火力发电厂的废水处理及其回用技术

程学鸣

（杭州华电半山发电有限公司，浙江杭州 310011）

在火力发电厂生产经营建设期间，水资源短缺问题已成为制约电力事业发展的重要因素。为实现火力发电厂可持续发展目标，应加强废水处理及回用管控力度，控制电厂运行期间的耗水量，结合火力发电厂废水种类及特征，不断优化废水处理及回用系统。

1 火力发电厂废水种类

1.1 工业废水

火力发电厂工业废水主要产生于锅炉补给水处理系统与凝结水处理系统、锅炉化学清洗系统排水、锅炉空气预热器、冲洗排水等方面。

废水内部种类复杂，特性各异，需要经过专项处理达标后进行排放。依照工业废水物理及化学性质，可将其分为含酸碱废水、含重金属废水、含悬浮物废水、脱硫废水等。含酸碱废水是重要的处理对象，若未对其进行充分处理便排出，将会对周边生态环境造成严重影响。

1.2 循环水废水

循环水废水主要为火力发电厂循环冷却水再经过浓缩后进行排放，此废水内部含盐量较高，水质不稳定，受运行情况的影响较大。在循环水浓缩度不断增加的情况下，其后期处理难度会更大。

1.3 含油废水

国内大部分火力发电厂以燃煤为主，部分火电厂内机组靠燃烧重油或原油。在火力发电厂内部机械设施运行期间，应定期补给润滑油，保障系统运行效率。未对含油设施、油库或油罐进行处理的情况下，废水内部含油量将日渐增高。

1.4 冲灰废水

火力发电厂产出的粉煤灰，应运输到指定储灰场所，运输方式可为高速空气流动或大量流水冲刷。经过实际调查发现，国内火电厂大多以水力输灰方式，与粉煤灰进行充分接触，会对水体造成严重污染。

1.5 生活废水

随社会经济发展速度不断加快，火电厂建设规模扩大，工作人员日渐增多，生活废水成为须重视的废水处理对象。在生活废水中，如大量悬浮物、有机物及微生物，应结合具体情况进行专项处理及利用。

2 火力发电厂不同废水治理与回用要点

2.1 工业废水治理与回用

在含酸碱废水处理过程中，多数采用中和处理方式。如自然中和处理，将含酸碱的废水输送到中和池内，利用压缩空气进行搅拌处理后排放。在自然中和处理效果不佳的情况下，可投入少量的其他酸碱物质，综合废水酸碱值，使其能够达到正常排放标准[1]。在废水含酸碱物质较多情况下，可配合使用过滤中和方式，将废水从大理石滤层中排出，控制废水内酸碱污染物含量。

在处理含有悬浮物、有机物废水期间，可采用沉淀、絮凝、澄清处理方式。对重金属含量较高的废水进行氧化、酸碱值调整、絮凝处理。待工业废水达到排放标准后，可进行排放或循环利用。

2.2 循环废水处理与回用

为降低传统流水冲灰缓解造成的水资源污染量，应增设干除灰系统，重视循环废水的回收工作，将其使用到可行生产建设流程中。例如，火力发电厂可将经过处理的循环水作为补充水再次使用。在将其作为锅炉补给水时，应对循环水进行深度的除盐、反渗透与离子交换处理方式，防止废水中的残留物质对锅炉及其他设备正常运行造成严重不利影响。

2.3 含油废水处理与回用

在处理含油废水过程中，需要以火力发电厂建设规模、使用的燃油类、废水水量及水质排放标准为主[2]。将含油废水集中排放到指定处理场所，经隔油池、油水分离器、气浮池处理，将其进行回收利用或统一排放。

2.4 冲灰排水处理与回用

冲灰排水处理过程中，可通过炉烟内二氧化硫及二氧化碳气体，中和冲灰水中的碱性物质。

由于冲灰水内部含有管道结垢中的游离氧化钙，需在灰浆泵前设置灰浆池，确保冲回水内部氧化钙可快速溶出。为切实提升废水资源利用率，大部分火力发电厂采用了更完善的冲灰水回收循环利用系统，配合增加阻垢剂等方式，防止系统内部管道结垢。

2.5 生活废水处理与回用

生活废水的处理难度较小，可回收利用率高。在实际处理过程中，可使用一、二级处理、过滤处理、深度处理等方式。在废水处理前，应细致分析废水内部主要物质，在水污染程度不高情况下，适宜使用一级处理方式，控制废水处理及回用成本。

