电厂废水零排放中的废水处理工艺

刘绍强

摘要： 工业废水处理工艺系统越来越广泛应用于企业的废水处理中。朝阳燕山湖发电有限公司为燃煤式发电厂，电厂采用工业废水处理系統，对发电过程中产生的各种工业废水进行处理，从而达到废水循环再利用，实现了废水零排放。

关键词：燃煤式发电厂；工业废水；零排放

1 概述

目前我国的水资源具有时空分布不均，呈现南多北少，东多西少的状态，人均水资源量少，仅为世界平均水平的1/4，约为 2200m3，供求矛盾尤为突出等特点。此外，受经济模式、发展现状和气候变化的影响，水资源短缺问题已经越来越受到人们的重视，该问题已成为制约我国可持续发展的瓶颈。如何高效、合理地利用水资源已成为我国可持续发展和生态文明建设的重要研究问题。然而，燃煤式发电厂作为大型用水、排水单位，用水量很大，占工业用水比例的30% 到40%。从水环境保护和经济运行的角度，保护水资源，节约电厂用水，提高水资源的再利用，对燃煤式发电厂的节能减排具有重要意义，这不只是关系到电力行业经济效益，还是关系到电力行业持续发展。废水零排放是一种理想的密闭用水系统，即不向外拍出废水，系统中的水不断循环、处理、再利用，达到保护水资源，节约水资源的目的。

本文是在查阅相关文献资料的基础上，总结其实际应用。介绍了废水处理系统运行的特点，并结合朝阳燕山湖发电有限公司工业废水系统处理工艺的实际应用，有力证明了废水处理工艺在燃煤式发电厂废水处理中的有效作用。

2 内容简介

燃煤式发电厂生产的废水主要有含油污水、工业废水、生活污水、循环水废水、含煤废水、脱硫废水等。主要污染物有盐、悬浮固体、重金属和有机物。目前，在我国实现废水零排放的燃煤式发电厂较少，同时废水零排放系统的设计出水量较少。

朝阳燕山湖发电有限公司位于辽宁省朝阳市，发电厂配备了2X600MW发电机组。 由于采用石灰石脱硫工艺，电厂生产出的各种废水难以处理。 为减少全厂废水排放量，减少机组单位发电量的取水量，提高废水利用率，本厂采用废水零排放技术，构建了废水零排放系统，回收深度处理电厂生产的各种废水，并循环利用。

朝阳燕山湖发电有限公司2×600MW 电厂废水“零排放”工程项目于 2016 年9月开始进入调试阶段，2017年3 月正式生产。

3 燃煤式发电厂废水处理面临的问题

根据我国目前的相关环保法规以及燃煤式发电厂的设计标准，可把燃煤式发电厂分为三类排放类型。第一类是建设较早的燃煤式发电厂，电厂建设设计时可以允许设置排放废水口， 相关的环保部门允许电厂排放一定量的废水并收取相应的排污费。第二类是近些年根据废水“零排放”标准设计建设的电厂，此类电厂按相关环保规定没有设置排放的废水口，只设置一个排放雨水口。第三类是电厂在向相关部分缴纳排污费用之后将产生的废水排入到城市污水处理厂。具体而言，燃煤式发电厂在处理废水方面存在以下三个问题。

3.1 老旧燃煤式发电厂排水废水改造费用高、难度大

近些年，新建的燃煤发电厂从设计、建设、运行等方面均考虑了废水问题，并且取得的效果显著，但对于部分老旧燃煤式发电产， 其废水改造费用高、难度大。较早建立的燃煤式发电厂，在设计时没有考虑废水方面的问题，所采用的工艺技术也比较落后， 使用的废水处理设备也比较少，已不能满足当前对于环保的要求， 这些燃煤式电厂在废水改造时需要整体更新原有设备，改造费用较高， 电厂承担的经济负担重。此外， 由于电厂基建资料严重缺失， 也增加了改造的难度；

