发电厂锅炉化学清洗废水及回收利用探讨

张敬岩

【摘 要】近年来人们对环境问题越来越关心，其中，发电厂废水处理成为一个比较受大众关注的环节。在对锅炉进行化学清洗的过程中会产生大量的废水。根据发电厂对不同成分废水的处理能力，专门设计并运用不同的方案进行废水分类处理。在调查厂内不同系统对水质的不同要求后，对处理过的废水加以回收利用，实现锅炉化学清洗废水的零排放。

【关键词】锅炉化学；清洗废水

引言

将循环经济的发展理念贯穿到区域经济发展、城乡建设和产品生产中，使资源得到最有效的利用。最大限度地减少废弃物排放，逐步使生态步入良性循环。合理利用资源、保护环境，是实现可持续发展的必然要求。我们热电厂正是本着这样的发展理念来创建的。电厂是用水大户，如何做好废水的处理、回收利用，使电厂废水接近零排放，减轻对周围水体的污染，改善环境？以下是我厂关于废水的处理、回收与利用。

一、循环补充水处理

我厂循环补充水设计为弱酸处理，循环补充水采用矿井排水，地表水作为备用水源。矿井水水源地设有升压泵站，矿井水经泵升压后进入厂区循环水系统。厂区循环补充水处理流程为：矿井水来到厂区，经由高效澄清器混凝澄清后到达清水箱，由清水泵打至高效纤维过滤器，经过纤维过滤器的过滤，除去水中的胶体、悬浮物及有机物质。经过预处理的水再送往双流弱酸阳离子交换器，水中的阳离子和树脂中的钠离子进行交换以达到降低硬度、碱度的目的，获得合格的循环补充水。循环补充水处理系统采用母管制，系统设有2台高效澄清池、2台高效纤维过滤器、4台双流弱酸阳离子交换器，交换器灌装树脂型号为D113。正常情况下投运2-3台高效纤维过滤器、2-3台双流弱酸阳离子交换器，剩余为备用。系统设定额定出水量为每小时860吨，出水指标控制在硬度<3.0mmol/L，碱度<5.0mmol/L。年利用矿井废水420-600万吨，即可节约同等数量的有效水资源。

我厂工业废水（除含煤、含油废水外）包括锅炉补给水处理系统排水，试验室排水，取样排水，循环水弱酸处理排水，主厂房内工业排水，锅炉化学清洗排水，空气预热器冲洗排水等。根据工业发水的排放周期，将工业废水分为经常性排水和非经常性排水；其中主厂房内工业排水水质符合排放标准，可以直接排放。其余经常性工业排水和非经常性排水中的锅炉化学清洗排水和空气预热器排水都进入工业废水集中处理系统进行处理。工业废水处理系统采用氧化（去除COD）、深度氧化（去除COD）、中和（调pH值）、絮凝（去除悬浮物）、沉淀（去除悬浮物）、脱水（处理污泥）等处理方法对污水进行处理。

二、化学清洗的工艺和所需试剂

化学清洗的过程中，需要清洗锅炉汽包、下降管、水冷壁、下水包和省煤器这几个部位。清洗分为水冲洗、过热器充保护液、酸洗、酸洗后水冲洗、漂洗钝化这几个步骤。采用羟基乙酸和甲酸等有机酸进行清洗，用二甲基酮肟进行钝化，水冲洗以及酸洗都选用除盐水，要將清洗范围内各个组成部分清洗干净则需用400立方米体积以上的水量。

清洗各阶段使用的药品不同，产生的废水有很大区别，清洗开始前根据化学清洗工艺各阶段使用药品，对清洗期间产生的废水进行了分类，并甄别各种废水主要污染因子，以便制定相应的收集和处理方案。水冲洗阶段用除盐水将清洗范围内设备冲洗至排水澄清，不使用任何药剂，冲洗排水主要特征是悬浮物多，浊度高；过热器充保护液阶段通过省煤器向过热器注入加过氨的保护液，然后排放过热器保护液约150m3；酸洗阶段废液主要成分为残余有机酸和铁化合物，色度含量很高，是清洗废水中最难处理部分；酸洗后用除盐水冲洗系统至出水澄清，冲洗初期废水pH值较低，铁离子含量较高，冲洗后期逐渐变澄清；钝化废液主要含有机钝化剂和氨，pH值较高。实际清洗期间各个阶段产生的废水量和主要污染物。

