文_朱斌 張偉 高峰 神華國(guó)華永州發(fā)電有限責(zé)任公司

1 廢水處理中的困難

現(xiàn)在的大型火力發(fā)電廠在消耗大量用水的同時(shí)產(chǎn)生各種類型的廢水，這些廢水中分別含有固體、有機(jī)、有毒、生物、酸堿及其它不同類型的污染物，不同類型污染物的處理要求、工藝也不相同。由于火力發(fā)電廠廢水處理的現(xiàn)狀以及越來越嚴(yán)格的環(huán)保要求，造成火力發(fā)電廠存在廢水量大、工藝復(fù)雜、排放標(biāo)準(zhǔn)和投資成本高等一系列問題，一直困擾著各個(gè)火力發(fā)電企業(yè)。而現(xiàn)在火力發(fā)電廠對(duì)廢水的處理更多只是停留在部分回收、達(dá)標(biāo)排放的階段，很難做到廢水零排放。

2 廢水綜合處理的方法

從火力電廠化學(xué)廢水產(chǎn)生來看，可包括經(jīng)常性排水和非經(jīng)常性排水2 種。經(jīng)常性排水包括鍋爐補(bǔ)給水處理再生廢水、化學(xué)試驗(yàn)室排水、凝結(jié)水精處理再生廢水、脫硫廢水等；非經(jīng)常性排水包括鍋爐化學(xué)清洗廢水、空預(yù)器沖洗廢水、機(jī)組啟動(dòng)時(shí)排水等。不同種類的廢水需采用不同的工藝區(qū)處理：廢水處理過程中，對(duì)儀表、人工取樣等的排水，可直接設(shè)置單獨(dú)的回收裝置，不需處理就可直接回收利用，降低污水處理的量；對(duì)主要含固體污染物的廢水，如含煤廢水等，可通過平流沉淀、微孔陶瓷過濾，澄清后的廢水用于對(duì)水質(zhì)要求不高的部位（煤場(chǎng)噴灑、沖洗）等；對(duì)含有有機(jī)污染物、生物污染物的廢水，可通過生物氧化、過濾、消毒等處理方法，降低污染物的含量，經(jīng)澄清后用于現(xiàn)場(chǎng)的綠化、沖洗等；對(duì)含有低濃度的酸堿污染物、低濃度的含鹽污染物的廢水，通過絮凝、沉淀、澄清、中和、過濾等方式進(jìn)行處理，處理后的水回收利用到一般水質(zhì)要求的部位；對(duì)于含鹽濃度大，成分難以去除的廢水，如脫硫廢水等，可采用濃縮、干蒸等方法，實(shí)現(xiàn)固液分離，分開處理。

本文將通過國(guó)內(nèi)某一在建2×1000MW 機(jī)組的大型火力發(fā)電廠全廠廢水綜合處理的設(shè)計(jì)理念，來探索火力發(fā)電廠進(jìn)行廢水零排放治理的合理方案。

3 廢水零排放的應(yīng)用

3.1 機(jī)組介紹

該火力發(fā)電廠位于湖南中部地區(qū)，鍋爐采用超超臨界壓力燃煤直流鍋爐，一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài) 排渣、露天布置、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)；汽輪機(jī)采用高效超超臨界、一次中間再熱、九級(jí)回?zé)?、單軸、四缸四排汽、純凝式汽輪機(jī)；配套設(shè)計(jì)有脫硫、脫硝、除塵和廢水處理設(shè)備。

該機(jī)組鍋爐補(bǔ)充水處理系統(tǒng)水源為湘江經(jīng)凈化處理后的地表水，采用超濾、反滲透、離子交換一級(jí)除鹽的方案，循環(huán)冷卻水采用冷卻塔冷卻，循環(huán)水設(shè)計(jì)濃縮倍率為5.5。

3.2 廢水來源

3.2.1 鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)

超濾裝置、反滲透過濾器、反滲透裝置運(yùn)行中會(huì)定期進(jìn)行反洗，反洗排出的廢水；反滲透裝置運(yùn)行后產(chǎn)生的濃排水；離子交換器再生時(shí)產(chǎn)生的排水。

3.2.2 循環(huán)水排污水處理系統(tǒng)

循環(huán)水排污水進(jìn)行處理時(shí)，超濾、反滲透裝置反洗排水；反滲透裝置運(yùn)行產(chǎn)生的濃排水；離子交換器再生排水。

3.2.3 精處理系統(tǒng)

精處理前置過濾器反洗排水以及精處理混床再生再生時(shí)產(chǎn)生的排水，這些廢水中經(jīng)常含有氯、硅、鐵的雜質(zhì)。

3.2.4 脫硫廢水

脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，為降低塔內(nèi)漿液中的Cl-1 含量而持續(xù)排放的廢水。

3.2.5 其它廢水

空預(yù)器沖洗、鍋爐排污等產(chǎn)生的廢水；含煤系統(tǒng)沖洗產(chǎn)生的廢水，生活廢水等。

3.3 處理方案

3.3.1 廢水分類處理

將生產(chǎn)過程中現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的主要廢水按照廢水中含有雜質(zhì)和處理工藝的不同分類進(jìn)行處理，廢水處理流程如圖1 所示。

