4　电厂废水的回用方式

4.1低含盐量废水的处理回用

在电厂中主要是主厂房的排水中含盐量不高，该类废水中含盐量不高，较易处理。常规的处理方法是经过澄清、过滤来去除污水中的悬浮物、有机物等，随后进入电厂的循环水系统。但是，一般废水中会含有一部分生活污水，不能只是通过混凝气浮、过滤的工艺。还需要进行深度处理，以降低污水中的氨氮、COD等，通过该步骤才能达到回用的目的。

4.2高禽盐量废水的处理回用

随着电厂技术的发展，高盐度水在电厂中的利用越来越少，大部分的高盐废水需经过深度处理才能达到利用的目的。高盐水中含有大量的无机离子，很容易在回用系统中结垢，造成管道的损害。高盐度水处理起来较为困难，不仅需要考虑污水中的悬浮物、有机物、胶体等，还需要降低水中的碳酸盐和硅酸盐等一些难容的盐类。目前采用的处理方式主要为预处理后，利用反渗透膜技术进行深度处理，才能达到回用的要求，该工艺中很容易造成膜的污染，因此，处理成本相对较高。

5　结语

我国的城市发展速度较快，但是环保基础设施相对滞后，尤其是水资源短缺现象。而且我国的资源结构中煤炭仍然占据主要地位，火电厂也相对较多，而且水量使用较大。电厂应加强废水的处理技术，制定明确的目标。而污水的处理技术和工艺需进行科学、严谨的研究和设计，根据不同类型的电厂进行符合实际情况的工艺技术，既要经济又要合理，而且不仅要考虑当前的需要，更需认识到以后的发展。参考文献

[1]莫华,吴来贵,周加桂.燃煤电厂废水零排放系统开发与工程应用[J].合肥工业大学学报,2013,11(3)：34-38.

[2]刘颖,谈建武.火电厂废水治理方法及脱硫废水处理工艺综述[J].装备机械.2011,12(1):27-31.

[3]叶超.火电厂节水模型的研究[M].华北电力大学,2012,3(13):45-49.

[4]张静.关于火电厂废水处理技术的思考[J].资源节约与环保, 2015,10(3):67-71.

[5]沈一村,徐颖.超滤—反渗透工艺对电厂废水处理效果的探讨[J].露天采矿技术,2009,3(1):31-35.

[6]徐忠明,王璟,杨宝红,等.气浮—V型滤池工艺在电厂废水处理中的应用[J].浙江电力,2006,2(12)：23-28.

苏颖（1980—），女，汉族，硕士学历，工程师，主要从事污水处理技术研究和设计工作。