电厂生产废水处理研究进展

乌日力嘎

（辽宁电力勘测设计院有限公司，辽宁沈阳 110179）

1 引言

《排污许可证管理暂行规定》中规定，火电厂必须持证排污。火电厂在运转过程中消耗大量的水资源，产生数量巨大的废水，特别是冷却水在循环过程中污染物得到浓缩，总磷、总氮、盐分等含量均比较高，不能直接排放。为了实现火电厂绿色发展，必须对火电生产中的废水进行有效处理。

2 电厂生产废水的处理技术与工艺

2.1 电厂生产废水中盐分的处理技术与工艺

电厂所产生的废水通常含有一定浓度的盐基离子，可分为低盐废水和高盐废水，其中，循环排污水和反渗透浓水为高盐废水，构筑物反洗水和机炉杂排水为低盐废水。低盐废水主要污染物为悬浮物质，该部分废水可以实现直接回用，高盐废水则需要先进行脱盐处理［1］。部分高盐废水可经过烟道蒸发结晶、旁路烟道蒸发结晶、多效蒸发结晶、机械加压再循环（MVR）蒸发结晶等［2］工艺进行处理。

经前处理后，电厂废水中的盐分可通过活性炭吸附、膜分离等技术实现去除。活性炭具有比表面积大、吸附点位多、吸附性能强等优点，其对废水中盐基离子和有机物的去除效果被广泛关注。已有研究表明，投加活性炭可以有效吸附废水中高浓度盐基离子，同时可去除废水中DOC，COD［3-6］，因此在给水处理以及含盐废水与冶炼废水处理中应用较为广泛。膜分离技术以半透膜为分离介质，膜两侧压力差为动力，从而达到对混合物的分离［7］。根据半透膜上微孔孔径的不同，可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等［8］。采用纳滤工艺处理热电厂循环排污水，对Ca2＋，Mg2＋，SO42-等二价离子的去除率均高于85%，对有机污染物的去除率高于83%［9］；此外，纳滤膜也可以实现对炼油厂循环冷却排污水中COD的有效去除，去除率在76%～98%之间［10］。

2.2 电厂生产废水中有机污染物的处理技术与工艺

电厂废水中有机污染物的含量因生产工艺和供水水质不同而具有较大的异质性，TOC，BOD 与COD 是衡量废水中有机物污染程度的常用指标。市政污水处理中，生物化学处理法通过微生物的降解作用可以有效去除污水中的BOD，N，P 等污染物，且具有良好的环境友好性，在污水处理厂运行中应用较为广泛。然而，电厂废水中有机污染物在生产过程中被固定化，生物活性降低，难以被微生物降解利用，生化处理效果不佳。

化学氧化剂可产生具有强烈氧化性能的自由基基团，在处理电厂废水有机污染物中受到广泛关注并取得了良好效果。Fenton 试剂是由过氧化氢与催化剂Fe2＋构成的氧化体系，具有较强的氧化性能，利用氧化体系产生的·OH，可实现难降解有机污染物的化学氧化与降解。工程实践中，Fenton 试剂的氧化效果往往受该体系的pH、温度及过氧化氢的投加量及其与Fe2＋的比例等多因素的影响。Fenton 试剂氧化法在洗胶废水［11］、焦化废水［12］、印染废水［13-14］、农药废水［15］、炼油厂废水［16］等的处理过程中均表现出良好的效果，可以对COD、TOC、色度、苯酚等污染物进行有效去除；其中，在最佳处理条件下，对焦化废水中TOC 和COD 的去除率可达91%和73%，对农药废水中苯酚的去除率可达90%以上，对炼油厂废水中COD 的去除率达到90%。

由于电厂废水中污染物构成的复杂性，单一的水处理工艺不能满足废水排放标准，具有一定的局限性。特别是电厂废水中较高浓度盐基离子的存在，废水体系的离子强度和pH 波动较大，对Fenton 试剂的氧化效果产生较大影响。因此，近年来基于Fenton氧化技术的联合处理工艺在废水处理领域得到广泛关注并取得良好处理效果。白翠萍等［17］将高浓度工业废水经过Fenton 试剂氧化后再通过活性炭吸附，COD 去除率可达85%。李品君等［18］采用Fenton-活性炭联合工艺对焦化废水进行处理，COD 去除率可达97%。易斌等［19］采用活性炭-Fenton 工艺处理高盐废水，COD 去除率可达96%。肖瑜［20］、朱丹［21］、李亚峰［22］分别在Fenton-活性炭工艺基础上增加沸石、UV-TiO2、微波等工艺，均表现出对COD、有机物的良好去除效果。杨毅等开发了Fenton 试剂预氧化-粉末活性炭吸附组合工艺去除热电厂循环冷却排污水中的有机物，发现在初始pH 5.0，H2O2与Fe2＋等摩尔投加且投加量为300 mg/L 时，经60 min 处理，NPOC 去除率为60%，解决了单一处理工艺处理效果差、药剂费用高等问题［23］。

3 电厂生产废水回用

电厂在运行过程中用水量大，实现废水的有效回用对推进电厂绿色低碳发展意义重大。根据电厂生产过程中对水质需求的不同，可通过对电厂现有设备设施进行升级改造，实现厂内废水循环使用，减少向市政管网的排放。已有工程实践中常用的废水回用工艺包括：含煤废水经絮凝等工艺自动运行循环使用；反渗透浓盐水可用作脱硫系统工艺水和锅炉冷渣水，其中冷渣水经换热降温后循环使用［24］；循环水排污水、过滤器、超滤等设备的反（冲）洗水可用于脱硫系统冲洗水或回收至前级设备，重复使用；工业废水、生活污水、含油废水分别进行电絮凝等工艺单独处理后，可作为循环水补充水、脱硫系统工艺水、绿化用水等。