電廠廢水處理及回用技術(shù)的研究進展

蘇穎　馬芳　肖子博

（山東省環(huán)境保護科學(xué)研究設(shè)計院山東濟南250001）

電廠廢水處理及回用技術(shù)的研究進展

蘇穎馬芳肖子博

（山東省環(huán)境保護科學(xué)研究設(shè)計院山東濟南250001）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，電能作為在社會發(fā)展中的作用越來越顯著。同時電力系統(tǒng)也在快速的發(fā)展。電廠作為用水量較大的組織，對其產(chǎn)生的廢水進行有效、合理的利用，對于水資源的有效利用有著重要的意義。此外，對于社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展也具有十分重要的意義。本文首先對電廠所產(chǎn)生廢水的特性進行了討論，隨后對廢水的處理技術(shù)等進行了探討。

電廠；廢水處理；回用技術(shù)

1　引言

我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，對原本水資源短缺的現(xiàn)象顯得更為突出。水資源的有效利用對我國的經(jīng)濟發(fā)展有著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展污水的處理技術(shù)及回用技術(shù)也在不斷的改善，也是緩解水資源短缺現(xiàn)象的重要措施。我國的廢水回用技術(shù)還處于發(fā)展階段，相對發(fā)達國際的污水會用率較低。還需要在技術(shù)、政策法規(guī)等方面不斷提高。電廠中水資源利用量較大，提高污水的回用率能夠有效減少電廠企業(yè)對自然水資源的需求量，而且還能夠降低對生態(tài)環(huán)境的污染負荷，是保護生態(tài)環(huán)境的有效措施[1]。

2　電廠廢水所具有的特殊性質(zhì)

一般來說電廠產(chǎn)生的廢水種類繁多，主要有運行過程中產(chǎn)生的冷卻水、酸堿廢水、清洗發(fā)電設(shè)施的廢水、沖洗煤產(chǎn)生的廢水，此外，還有反滲透產(chǎn)生的高濃度廢水。其中設(shè)備冷卻水只是收到熱污染，水質(zhì)并未有大的變化；生產(chǎn)技術(shù)中產(chǎn)生的廢水相對冷卻水，水量大、懸浮物含量高，水中所含污染物濃度較高，主要有石油類、揮發(fā)酚、無機鹽等[2]。電廠廢水進行回用是目前普遍采用的技術(shù)，可以為火電廠節(jié)約30%以上的新鮮水，同時可以減少電廠廢水的排放量，降低對環(huán)境的污染。隨著污水回用技術(shù)的發(fā)展，根據(jù)電廠廢水的來源和污染程度，使其廢水進行零排放逐漸成為一種發(fā)展趨勢。

3　電廠廢水的處理技術(shù)

3.1膜技術(shù)處理電廠廢水

3.1.1微濾—納濾膜技術(shù)

微濾膜是含有均勻多孔的薄膜，是以靜壓力為過濾介質(zhì)的推動力進行分離作用。其厚度一般在90μm～150μm，粒徑為0.025μm～10μm，其可承受的操作壓力為0.01 Mpa～0.1Mpa。隨著膜技術(shù)的發(fā)展在反滲透的基礎(chǔ)上開發(fā)研制出了一種新型的過濾膜——納濾膜。其對一價離子和小分子物質(zhì)的截留性相對較差，主要針對多價離子和和大分子有機物，它的截留能力介于反滲透和超濾膜之間，膜粒徑在0.1nm～l nm，承受的壓力為0.5Mpa～1 Mpa[3]。

熱電廠產(chǎn)生的廢水量大，其主要含有的污染物質(zhì)有SS、鹽、有機物等。如果不將其有效合理的利用，直接排放的話，將會造成大量的水資源浪費，而且污染了周圍的生態(tài)環(huán)境?？衫梦V—超濾技術(shù)對其進行處理，然后回用。首先，利用微濾膜將其中的懸浮顆粒物、有機物、氨氮、磷等去除，以及污水中的細菌數(shù)，進一步調(diào)節(jié)pH去除污水中的CO2，然后再通過納濾膜去除鹽分，即可作為回用水繼續(xù)使用。

