火电厂废水处理及循环利用技术应用

肖婷 龚玲 渠巍

（重庆市生态环境监测中心重庆401147）

火电厂废水处理及循环利用技术应用

肖婷 龚玲 渠巍

（重庆市生态环境监测中心重庆401147）

水资源缺乏，水价上涨，用水成本占火电厂发电成本的比例越来越高。将废水处理及循环利用技术应用于火电厂废水处理中，既杜绝了废水排放，保护环境，又通过废水重复利用，大大降低耗水量，降低发电成本，保障机组安全，环境效益和经济效益非常明显。

火电厂；废水处理；循环利用

引言

我国是一个水资源短缺的国家，资源型、水质型缺水已成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，普遍存在的用水方式粗放、用水效率不高、用水浪费现象，在加剧水资源短缺的同时，也增加了污水排放量，加重了水体污染。

火电是我国目前最主要的发电源，输出稳定、技术成熟，但同时也面临着水资源消耗所带来的一系列问题。某电厂现有装机容量1X200MW超高压燃煤凝汽式机组，凝汽器采用直流冷却，除灰方式为灰渣混除、气力和水力除灰并存。由于建厂时间较早，对环境保护和水资源重复利用的认识和重视程度不够，整个电厂取、排水量非常之大。随着国家提高取水与用水价格，作为用水排水大户的火电厂用水成本大幅上涨。因此，采用合理可行的废水回收利用方案，最大程度回收利用电厂废水，在降低电厂运行成本的同时，也保护了水资源环境。

1 电厂排水量及污染现状

该电厂经常性生产废水主要包括：化学废水、预处理站排泥水、转机冷却排水、脱硫废水、含油废水、生活污水等，其中化学废水又分为锅炉补给水处理系统排水、实验室排水、取样系统排水、锅炉排污水等，含油废水主要来自油罐区及油泵房冲洗排水；非经常性废水主要包括机组启动排水、锅炉化学清洗排水、空气预热器清洗排水、除尘器冲洗排水等。

目前该厂的生产废水几乎没有处理直接排放，每年排放的废水总量为468万吨（按每年6000小时发电时间计算），其各排放点水量、水质如下：

酸碱废水处理量：25m3/h

脱硫废水处理量：25m3/h

转机冷却排水处理量：500-700m3/h

含油废水处理量：10m3/h

生活污水处理量：10m3/h

非经常性废水处理量：10m3/h

预处理站排泥水处理量：20m3/h

小计：600-800m3/h

该电厂各类排水水质主要污染指标如下：

酸碱废水：pH：2～12

脱硫废水：pH：4～5.5；SS：8000～12000mg/L；COD：500～1000mg/L

转机冷却排水：SS：10～50mg/L；油：20-50mg/L

含油废水：SS：50～200mg/L；油：50-800mg/L

生活污水：BOD5：50～250mg/L；COD：100～450mg/ L；SS：150～250mg/L

非经常性废水：pH：2～12；SS：2000～4000mg/L；COD：1000～3000mg/L

预处理站排泥水：SS：2000～10000mg/L

2 废水处理方案

火力发电厂工业废水一般分为经常性废水和非经常性废水。经常性废水指生产过程中产生的废水，非经常性废水为机组维修的不定期产生的废水，其主要污染为：悬浮物、重金属、有机物、酸碱、油、热污染等。处理方案为统筹规划厂用取排水水量、水质，确定出先进的水量平衡关系；再结合各用水点对水质的不同需求，采用先进的不同工艺，分类收集处理不同种类生产废水，实现水资源的再利用。

2.1 脱硫废水处理

电厂脱硫废水的来源是烟气脱硫系统，主要污染物为pH、COD、重金属、盐类等。石灰石湿法烟气脱硫的工艺要求pH值控制在5.0～5.5之间，烟气脱硫排出的废水pH值也在此范围内，而大多数重金属离子的氢氧化物在pH值为8.0～9.0之间的沉淀效果最好。

因此处理脱硫废水，首先通过投加消石灰中和废水的酸性，然后过量的消石灰再与废水中的重金属离子反应生成氢氧化物在pH为8.0～9.0的碱性环境中沉淀，从而去除废水中的重金属。

在脱硫废水中添加消石灰可以通过中和沉淀去除大多数的重金属离子，但是脱硫废水中的有些重金属比如汞，在脱硫废水中与氯离子形成了一种稳定可溶性的汞-四氯合成物，就难以用消石灰去除。因此在脱硫废水的处理过程中，通常还会在中和后添加有机硫化物（如TMT15）与重金属离子螯合形成极难溶于水，且具有良好的化学稳定性的有机硫化产物沉淀，进一步提高重金属的去除效率。

脱硫废水中悬浮物含量很高，加之前级处理后形成的沉淀物通常也以悬浮状态存在于水体中，因此在中和沉淀后的废水中投加絮凝剂（如聚丙烯酰胺），形成凝聚核心，在架桥、网捕、电中和等综合作用下，凝聚核心聚结、长大，并形成大颗粒的矾花，从而在重力作用下能够在较短的时间内自然沉降下来，达到悬浮物分离的目的。

