火电厂外排废水CODcr超标的原因分析与应对措施

2018-11-29许怀鹏张永福杜伟华

冶金动力 2018年12期

许怀鹏，张永福，杜伟华，孔苑

（马鞍山钢铁股份有限公司热电总厂，安徽马鞍山，243000）

引言

化学需氧量（CODcr）作为水中有机物质相对含量的一项综合性指标，反映了水受还原性物质污染的程度，常用化学氧化剂氧化水中还原性物质时所需的氧量（mg/L O2）来表示。火力发电厂是工业耗水大户，也是废水排放大户，随着水资源短缺的加剧和日益严重的环境污染，电厂废水的达标排放越显重要，CODcr、pH值、悬浮物和氨氮等是火电厂废水排放主要监控指标，也是水环境保护考核的主要项目。

马钢热电总厂始建于20世纪80年代末期，生产区域分为南、北两个区域，南区6炉4机配置，总装机容量230 MW，北区3炉3机配置，总装机容量338 MW，设计时均未考虑外排废水集中处理设施。近年来，随着环保工作的加强，废水排放标准日趋严格，《GB13456-2012钢铁工业水污染物排放标准》要求外排水CODcr不大于50 mg/L。执行此标准后，马钢热电厂外排水CODcr频繁出现超标现象，已严重影响电厂的正常组产。本文针对热电厂外排废水CODcr超标的原因及解决办法进行了分析与探讨。

1 火电厂外排废水的组成

火电厂外排废水分为经常性废水和非经常性废水，经常性废水主要有来自化学水处理系统的酸碱废水、除尘器冲灰系统产生的冲灰水、锅炉房冲渣污水、锅炉排污水、循环冷却水系统的排污水、输煤系统冲洗水等；非经常性废水主要有热力设备化学清洗废液、水处理设备滤料及树脂化学处理废水等。马钢热电厂各系统产生的废水均汇总流入排水总渠，简单混合后排出厂区，日常外排废水主要由循环冷却水系统的排污水、化学水处理系统的酸碱废水、冲灰系统的溢流废水组成，约占外排废水总量的80%～90%，其中化学水处理系统的酸碱废水为间断排放，排放时流量可达100～150 t/h。非经常性废水因水质较差，大都采用临时性措施保证水质合格后外排，或直接外运处置。锅炉定、连排等污水水量较小，而且较为清洁，对总渠排水水质影响较小。所以，外排废水的品质也主要取决于循环冷却水系统的排污水、化学水处理系统的酸碱废水、冲灰系统的溢流废水的污染程度。

2 CODcr超标的原因分析

2.1 循环冷却水系统的排污水循环冷却水系统运行时，为抑制水中微生物的滋长，通常需要定期投加杀菌剂，水中还原性物质的总量一般不高，以热电厂北区11#机组为例，其2018年5月份循环冷却水系统的排污水CODcr检测数据如下：

可见，只要循环冷却水系统杀菌剂加药正常，其排污水CODcr完全可以满足废水排放要求。

2.2 化学水处理系统的酸碱废水

热电厂锅炉补充水处理工艺采用了离子交换除盐，酸碱废水来自交换器的树脂再生过程，污染因子主要是pH值超标，其它水质指标一般均可以满足要求。2018年5月份中和池废水CODcr检测数据如下：

但在交换器大修，新树脂预处理时，树脂中未参与聚合反应的小分子有机物释放出来，使其排水CODcr大幅上升，足以导致总排废水CODcr超过排放允许值，新树脂预处理时排水CODcr分别为233.1 mg/L（阳床）与203.3 mg/L（阴床）。且停备用时间较长的交换器树脂中，或树脂保管不善时，树脂会产生降解和滋生微生物，也可能导致其排水CODcr超标。

2.3 冲灰系统的溢流废水

热电厂冲灰系统的溢流废水主要来自锅炉的水力输灰系统的灰场回水和水力输渣系统的脱水仓溢流水，其污染物主要为无机性悬浮物或沉淀物。因粉煤灰中含有微量未燃尽的黑色碳粒，在检测灰水CODcr时，其中的碳也会和重铬酸钾氧化剂发生化学反应，导致灰水CODcr测定值增高，反应方程式如下：

3C+16H++2Cr2O72-=3CO2+4Cr3++8H2O

取50 g灰样（含碳量为3.3%）溶于1000 mL工业水中，取其清液和浊液分别检测CODcr，清液检测结果分别为6.4 mg/L和6.2 mg/L;浊液3次检测值分别为653.5 mg/L、626.8 mg/L、683.2 mg/L。

由此可见，经充分沉降后的灰水CODcr含量很低，完全满足污水综合排放标准。如冲灰系统的溢流废水中悬浮物含量高，将会因灰水中含碳导致其CODcr含量大幅度升高。电厂干灰系统漏灰时，也会在地面冲洗或下雨时，因干灰进入排水总渠导致总渠排水CODcr含量升高，甚至超标。