3.1.2超濾反滲透技術(shù)

超濾膜作為一種高分子膜，它受水質(zhì)影響的更多，例如原水中的高分子有機物、無機鹽以及原水流速、膜壓力、溫度等。在大量的實踐中，超濾膜對原水中的凈化、分離具有非常好的效果，能夠有效的去除污水中的膠體物質(zhì)、細菌、有機物等，而且出水水質(zhì)穩(wěn)定，水通量高等優(yōu)點[4]。

相比超濾膜技術(shù)，反滲透膜技術(shù)必須通過外加壓力下，進行對水溶液中的一些物質(zhì)進行選擇性過濾，進而對污水進行淡化、濃縮分離。反滲透膜技術(shù)可以截留溶解性鹽和分子量大于100的有機物。具有能耗低、設(shè)備簡單、而且易于實現(xiàn)自動化操作等優(yōu)點。

在實際應(yīng)用中，超濾膜技術(shù)一般作為反滲透技術(shù)的前處理，主要處理污水中大部分的有機物、氨氮、磷等，隨后通過反滲透膜進一步去除無機鹽。超濾技術(shù)作為反滲透處理的保障措施，使污水進入反滲透之前可以保證了反滲透的入水要求，保證了它的穩(wěn)定運行，提高了反滲透膜的出水水質(zhì)和使用壽命。超濾膜在進行污水處理時，截留了大部分的污染物質(zhì)，自然更容易產(chǎn)生膜污染。而在實際應(yīng)用中，在超濾前添加過濾裝置，先降低一部分顆粒物、有機物等；還有設(shè)置絮凝裝置，對水中可溶性有機物進一步的降低。

在進入反滲透之前，還需要在添加阻垢劑、殺菌劑。其實降低了進水中的過飽和度，為后續(xù)的分離純化減少有機雜志、膠體物質(zhì)等。此外，還需投加亞硫酸氧鈉以防止對反滲透膜的損壞和一些厭氧菌的繁殖。

3.1.3電驅(qū)動膜分離技術(shù)

電驅(qū)動膜技術(shù)是一種新型的膜處理技術(shù)，在電廠、化工、環(huán)保等行業(yè)具有很多應(yīng)用。它是以電位差作為分離離子的驅(qū)動力，然后利用膜的選擇透過性來進行分離污水中的離子，是一種膜技術(shù)的新興應(yīng)用。它的結(jié)構(gòu)由陰、陽電驅(qū)動膜、隔板和電極組成，隔板隔成的通道是水流的通道，淡水經(jīng)過的隔室稱為脫鹽室，而濃水通過的隔室濃縮室。而在實際應(yīng)用中，常常是多個這樣的裝置重復(fù)串聯(lián)，進而構(gòu)成了一個電驅(qū)動膜分離系統(tǒng)[5]。

電驅(qū)動膜分子裝置可以有效的處理電廠廢水，對其廢水中的鹽分可以有效的分離、淡化。為了防止膜和隔室的污染，通過加氯、絮凝、過濾等方法對進水進行一個預(yù)處理，以得到更佳的處理效果。

3.2氣浮-V型濾池工藝

電廠產(chǎn)生的廢水經(jīng)過處理主要是回用于冷卻水系統(tǒng)，但是需要重點解決水質(zhì)的問題。首先是水中的雜質(zhì)離子，其中主要是氯離子，否者將會腐蝕回用系統(tǒng)的管材。其次是降低生物污泥，污泥將會堵塞和腐蝕回用系統(tǒng)的銅管。還有污水中的硫化物。此外，在實際的應(yīng)用中，電廠中回用的廢水還應(yīng)投加殺菌劑[6]。