圖1 火力發(fā)電廠廢水處理流程

在鍋爐補(bǔ)給水和循環(huán)水排污水處理過程中，超濾裝置、反滲透過濾器、反滲透裝置反洗排水，鍋爐補(bǔ)給水及精處理再生時(shí)排出的淡水，前置過濾器反洗排水、空預(yù)器及煙氣側(cè)沖洗排水、機(jī)組排水槽來水，這些水中含有的雜質(zhì)和鹽分易于處理，均排至到工業(yè)廢水池集中存儲(chǔ)和處理；鍋爐補(bǔ)給水和循環(huán)水排污水處理過程中，反滲透裝置運(yùn)行中排出的濃排水，這部分水的水質(zhì)能滿足脫硫系統(tǒng)用水要求，故直接排入脫硫工藝水箱中，作為脫硫工藝水的補(bǔ)充水源；鍋爐補(bǔ)給水和精處理混床再生時(shí)排出的濃水，里面含有氨氮等難于處理的高濃度離子，這部分水排入到脫硫廢水處理系統(tǒng)中處理；全廠的生活污水則通過生活污水池進(jìn)行存儲(chǔ)后集中通過生活污水站進(jìn)行處理；煤場(chǎng)沖洗時(shí)的含煤廢水，主要是含有煤粉等機(jī)械性的雜質(zhì)，通過絮凝沉淀后，可直接回收利用，用于煤場(chǎng)的噴灑和沖洗。

3.3.2 采用合適的廢水處理工藝

3.3.2.1 工業(yè)廢水處理工藝

工業(yè)廢水主要來自空氣預(yù)熱器和鍋爐煙氣側(cè)沖洗排水，處理時(shí)先通過曝氣氧化調(diào)節(jié)PH 值，使廢水中產(chǎn)生大量吸附能力強(qiáng)的Fe(OH)3絮狀物，能起到較好的除鐵質(zhì)懸濁物的效果，反應(yīng)方程式為：然后在澄清池內(nèi)添加絮凝劑、助凝劑進(jìn)行絮凝、沉淀、澄清，在中和池調(diào)節(jié)水質(zhì)、過濾后水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行回收利用，流程如圖2 所示。

圖2 工業(yè)廢水處理流程圖

3.3.2.2 生活污水處理工藝

生活污水在處理工藝上，選擇國(guó)內(nèi)生活污水處理主流的A2/O生物氧化方法（即厭氧-缺氧-好氧法）。在厭氧池內(nèi)，釋放廢水中的磷，同時(shí)對(duì)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。在缺氧池內(nèi)，主要是進(jìn)行脫氮，在缺氧條件下，硝酸氮在反硝化菌的代謝作用下轉(zhuǎn)化形成有機(jī)氮化合物，或異化分解形成氣態(tài)氮。在好氧池內(nèi)，進(jìn)一步降解，硝化菌將污水中存在的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，同時(shí)聚磷菌利用在厭氧條件下產(chǎn)生的動(dòng)力進(jìn)行過度吸磷，實(shí)現(xiàn)去除BOD、硝化和吸收磷。生活污水處理的工藝流程如圖3 所示。

圖3 生活污水處理流程圖

經(jīng)處理合格的生活污水，達(dá)到國(guó)家綜合污水排放標(biāo)準(zhǔn)后，再經(jīng)澄清、過濾、消毒后作為廠區(qū)道路沖洗、綠化及沖洗之用。

3.3.2.3 脫硫廢水處理工藝

該電廠對(duì)脫硫廢水處理的工藝主要是通過采用深度預(yù)處理、加熱、濃縮、蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥等步驟，其中加熱干燥的氣源采用省煤器出口的煙氣，將濃鹽水干燥成為結(jié)晶鹽后實(shí)現(xiàn)固化，干燥過程中產(chǎn)生的冷凝水及蒸餾水收集后作為冷卻塔補(bǔ)水。

4 廢水處理結(jié)果

該火力發(fā)電廠生產(chǎn)中產(chǎn)生的含煤廢水、生活污水、工業(yè)廢水、脫硫廢水等經(jīng)有效處理后進(jìn)行了回收利用，實(shí)現(xiàn)了零排放，不僅改善了環(huán)境，也提高了經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

加快火力發(fā)電廠廢水零排放處理,不但可以解決廢水排放的問題,而且可以使水資源得到循環(huán)利用,減少水源的浪費(fèi)。根據(jù)電廠產(chǎn)生的廢水中含有不同的成分和處理難度分開存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)廢水處理的減量化。處理過程中根據(jù)各種廢水處理難度的不同，選擇合理的處理工藝進(jìn)行綜合處理后，能達(dá)到火力發(fā)電廠廢水零排放的目標(biāo)，能為國(guó)內(nèi)火力發(fā)電廠進(jìn)行廢水零排放提供可行的參考方案。