火力發(fā)電廠的廢水處理和節(jié)水技術(shù)研究

蓋永浩 楊勝濤（河北西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司， 河北 石家莊 050400 ）

火力發(fā)電廠的廢水處理和節(jié)水技術(shù)研究

蓋永浩 楊勝濤（河北西柏坡發(fā)電有限責(zé)任公司， 河北 石家莊 050400 ）

火力發(fā)電廠作為用水與排水大戶，其用水也由于過量開發(fā)水資源而逐漸變得緊張，在枯水期時常出現(xiàn)用水告急問題。很多火電廠還是處于隨意用水與排水的狀態(tài)，進一步嚴(yán)重污染了環(huán)境。因此加強對火力發(fā)電廠處理廢水以及廣泛應(yīng)用節(jié)水技術(shù)不但具有社會效益，還體現(xiàn)出極大的經(jīng)濟意義和環(huán)保意義。本文主要分析了火電廠用水和排水，火電廠廢水處理新技術(shù)，以及火電廠節(jié)水措施。

火力發(fā)電廠；廢水處理；節(jié)水技術(shù)

1 火電廠用水和排水

（1）火電廠用水 ①循環(huán)冷卻水：火電機組利用循環(huán)冷卻系統(tǒng)一般都會運用自然通風(fēng)濕式冷卻塔，極少數(shù)電廠利用的機械通風(fēng)冷卻塔，在全廠生產(chǎn)耗水總量中其蒸發(fā)、風(fēng)吹和排污損失達到了70%，其中基本上無法回收蒸發(fā)和風(fēng)吹損失，循環(huán)濕式冷卻火電廠節(jié)水主要集中在排污損失階段。②工業(yè)冷卻水。具體是指不包括凝汽器的主機和輔機應(yīng)用表面冷卻器形成的用水。③鍋爐補給水和化學(xué)自用水。根據(jù)相關(guān)要求將鍋爐補水率控制在2%鍋爐蒸發(fā)量之內(nèi)。

（2）火電廠排水 火電廠的排水量直接關(guān)系著用水量，火力發(fā)電廠的真正排水量就是各個系統(tǒng)的用水量除去蒸發(fā)、風(fēng)吹損失以及干灰調(diào)濕用水量。其中機組類型、規(guī)模、電廠所在位置、用水技術(shù)等都決定了各個用水系統(tǒng)的排水量?；痣姀S排水還包括經(jīng)常性排水和非經(jīng)常性排水。

2 火電廠廢水處理新技術(shù)

（1）廢水處理 火力發(fā)電過程中沖灰水是最關(guān)鍵的污染源，對其pH數(shù)值、顆粒懸浮物、含鹽量和氟積極控制十分重要。

在處理沖灰水的廢水中，濃縮水除灰是指降低原灰水比例到1∶5。在這一過程中，灰水比例是重點具體包括全廠水量平衡以及灰場水量平衡。在處理火電廠廢水中，另一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是去除灰渣。在含水量方面，灰渣僅僅是20%，這一工藝不但能夠達到節(jié)水目的，還可以盡量避免污染地下水。回收灰廠中除灰所排出的水到場區(qū)稱其為灰水閉路循環(huán)，這一回收的水便是補水。當(dāng)前，不少國家都采用了這一方法對水資源循環(huán)利用，進而實現(xiàn)節(jié)省成本。

（2）酸堿再生廢水處理 在火電廠廢水中，很多重金屬離子時常夾雜其中。需要采取離子交換設(shè)施去除，同時必須定期對設(shè)備進行維護。在這一過程中，會出現(xiàn)部分廢水，其中包含了很多酸堿性物質(zhì)，水質(zhì)極差，處理非常困難。當(dāng)前采取的方法是通過有機物中和酸堿，使其成為中性物質(zhì)，在后續(xù)對其處理?？墒沁@一方法的不足是產(chǎn)生了大量的不確定因素，因此運行效果并不理想。

高效分離池-絮凝沉淀法是一種對水中物質(zhì)有效除去的方法。這一方法的原理是采取高效分離池，將絮凝劑加入其中，通過絮凝劑對懸浮物及其產(chǎn)生的油進行去除。這一方法的優(yōu)點在于工藝較為簡單，可以實現(xiàn)一池多用，并且占地面積不大，成本低廉。