經(jīng)過對電廠廢水水質(zhì)的研究，氣浮-V型濾池工藝能夠有效的對廢水進行處理，而且還能夠達到回用水的水質(zhì)要求。其處理工藝如圖1。

圖1　氣浮-V型濾池處理工藝圖

該工藝流程為，收集電廠的各種廢水首先進入格柵，進入到調(diào)節(jié)池中，經(jīng)過調(diào)節(jié)池的初步沉淀，再通過廢水提升泵進入氣浮池，在進入氣浮池之前投加混凝劑，使得廢水中的膠體物質(zhì)和懸浮物質(zhì)經(jīng)過沉淀得到去除，而被氣泡帶到水面的物質(zhì)由刮渣機清除。通過氣浮池的水將進入V型濾池，隨后進入中間水池、清水池，在該過程中投加磷酸鈉來調(diào)整廢水的pH值，最終經(jīng)清水泵到達循環(huán)冷卻水池進行回用。該技術(shù)成熟穩(wěn)定，操作簡單，投資少，可以有效的降低廢水中的各種離子、有機物等。

4　電廠廢水的回用方式

4.1低含鹽量廢水的處理回用

在電廠中主要是主廠房的排水中含鹽量不高，該類廢水中含鹽量不高，較易處理。常規(guī)的處理方法是經(jīng)過澄清、過濾來去除污水中的懸浮物、有機物等，隨后進入電廠的循環(huán)水系統(tǒng)。但是，一般廢水中會含有一部分生活污水，不能只是通過混凝氣浮、過濾的工藝。還需要進行深度處理，以降低污水中的氨氮、COD等，通過該步驟才能達到回用的目的。

4.2高禽鹽量廢水的處理回用

隨著電廠技術(shù)的發(fā)展，高鹽度水在電廠中的利用越來越少，大部分的高鹽廢水需經(jīng)過深度處理才能達到利用的目的。高鹽水中含有大量的無機離子，很容易在回用系統(tǒng)中結(jié)垢，造成管道的損害。高鹽度水處理起來較為困難，不僅需要考慮污水中的懸浮物、有機物、膠體等，還需要降低水中的碳酸鹽和硅酸鹽等一些難容的鹽類。目前采用的處理方式主要為預(yù)處理后，利用反滲透膜技術(shù)進行深度處理，才能達到回用的要求，該工藝中很容易造成膜的污染，因此，處理成本相對較高。

5　結(jié)語

我國的城市發(fā)展速度較快，但是環(huán)?；A(chǔ)設(shè)施相對滯后，尤其是水資源短缺現(xiàn)象。而且我國的資源結(jié)構(gòu)中煤炭仍然占據(jù)主要地位，火電廠也相對較多，而且水量使用較大。電廠應(yīng)加強廢水的處理技術(shù)，制定明確的目標(biāo)。而污水的處理技術(shù)和工藝需進行科學(xué)、嚴謹?shù)难芯亢驮O(shè)計，根據(jù)不同類型的電廠進行符合實際情況的工藝技術(shù)，既要經(jīng)濟又要合理，而且不僅要考慮當(dāng)前的需要，更需認識到以后的發(fā)展。參考文獻

[1]莫華,吳來貴,周加桂.燃煤電廠廢水零排放系統(tǒng)開發(fā)與工程應(yīng)用[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2013,11(3)：34-38.

[2]劉穎,談建武.火電廠廢水治理方法及脫硫廢水處理工藝綜述[J].裝備機械.2011,12(1):27-31.

[3]葉超.火電廠節(jié)水模型的研究[M].華北電力大學(xué),2012,3(13):45-49.

[4]張靜.關(guān)于火電廠廢水處理技術(shù)的思考[J].資源節(jié)約與環(huán)保, 2015,10(3):67-71.

[5]沈一村,徐穎.超濾—反滲透工藝對電廠廢水處理效果的探討[J].露天采礦技術(shù),2009,3(1):31-35.

[6]徐忠明,王璟,楊寶紅,等.氣浮—V型濾池工藝在電廠廢水處理中的應(yīng)用[J].浙江電力,2006,2(12)：23-28.

蘇穎（1980—），女，漢族，碩士學(xué)歷，工程師，主要從事污水處理技術(shù)研究和設(shè)計工作。