脱硫废水经过中和、沉淀、絮凝、澄清、压滤处理后，回用至灰场冲灰。

2.2 转机冷却排水处理

电厂转机冷却排水水量巨大，占电厂废水处理量的83～88%，主要污染物为悬浮物和油类，处理方案为首先投加破乳剂将废水中的乳化油做破乳处理，然后通过气浮去除悬浮物和油类。

综合考虑处理后该水的用途（部分用作脱硫岛工艺用水，部分用作锅炉补给水原水，部分用于凝汽器冷却水系统补水）和整个处理工艺的经济性，拟定了如下处理方案：用泵将转机冷却排水从收集池送入反应池，添加破乳剂对乳化油进行破乳，然后进入气浮系统，通过向废水中通入空气，使废水中的油和悬浮物黏附在空气形成的微小气泡上上浮至水面，再通过刮渣机刮除。处理后的废水一部分直接补充至凝汽器冷却水系统，另一部分经活性炭过滤后补充至锅炉补给水系统和脱硫岛工艺用水。

2.3 预处理站排泥水处理

根据预处理站排泥水水质特点，由于该类废水主要悬浮物含量超标，通过浓缩、脱水方式去除水中悬浮物，其中的滤液再返回入澄清池，而产生的泥饼运往灰场。

根据以上原理，该类废水的处理过程如下：排泥水收集入污泥缓冲池，再通过泵送入带式浓缩脱水一体机，辅以投加脱水助剂，废水中的悬浮物以泥渣形式得以去除，滤液再返回入澄清池。

2.4 非经常性废水处理系统

非经常性废水中主要超标物为pH值、SS和COD。虽然非经常性废水一次排水量很大，但由于其排水的间断性（约1年1-2次），且其水质与脱硫废水水质的相似性，可先通过一缓冲贮存池贮存后，再与脱硫废水混合一起处理。

2.5 含油废水处理

电厂含油废水的来源主要是柴油储罐区设备、燃油泵房以及地面冲洗水，主要污染物是油类和悬浮物。含油废水主要采用隔油、气浮、吸附过滤等方式处理，收集到的油可回收，处理后的废水可回收或排放。

含油废水处理工艺如下：含油废水首先进入隔油池进行重力分离，再进入气浮机中，使废水中的油类和悬浮物随空气微小气泡上浮到水面，由刮渣机刮除，经气浮处理后的清水通过活性炭过滤，回用至脱硫岛用水。

2.6 生活污水处理

根据本工程生活污水水质、水量，确定生活污水的处理工艺如下：厂区生活污水经管网收集后进入事故溢流井，通过清污机进入调节池，经污水提升泵进入组合式污水处理设施，通过初沉池、生物接触氧化池、二沉池、消毒池处理后，用于地面冲洗和绿化。

2.7 治理后废水去向

经处理后的脱硫废水勿需外排而直接用于电厂的水力冲灰，保证了灰场灰的品质不受影响。

转机冷却水经气浮处理后，大部分用于电厂工业循环水直接回用，一部分经活性炭过滤器进一步过滤处理，用于锅炉补给水系统和脱硫岛系统，另一部分用作循环水系统补水。因此，此工艺的实施，实现了转机冷却水的零排放，对环境和水源不会造成任何污染。

含油废水经隔油、气浮、吸附过滤处理后用于脱硫岛系统补水。

预处理站的排泥水通过加药浓缩脱水处理后，产生泥饼外运，滤液返回澄清池，没有任何废水外排。

生活污水经处理合格后用于地面冲洗和绿化用水。

3 效益分析

通过“废水处理及循环利用”工程的实施，该电厂可以节约取水约550m3/h，对外减排废水量约650m3/h，节水和环境保护效果非常明显。

结语

火电厂废水处理及循环利用技术，通过统一规划火电厂的水量平衡和水质平衡，正确核算用水量，优化循环水系统，降低耗水指标，开发新工艺、新技术，加强废水处理和废水的资源化利用，在实现新、扩、改的火电厂配套设施、设计、安装、运行、管理、合理化各用水、排水系统的同时，加快老火电厂的废水治理，最终管水、节水、治水一体化，以实现电力与环境协调发展。

该技术不仅顺应了时代发展的潮流，而且通过节水改造，降低了取水需求，减少了污水排放量，减轻了环境污染，最终降低了企业的运行成本，有利于企业在激烈的竞争中立于不败之地。总之，废水处理及循环利用技术的实施对社会、环境和企业均产生了良好的效益。

[1]刘海涛.火电厂废水“零排放”技术应用[J].资源节约与环保，2016（3）:8-9.

[2]杨宝红.火电厂废水回用的方式及技术要点[J].电力设备，2006，7（9）:6-8.

[3]丰玲.火电厂废水回用及零排放措施[J].山西建筑，2008，34（35）:196-198.

肖婷（1983—），女，工程硕士，工程师，主要研究方向为环境监测。