火电厂废水治理研究及建议

殷杰

摘 要：水资源是人们赖以生存发展的重要资源，水资源短缺、分布不合理、污染已成为当前急需解决的重要问题。基于此，近年来中国持续加强水环境生态文明建设。火电厂作为取水、耗水、排水大户，从资源利用和环境保护角度出发，火电厂节约用水，对提高废水的梯级利用、实现废水“零排放”改造具有长远意义。

关键词：废水处理;节水;优化

中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）09-0-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.014

火力发电厂废水具有排水量大且水质繁杂等特点。排放废水主要来源于循环冷却系统排水、工业废水排污水、脱硫废水等，废水经过一般预处理系统处理，能够保证三分之二以上的废水回收再利用，但三分之一的高盐废水如何合理合规排放及低成本处理，是当前水处理系统的瓶颈。

1 火力发电厂废水来源及特点

1.1 循环水系统

循环水排水，其水质具有溶解性固形物、有机物、硬度、碱度高等特点。现阶段，较为常见的处理方式为防垢处理、防腐处理、杀菌处理等。现有处理工艺保安过滤器+反渗透+加酸存在以下问题：无法正常满足高含盐量废水处理的需要，循环水排水仍存在水质复杂、回收率低、回用难度大、回收系统运行不稳定等特点[1]。

1.2 含硫废水系统

脱硫废水具有溶解性固形物、悬浮物、硫酸盐、氯离子及亚硫酸盐高的特点。常见工艺为FGD三联箱处理工艺，由于存在旋流器、三联箱、澄清器等设备的设计缺陷，石灰乳配制投加、设备管路堵塞等问题，导致含硫廢水回收困难或排水不达标[2]。

1.3 生活污水

生活污水具有高悬浮物、高有机物、高总氮、高总磷等特点。常见的处理工艺为MBR一体化工艺、曝气生物滤池法、厌氧接触氧化法，其存在以下问题：不同种类的排水混合排入生活污水处理系统，抑制微生物生长、繁殖，造成有机物处理能力降低;一体式设备装复于地下，检修维护困难;油污或杂质造成系统污堵;经过处理后的生活污水水质较好，直接排放或不合理利用导致水资源浪费[3]。

1.4 工业废水

工业废水具有高pH值、高有机物、高含盐量等特点。火力发电厂的工业废水，主要来源于离子交换设备进酸、进碱置换过程中产生的酸碱废水、膜设备的反洗、清洗水等。其存在以下问题：工业废水未回用或部分回用，造成水资源浪费;加药设备、曝气风机、搅拌系统、污泥脱水系统故障率高等[4]。

2 废水治理对策及建议

2.1 水平衡测试

火力发电厂应定期开展水平衡测试。测定分析各个用户的取水、耗水、排水等关系，根据试验结果，理清全厂及分系统的取、用水状况;及时找出全厂及各分系统用水指标超标的原因，制定相关措施降低耗水量，增加用水效率、促进全厂计划用水、提高水资源的梯级利用率。

2.2 废水综合利用

定期组织全厂排水的水质全分析工作，根据不同的排水水质，分类管理、合理利用用水系统排水，做好废水的综合利用，回收高品质排水、避免中高品质废水外排;通过处理工艺处理低品质废水后回收利用，在避免水资源浪费的同时，减少水资源费用及污水处理费用的投入。

组织水资源回收利用的相关可行性研究，研判各项新方法、新工艺的技术可行性，选择并设计合适、可行的废水处理设施，对火电厂排场进行处理利用。对于处理难度大、回用成本高的废水，根据环保相关政策要求，实现达标排放。

以保证循环冷却系统稳定经济运行为基础，适当提高循环水浓缩倍率。加强循环水补充水管理，保证出水水质;选择高效稳定的循环水稳定剂;动态监测循环水水质，合理安排补水、排水量;循环水排水进行膜处理。

2.3 加强节水管理

成立专项水利管理领导小组，组织梳理全厂的水务管理工作，建立健全节水管理网络，加强电厂各专业的配合协同，摒弃节水工作仅为节能或环保专业的认识。定期组织制定节水管理工作计划并按照“五定原则”落实实施，建立长效、全面的管理标准，确保节水管理工作规范化、人性化、制度化。

加强节水管理工作，减少不合理的用水方式，是每个电厂在完善硬件节水设施时的一项重要工作。应逐步制定详细的用水管理规定，建立各主要系统的用、排水量台账，实现对主要供、排水系统的监控，以便生产部门及时发现问题，掌握全厂用排水情况。

加强水质监测管理工作，根据相关技术标准定期或不定期监测分析，掌握所有水质的波动情况，及时进行分析并采用相应的措施，避免因水质波动造成调整滞后。

将节水情况纳入员工绩效管理范畴，用奖惩制度约束员工的取、排水行为。

2.4 强化设施管理，加强运行维护

加强关口流量计的维护和校验。配备必要的、可靠的流量表，是做好节水监督管理工作的基础，对于全厂用水系统的有效、实时监测具有重要意义。完善在线监测仪表系统，配齐配全在线监测设备，实时监测各制、用水系统水质和废水排放情况，是水平衡试验的依据，是完善取用水工作、优化水处理及废水处理方式的必要条件。这样，可以确保合理利用水资源，促进废水处理设施的良性运行，保障处理设施效益的发挥。

