华能沁北发电有限责任公司河南省济源市459012
摘要：水资源缺乏，水价上涨，用水成本占火电厂发电成本的比例越来越高。将废水处理及循环利用技术应用于火电厂废水处理中，既杜绝了废水排放，保护环境，又通过废水重复利用，大大降低耗水量，降低发电成本，保障机组安全，环境效益和经济效益非常明显。
关键词：火电厂；废水处理；循环利用
我国是一个水资源短缺的国家，资源型、水质型缺水已成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈，普遍存在的用水方式粗放、用水效率不高、用水浪费现象，在加剧水资源短缺的同时，也增加了污水排放量，加重了水体污染。火电是我国目前最主要的发电源，输出稳定、技术成熟，但同时也面临着水资源消耗所带来的一系列问题。某电厂现有装机容量1X200MW超高压燃煤凝汽式机组，凝汽器采用直流冷却，除灰方式为灰渣混除、气力和水力除灰并存。由于建厂时间较早，对环境保护和水资源重复利用的认识和重视程度不够，整个电厂取、排水量非常之大。随着国家提高取水与用水价格，作为用水排水大户的火电厂用水成本大幅上涨。因此，采用合理可行的废水回收利用方案，最大程度回收利用电厂废水，在降低电厂运行成本的同时，也保护了水资源环境。
1.火电厂废水来源和特点
火电厂的发电过程中主要产生这3大类废水：工业废水、冲灰废水和生活污水。火电厂的工业废水指整个生产过程中排放的废水，具体有仪器设备冷却用水、化学处理过程中的再生废水、锅炉产生废水和输煤过程产生的废水等。因为火电生产过程产生的废水种类繁多，因此工业废水中含有的污染物种类多，而不同部位产生的污染物含量也不固定，不一样。这就导致不同的火电厂废水中的污染物不一样，常见的污染物主要有硫化物、有机物和油等，这些污染物如果不经处理排放会对环境造成严重的破坏。火电生产过程会产生大量的灰尘，需要经过冲洗之后进行排放，火电灰尘冲洗一般有除尘器的冲洗和锅炉炉渣的冲洗等，灰尘冲洗用水占到了整个发电过程的很大比例，少的有40%，多的到50%，冲洗用水量受到燃烧方式、燃煤种类等的影响。冲灰水成分比工业废水简单，其成分中主要是盐、氟和悬浮物等超过标准，水体的pH值超标，另外一些电厂会有重金属超标现象。冲灰水不达标排放会使水体浑浊，大量生物死亡，生态稳定性遭到破坏，同时其也会造成水体周围土壤的盐碱化，降低土地的利用价值。火电厂发电中排放的生活用水占比最小，约10%左右。生活用水污染物和人体生活习惯有关，生活用水容易滋生微生物的生长，极易造成水体有机物浓度大，富营养化。
2.废水处理方案
2.1脱硫废水处理
电厂脱硫废水的来源是烟气脱硫系统，主要污染物为pH、COD、重金属、盐类等。石灰石湿法烟气脱硫的工艺要求pH值控制在5.0~5.5之间，烟气脱硫排出的废水pH值也在此范围内，而大多数重金属离子的氢氧化物在pH值为8.0~9.0之间的沉淀效果最好。因此处理脱硫废水，首先通过投加消石灰中和废水的酸性，然后过量的消石灰再与废水中的重金属离子反应生成氢氧化物在pH为8.0~9.0的碱性环境中沉淀，从而去除废水中的重金属。在脱硫废水中添加消石灰可以通过中和沉淀去除大多数的重金属离子，但是脱硫废水中的有些重金属比如汞，在脱硫废水中与氯离子形成了一种稳定可溶性的汞-四氯合成物，就难以用消石灰去除。因此在脱硫废水的处理过程中，通常还会在中和后添加有机硫化物（如TMT15）与重金属离子螯合形成极难溶于水，且具有良好的化学稳定性的有机硫化产物沉淀，进一步提高重金属的去除效率。
2.2转机冷却排水处理电厂转机冷却排水水量巨大，占电厂废水处理量的83~88%，主要污染物为悬浮物和油类，处理方案为首先投加破乳剂将废水中的乳化油做破乳处理，然后通过气浮去除悬浮物和油类。综合考虑处理后该水的用途(部分用作脱硫岛工艺用水，部分用作锅炉补给水原水，部分用于凝汽器冷却水系统补水)和整个处理工艺的经济性，拟定了如下处理方案：用泵将转机冷却排水从收集池送入反应池，添加破乳剂对乳化油进行破乳，然后进入气浮系统，通过向废水中通入空气，使废水中的油和悬浮物黏附在空气形成的微小气泡上上浮至水面，再通过刮渣机刮除。处理后的废水一部分直接补充至凝汽器冷却水系统，另一部分经活性炭过滤后补充至锅炉补给水系统和脱硫岛工艺用水。
2.3预处理站排泥水处理
根据预处理站排泥水水质特点，由于该类废水主要悬浮物含量超标，通过浓缩、脱水方式去除水中悬浮物，其中的滤液再返回入澄清池，而产生的泥饼运往灰场。根据以上原理，该类废水的处理过程如下：排泥水收集入污泥缓冲池，再通过泵送入带式浓缩脱水一体机，辅以投加脱水助剂，废水中的悬浮物以泥渣形式得以去除，滤液再返回入澄清池。
2.4非经常性废水处理系统
非经常性废水中主要超标物为pH值、SS和COD。虽然非经常性废水一次排水量很大，但由于其排水的间断性(约1年1-2次)，且其水质与脱硫废水水质的相似性，可先通过一缓冲贮存池贮存后，再与脱硫废水混合一起处理。
2.5含油废水处理
电厂含油废水的来源主要是柴油储罐区设备、燃油泵房以及地面冲洗水，主要污染物是油类和悬浮物。含油废水主要采用隔油、气浮、吸附过滤等方式处理，收集到的油可回收，处理后的废水可回收或排放。含油废水处理工艺如下：含油废水首先进入隔油池进行重力分离，再进入气浮机中，使废水中的油类和悬浮物随空气微小气泡上浮到水面，由刮渣机刮除，经气浮处理后的清水通过活性炭过滤，回用至脱硫岛用水。
2.6治理后废水去向
经处理后的脱硫废水勿需外排而直接用于电厂的水力冲灰，保证了灰场灰的品质不受影响。转机冷却水经气浮处理后，大部分用于电厂工业循环水直接回用，一部分经活性炭过滤器进一步过滤处理，用于锅炉补给水系统和脱硫岛系统，另一部分用作循环水系统补水。因此，此工艺的实施，实现了转机冷却水的零排放，对环境和水源不会造成任何污染。含油废水经隔油、气浮、吸附过滤处理后用于脱硫岛系统补水。预处理站的排泥水通过加药浓缩脱水处理后，产生泥饼外运，滤液返回澄清池，没有任何废水外排。生活污水经处理合格后用于地面冲洗和绿化用水。
结语
随着水资源的日益紧张，在大量用水的火电厂进行废水的综合治理非常有必要。火电厂废水的综合治理主要从工业废水、冲洗废水和生活用水等方面开展。火电厂废水处理的思路主要是利用废水，提高废水的利用效率，减少废水排放，另一方面是通过物理、化学、生物等的方法改善废水的质量，变废水为宝。治理好火电厂废水不仅能带来一定的经济收益，还能够促进环境保护，带来一定的社会效益
参考文献：
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