3 火力发电厂废水处理系统

本文以火力发电厂工业废水为例，提出当前运行效果较好的工业废水集中处理系统[3]。

工业废水主要包括锅炉补给水处理系统内的再生排水、凝结水精处理系统再生排水、锅炉化学清洗排水、锅炉空气预热器冲洗排水、机组启动排水以及化学实验室排水等。现阶段，国内大部分火力发电厂是在建厂后增设脱硫设施，脱硫系统废水与脱硫设备一同完成，未将其汇入工业废水集中处理系统中，当前工业废水集中处理系统缺乏专项脱硫废水处理环节。

3.1 废水集中处理流程

在工业废水集中处理过程中，应事先调整废水内部酸碱值，经过混合水池、澄清池处理后，可以回收利用或排放。如废水内部污染物质含量较多、对周边污染程度较大，需对废水进行氧化处理。工业废水处理后产生出的泥浆可经浓缩池、澄清处理后制作成泥饼，实现工业废水的完全循环利用目标。

3.2 废水集中处理容量

在火力发电厂工业废水集中处理系统设计过程中，应严格遵守国家及有关部门颁布的火力发电厂废水治理设计规程，确保集中处理系统不会影响全场内部机组正常的运行效率，并可处理最大容量机组在实际维修及运行期间产出的废水量。

3.3 废水集中处理系统应用案例

以某火力发电厂为例，该厂内废水集中处理系统分两次建成投产，当前运行情况依旧良好。在规定工业废水集中处理系统存储容量时，应细致分析火力发电厂在正常运行期间的锅炉化学清洗废水及时处理系统正常运行期间产生的废水总量[4]。该火力发电厂锅炉的化学清洗主要采用盐酸酸洗方式，清洗排水量约为3 500～4 000 m3。加入锅炉补给水处理系统排废水、凝结水处理系统排废水、循环水弱酸处理系统排废水总量值，工业废水存储池有效容积应为5 000 m3，并设置5格形式。

在工业废水集中处理系统中，主要包括废水储存、酸碱调整槽、斜板澄清池、最终中和池、清净水池酸碱度调整槽可直接影响工业废水处理效果，需要细致分析废水内部酸碱度实际情况，加入适当的凝聚剂，使废水内形成可凝聚的粒子，最后沉淀并排出。

4 火力发电厂废水回用技术

为有效缓解水资源紧张的社会矛盾问题，火力发电厂灰场排水后变作为回收利用对象。因发电厂内部循环水排废水再循环过程中，会经过不断浓缩处理，如直接进入循环系统内，将会导致系统设备出现严重腐蚀、结构情况。为从根本上提升废水利用率，结合废水总量、内部污染物性质等因素，不断优化废水回收系统。

4.1 循环水排废水回收利用

受到火力发电厂技术水平、经济水平等因素影响，循环水排废水回收利用率较低[5]。预处理回收系统大多仍使用传统的凝聚、澄清、过滤等方式，可去除水内有机物、胶体，但对废水内部的细粉煤灰处理效果不佳，占地面积较大。为提升水资源利用率，可配合使用膜处理技术，缩小处理系统整体面积。部分火力发电厂废水循环利用要求较高，可使用超滤技术，但实际运行成本大。

在循环水排废水实际应用过程中，应细致分析原始水质、运行情况与实际用途，不断优化工艺处理系统。例如，将回收后的水作为循环水补充水，可配合使用澄清、过滤等工艺。在废水水质良好的情况下，可使用较先进的超滤、微滤膜处理方式，提升废水处理与回收利用效果。处理后的废水主要作为锅炉补给水使用，在经过系统与处理后，需要配合使用反渗透、离子交换等技术，去除废水内部污染物质。

4.2 废水回用技术应用案例

以某火力发电厂废水回用系统为例，该火力发电厂所处地区的淡水资源极度匮乏，影响了电厂建设发展。为从根本上控制耗水量，火力发电厂对废水回收系统进行了优化改造。在原废水回收系统基础上，使用了连续微滤与反渗透系统相结合方式，通过试验方式检测微滤设备在循环水排废水回收应用过程中的可靠性。

在废水回收处理过程中，将废水集中排放到储水池内，加入氯离子进行杀菌处理，对水内酸碱度值进行综合调节。通过泵送方式将废水送到过滤设备内，通过混凝器、反冲洗及化学冲洗方式，将废水内部悬浮物、有机物、胶体形成仪沉降的絮凝颗粒，最后经微滤膜将磁性物质分离开，通过微孔过滤器、反渗透装置，对其进行脱盐处理，提升了废水回用效果。

5 结语

综上所述，火力发电厂实际运行期间的水资源消耗量较大，为了切实提升水资源利用率，减少废水排放对周边环境的污染程度，应引进更先进的工业废水处理及循环水利用技术，结合火力发电厂运行期间的实际要求，不断优化废水处理及回用系统，确保该系统运行期间的生态效益与经济效益均保持在较高水平。加强水资源利用管控力度，充分考虑废水处理回用要求，实现火力发电厂的可循环发展目标。