合理选择原水预处理系统、废水处理系统、循环水处理系统、化学水处理系统、生活污水处理系统及工业废水处理系统等系统的形式及工艺，加强设备的运行维护，确保各系统按照设计性能稳定运行。

加强用水监督工作，重点是加强对用水大户的管理，如对汽机和锅炉分场要加强控制各转机设备的工业水用水量，在保证设备正常运行的情况下，避免冷却水或补充水过量使用，做到全厂用水大户水量可控。

2.5 高盐废水处理技术

高盐废水的回收利用，是目前火电发电厂废水综合利用的重点与难点。火力发电高盐废水主要有：脱硫废水、反渗透高盐废水、循环冷却排水。高盐废水通常具有高盐分、高氯离子、高悬浮物、高碱度、高硬度等特点，经过处理的高盐废水，通常浊度及pH值等指标得到控制，但溶解性总固体含量基本得不到有效处理。

高盐废水的处理工艺，总体上分为软化阶段和减量阶段，软化工艺主要包括碳酸盐软化、膜法软化、离子交换软化法;减量阶段，目前主要包括余热烘干工艺及蒸发结晶工艺[4-5]。

2.5.1 高盐废水的软化处理

软化处理的目的主要是，降低废水中的钙镁硬度、碱度以及部分有机物，减轻后续减量化处理的影响。通常采用的工艺有沉淀池+空气擦洗滤池+超滤工艺、碱式碳酸盐软化处理、硫酸盐软化处理+微滤工艺。微滤相比超滤工艺，具有寿命长、维护成本低、污染物难以污染膜表面等特点，且微滤出水水质基本满足后续处理工艺的需求。

2.5.2 高盐废水的减量处理

膜法浓缩。反渗透膜法工艺是一项回收率高、工艺稳定的处理技术。但反渗透处理工艺需要保证进水水质，进水的低悬浮物含量及低硬度，是反渗透工艺安全、稳定运行的研究重点。采用的工艺主要有海水反渗透、碟管式反渗透、高效反渗透等[6]。

正渗透膜法是利用膜的正向渗透过程，利用兩侧溶液的渗透压差作为驱动力，是水从较高化学势向较低化学势，即高含盐量侧向低含盐量侧运动的过程。其优点是驱动力是自发的，相比反渗透膜法，可以不外加渗透压，能够有效减少能量的消耗与损失。但在实际运行中存在以下两个问题：正渗透膜机械性能较差;汲取液再浓缩困难等。目前，在火电厂水处理领域暂时未大力推广应用，主要适用于垃圾渗滤液处理、污泥消化处理、膜生物反应器等方面[7]。

膜脱盐+蒸馏工艺。处理流程大致为废水被加热气化，蒸汽透过膜后，杂质被截留，水减温成可回收水。但因耗能高且装置较为复杂，目前依然停留在试验阶段。

加热处理工艺。高温烟道余热蒸干法。将高盐废水通过喷头雾化，利用锅炉尾部烟道的余热进行换热蒸发，盐析出后随炉渣排出，剩余部分被除尘器捕集。该工艺因利用现有设备作为热源，具有投资低、能耗小等特点，但是使用过程中具有以下两个问题：高盐废水易将雾化喷头堵塞;有少量氯化氢气体进入脱硫塔中进行富集，致使脱硫浆液中毒[6-7]。

3 建议

重视节水管理及节水、环保等方面的问题，加强水质、水量监测分析工作，积极开展水处理新技术的科研工作;落实水处理工艺的技术储备，并定期开展水平衡试验，必要时可进行全厂废水综合治理改造。根据当地污水排放标准和政策以及各自企业的经济实力，选择合适的工艺技术，确保在合法合规节能排放的同时，取得更大的经济效益。

参考文献

[1] 龙潇，何彩燕，石景燕，等.循环水排污水回用工艺中反渗透系统污堵原因分析[J].中国电力，2012，45（7）：43-46.

[2] 王冬梅，夏春雷，崔伟强，等.脱硫废水处理系统设计问题和运行难点对策分析[J].水处理技术，2015（12）：126-128.

[3] 胡大龙，于学斌，余耀宏，等.直流冷却型火电厂深度节水方案[J].热力发电，2016，45（9）：134-139.

[4] 王冬梅，程家庆，孔繁军.脱硫废水零排放技术与工艺路线[J].工业水处理，2017，37（8）：109-112.

[5] 张广文，孙墨杰，张蒲璇，等.燃煤火力电厂脱硫废水零排放可行性研究[J].东北电力大学学报，2014，34（5）：87-91.

[6] 林勇，王正江，胡大龙，等.某发电集团火电厂废水治理现状与对策[J].热力发电，2019，48（1）：77-83.

[7] 叶春松，罗珊，张弦，等.燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺[J].热力发电，2016，45（9）：105-108，139.