3.2 脱硫废水等高含盐废水终端处理经济代价大

燃煤式发电厂最难处理的废水主要是脱硫废水、化学再生废水等含盐量高的废水。这一类高含盐废水不适合重复利用，因此燃煤式发电厂为满足环保要求， 开始采用废水处理零排放工艺。废水处理零排放概念很早就已经提出，但在我国真正废水零排放应用的电厂却很少，主要因为废水零排放工艺投资成本高、运行维护费用贵、操作要求严格等。我国在2009年投入运行第一个燃煤式发电厂废水零排放项目，废水处理水量可达22 m3/h，其中脱硫废水处理量为18 m3 /h，项目总投资费用约九千万元， 处理废水成本在100 150 元/吨。近几年还有其他燃煤式发电厂也应用了该工艺，但投入费用和运行费用都十分昂贵。

3.3 废水处理产生的盐类急需解决

在燃煤式发电厂废水处理过程中，通常把废水中的盐类与水进行分离，分离后得到的纯净水可重复利用。得到的盐类大致有两种处理方法。一是分离后盐类处理达到工业盐的标准则当作工业盐进行使用。二是与灰渣进行混合使用。但第一种处理方法通常由于品质不稳定、产量不高等原因，无法稳定使用； 第二种方法中灰渣可能混有盐中水份，影响灰渣的利用。目前燃煤式发电厂还没有更好处理盐类的方法，相关部门也没有对此部分盐类做出明确规定，随着我国环保政策的出台，将有明确的方法和技术来处理这部分盐类。

4 电厂废水零排放的核心

废水梯级利用是燃煤式发电厂污水处理零排放的核心。 废水梯级利用的前提是要充分了解电厂各水系统的水量和水质情况，制定准确的水量平衡图，将全厂水量作为一个整体处理，统一全厂的水量规划和水质标准，协调各级用水系统配水量，做好水量平衡工作。 要优化供水系统之间的关系，根据水质和水质的要求，寻找合适的废水处理回收利用系统，以减少用水量，实现节水，零排放的目的。

朝阳燕山湖发电有限公司的废水处理系统主要采用“曝气+絮凝+沉淀+过滤”的处理工艺，主要包括污水收集和废水输送系统、废水预处理系统、加药处理系统和输出系统。

4.1 朝阳燕山湖发电有限公司工业废水种类及特点

工业废水来自电厂各生产工艺过程。按照它们的来源和发生的频率又可分为经常性废水和非经常性废水。经常性废水有：锅炉补给水处理系统及凝结水精处理系统产生酸碱废水；非经常性废水有：机组的启动排水、灰库废水、主厂房地面排水、空气预热器冲洗废水和锅炉化学清洗废水；此外还有含油废水。我厂工业废水处理系统出力100m3/h，含油废水处理系统总出力为10m3/h。

4.2 系统流程

4.3 系统装置运行方式

工业废水处理装置为无人值守，能在远方控制室内进行设备的起停、控制和调节。处理装置可连续运行，也可间断运行。

4.4 废水处理系统出水指标

工业废水处理系统的出水达到GB8978

≤200

4.7 效果与效益

朝阳燕山湖发电有限公司的电厂废水处理零排放系统于 2012年12月投入运行，到目前为止已经运行一年，累计处理电厂废水近100万吨，药品使用费用与用电费用初步统计为 10万元/年，全厂应用废水零排放系统的总节约资金约65 万元/年。

5 总结

电厂废水处理零排放系统在实际过程中，具有出水水质稳定、达标，在投资、运行、管理等方面与常规技术相当的特点。从目前废水处理零排放系统的实际运行实际来看，废水处理零排放系统能够有效的解决电厂废水排放与回收再利用的问题，具有一定的经济和环保价值，符合当前节能环保的理念，满足当时环保政策要求。尽管电厂废水处理零排放技术在电厂工业废水回收利用处理以及电厂废水零排放的方面应用还较少。然而，可以预见，未来将有更多的发电厂应用用废水处理零排放系统，该技术具有广阔的应用前景与实际的应用价值。

参考文献：

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[2]邵国华，方棣.电厂脱硫废水正渗透膜浓缩零排放技术的应用[J].工业水处理，2016，36（8）：109112.

[3]李兵.燃煤电厂废水零排放处理技术[J].水处理技术，2017.