三、清洗废水的收集与处理

按照电厂废水回收利用要求，处理后的水质应达到pH值为6～9、浊度≤10NTU、ρ≤100mg/L标准，合格废水回收到回用水池后作为脱硫系统工艺水使用。清洗废水按照上述方式进行处理后最终废水分为3部分：冲洗及保养废水，酸洗钝化废水清液和酸洗钝化废水浑浊液。其中冲洗及保养废水经处理后各项指标均满足回用要求，处理后直接将其回收到回用水池，酸洗钝化废水经过上述处理后，清液pH值、浊度能到达回收利用标准，但含量仍超过规定值，浑浊液则含有大量沉淀和有机物，后两者均不能作为脱硫工艺水直接使用。在废水不外排的原则下，通过分析电厂现有各用水系统对水质的承受能力，考虑将这两部分废水分别回用于锅炉渣水系统和煤场喷淋。锅炉渣水主要用于冷却锅炉底渣，渣水循环使用，因蒸发和灰渣携带会有部分损耗，高对渣水系统运行不造成影响。煤场喷淋水用于煤层抑尘，对水质没有特殊要求，Fe（OH）沉淀和有机物不影响煤的使用，而且利用煤层对有机物的吸附作用，可以将有机物带入炉膛，经过燃烧实现无害化处理。为实现清洗废水的分类回用，对电厂现有废水回收系统进行了临时改造，增加了废水处理系统至渣水系统和煤场的废水回收利用管路系统。

酸洗和钝化液的处理酸洗和钝化液主要呈深红色，除了铁离子之外，废液还存在羟基乙酸、甲酸和少量缓腐蚀剂、还原剂等试剂。因为带有浓度高，pH值低的特点，酸洗和钝化液比较难处理。在处理过程中，首先进行中和反应，加入氧化物将有机物分解，从而降低的含量，通过调节废液的pH值，使铁离子转化成另一无色的形态，以此来降低溶液的色度。最后，转移清液进行下一步的处理。具体处理过程：用工业专用的风机对水池进行曝气，与此同时向池中加入氢氧化钠调节废液的pH值为6～8，再加入次氯酸钠，待充分反应至24小时后，加入石灰粉继续用风机曝气，调节pH值到10左右，将会有氢氧化铁沉淀析出，待沉淀析出彻底后，进行沉淀分离过程。将上层清液转移至另一空池中继续处理，向其加酸调节酸度，通过使用絮凝剂和助凝剂进行混凝，用斜板澄清剂进行澄清处理，处理后的废液含量、浑浊程度、色度大幅下降。

酸洗及钝化混合废液主要成分为羟基乙酸、甲酸，及其与铁的化合物，还包括少量缓蚀剂、还原剂、氨、二甲基酮肟等，废液主要特点是浓度高，pH值低，同时由于铁含量高导致颜色深红。酸洗及钝化混合废液处理方案是先中和，加入氧化剂将有机物氧化分解，降低浓度，再调节废液pH值至合适范围，使铁离子以Fe（OH）3沉淀形式从废液中分离出来，降低废液色度，最后对清液部分进行转移，再进行中和澄清处理。具体处理过程：使用风机对OB废水池充分曝气，曝气同时加入氢氧化钠调节pH值至6～8，再加入次氯酸钠，24h后向废水中投加粉石灰并继续曝气，调节废水pH值至10左右使产生Fe（OH）3沉淀。静置5d后，原先浑浊的废水出现上部澄清下部浑浊的分离现象。用潜水泵将水池上部澄清液转移至OC废水池，转移过程中潜水泵自上而下随液面下降改变位置，避免对水池沉淀产生扰动，直至完成清液转移。最终转移出的清液水量约1000m3，剩余含大量沉淀的浑浊废水500m3。分离出的清液继续利用废水处理系统进行处理，依次经过加酸调整pH值、加絮凝剂和助凝剂进行混凝，通过斜板澄清器进行澄清，处理后的清液pH值控制在7左右、浊度、色度大幅下降，处

结束语：

发电厂对废水的分类收集、针对性处理、巧妙利用电厂自身系统接收废水能力，大大促进了锅炉化学清洗废水全回收及零排放，废水回收利用不仅对环境不会造成有害影响，并且有效利用了资源，从而降低了成本。

（作者单位：呼伦贝尔安泰热电有限责任公司扎兰屯热电厂）