3 火電廠節(jié)水措施

（1）廢水回收利用 二次循環(huán)淡水的水損失具體表現(xiàn)為排污損失，而其主要和冷卻塔的濃縮倍率相關(guān)。濃縮倍率越大，排污損失越少，節(jié)水越顯著；但是提高濃縮倍率也會受到提升水鹽濃度引發(fā)的結(jié)垢、腐蝕等因素的影響，因此濃縮倍率過度提高缺乏經(jīng)濟性。目前較為成熟的是旁流過濾+反滲透工藝。旁流過濾工藝流程通常利用加藥、混凝、常規(guī)澄清過濾裝置；反滲透設(shè)備具體是脫鹽，降低水中含鹽量以便達到凝汽器管材對煙濃度的具體要求；同時在這一前提下可以適度提升冷卻塔的濃縮倍率，最終達到零排放。

（2）采取城市中水 火電廠可以將城市中水作為補給水源，不但能夠節(jié)省水資源，還可以避免排放污水，尤其適用于短缺水資源地區(qū)。在國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)成功應(yīng)用中水的案例，成效明顯。

（3）循環(huán)冷卻水技術(shù) 在火電廠所有用水量中循環(huán)冷卻水的用量比例最高，針對這一顯著特性，可以從以下方面進行節(jié)水。①提升冷卻塔工作效率，降低吹脫損失。對于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)帶濕式冷卻塔的，在冷卻水過程中會蒸發(fā)、風(fēng)吹和排污損失大量水，節(jié)水措施就是避免這部分損失以及提升冷卻塔工作效率。②提升循環(huán)水濃縮倍率。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行過程中濃縮倍率是主要控制參數(shù)，提升濃縮倍率可以降低補充的新鮮水量以及排污量，同時避免補充系統(tǒng)的阻垢劑和緩沖劑量。循環(huán)水濃縮具體通過添加硫酸調(diào)節(jié)pH數(shù)值+復(fù)合水質(zhì)穩(wěn)定劑、石灰處理+交換弱酸離子梳理以及分級濃縮串聯(lián)補水工藝等。

（4）適當(dāng)利用空冷系統(tǒng) 空冷系統(tǒng)稱為干式冷卻系統(tǒng)，是通過高效散熱器向大氣傳輸熱量，促使冷凝汽輪機乏汽。利用空冷系統(tǒng)可以有效節(jié)水，空冷系統(tǒng)極少出現(xiàn)耗水問題，與相同容量的濕冷機組對比，其冷卻系統(tǒng)自身就能夠?qū)崿F(xiàn)97%以上節(jié)水。

（5）大力推廣干式除灰技術(shù) 通過分析可知，火電廠水力除灰也是非常耗水的項目。這一方式嚴(yán)重污染環(huán)境，耗水量巨大，維護設(shè)備工作較為繁瑣。目前很多火電廠開始推廣應(yīng)用干式除灰技術(shù)。除去了沖灰耗水這一環(huán)節(jié)，相較于傳統(tǒng)的水力除灰，干式除灰不會出現(xiàn)耗水問題，也不會形成廢水。

4 結(jié)語

總而言之，火力發(fā)電廠在我國工業(yè)系統(tǒng)中是用水大戶。水不但成為熱力系統(tǒng)的工作媒介，也是很多熱力設(shè)備的冷卻媒介，廢水處理和節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用將會對火力發(fā)電廠穩(wěn)定運作造成影響的主要因素。因此，需要相關(guān)單位積極重視，認(rèn)真研究各類處理工藝，提升處理廢水的經(jīng)濟效益，保護自然環(huán)境。

［1］張貴祥，董建國，李志民.火電廠節(jié)水治污新工藝--循環(huán)水分級濃縮串聯(lián)補水技術(shù)［J］.河北電力技術(shù)，2014，（4）.

［2］卞志勇.火電廠節(jié)水途徑及相關(guān)技術(shù)探討［J］.湖北電力，2013，（12）.

蓋永浩（1980- ），男，河北石家莊人，助理工程師，?？?，主要研究方向：電廠化學(xué)。