火力發(fā)電廠廢水零排放淺析

摘要：在電力產(chǎn)能過剩的形勢(shì)下，只有火電環(huán)保技術(shù)必須不斷提高發(fā)展，才能適應(yīng)和諧社會(huì)的要求。介紹了火力發(fā)電廠深度節(jié)水與廢水零排放措施，提出了水污染防治對(duì)策以及應(yīng)急處理措施，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)廢水零排放，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：火電廠；節(jié)水；廢水；零排放

零排放是指不向外界排出對(duì)環(huán)境有任何不良影響的水，進(jìn)入電廠的水最終只以蒸汽的形式蒸發(fā)到大氣中，或以適當(dāng)?shù)男问椒忾]、填埋處置。實(shí)現(xiàn)廢水零排放，電廠將實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)水，同時(shí)由于不向外界水體排放廢水，可以最大程度地保護(hù)水環(huán)境。

真正實(shí)現(xiàn)電廠廢水零排放是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，由于各個(gè)電廠用水系統(tǒng)給水方式的不同，廠內(nèi)用水分配不同和系統(tǒng)配置的不同，如采用水力除灰、干除灰或干法脫硫、濕法脫硫等，零排放實(shí)現(xiàn)的方案也不一樣。由于零排放電廠中各個(gè)水系統(tǒng)的廢水被完全的分級(jí)利用和處理后回用，因此應(yīng)該選擇合理的方式分配這些水量，以保證各個(gè)子系統(tǒng)用水的水量、水質(zhì)、水溫的要求；同時(shí)還要對(duì)各個(gè)用水子系統(tǒng)選擇合適的給水方式，使其產(chǎn)生的廢水量最少，還要把最后的末端廢水處理掉才能達(dá)到真正零排放。

1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)水

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)水目標(biāo)是在凝汽器及輔機(jī)設(shè)備管材能正常運(yùn)行的前提下盡可能提高濃縮倍率。

（1）加酸處理

酸可以使水中的碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為非碳酸鹽硬度.因此向循環(huán)水中加入酸可以防止循環(huán)水濃縮時(shí)碳酸鈣的析出。提高飽和鈣離子濃度，在補(bǔ)充水水質(zhì)基本不變的情況下提高濃縮倍率。另外，反應(yīng)中生成的游離CO2也有利于抑制碳酸鹽垢的析出。加酸量維持在循環(huán)水中碳酸鹽硬度值低于極限碳酸鹽硬度。單獨(dú)加酸處理成本較低且簡(jiǎn)便有效。但對(duì)于水容量較大的系統(tǒng)，pH、堿度等指標(biāo)的檢測(cè)常滯后于加藥時(shí)間。因此加酸量不容易控制。同時(shí)存在S042-對(duì)混凝土的腐蝕問題。

（2）硫酸-阻垢劑穩(wěn)定處理

硫酸-阻垢劑處理是指在水體中先加入硫酸使補(bǔ)充水堿度降到一定程度后再加入阻垢劑如聚磷酸鹽、有機(jī)阻垢劑等。從而達(dá)到阻垢和保證循環(huán)水穩(wěn)定運(yùn)行的目的。該法占地小、技術(shù)簡(jiǎn)單。但是需注意S042-濃度過高會(huì)侵蝕混凝土，同時(shí)用有機(jī)磷處理循環(huán)冷卻水勢(shì)必加強(qiáng)水生物的繁殖，加重腐蝕程度，所以藥劑處理要同時(shí)考慮阻垢、緩蝕及殺菌等多方面的效果.一般可以考慮采用復(fù)合型阻垢劑。

（3）弱酸樹脂交換處理

用弱酸離子交換樹脂處理原水可降低水中的碳酸鹽硬度及相應(yīng)的堿度，再投加緩蝕劑可防止循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕。既可提高循環(huán)水濃縮倍率，又不會(huì)增加水中硫酸根離子。經(jīng)弱酸樹脂處理后加阻垢劑的水樣中即使有CaCO3結(jié)晶產(chǎn)生，也不會(huì)馬上從水中析出。該法適用于處理碳酸鹽硬度比例高的水，優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行條件好、交換容量大、易再生、酸耗較低。從根本上解決了結(jié)垢問題。缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積大、廢水排放量大。

（4）石灰軟化-加酸-旁濾加藥處理

補(bǔ)充水在預(yù)處理時(shí)就投加適當(dāng)?shù)氖遥ニ械腃a2+、Mg2+。原水鈣含量高而補(bǔ)水量又較大的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常采用這種方法。經(jīng)石灰處理的水，雖然碳酸鹽堿度可以降低，但卻有可能出現(xiàn)CaCO3沉淀，為消除這種不穩(wěn)定性，可添加少量H2SO4。。該法優(yōu)點(diǎn)是處理能力大，運(yùn)行費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是投資大、 對(duì)石灰粉純度要求高、對(duì)環(huán)境影響大。

（5）旁流弱酸處理

除直接對(duì)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)充水進(jìn)行處理，還可對(duì)循環(huán)水進(jìn)行旁流處理。其工藝流程如下：循環(huán)水塔池-循環(huán)泵-清水箱-清水泵-高效過濾器-弱酸交換器-循環(huán)水。該技術(shù)可有效去除循環(huán)水中的懸浮物， 降低循環(huán)水的碳酸鹽硬度。維持循環(huán)水高濃縮倍率運(yùn)行，減少排污量。但含氯殺菌劑會(huì)對(duì)弱酸樹脂的機(jī)械強(qiáng)度起一定的破壞作用，此外，弱酸離子交換反應(yīng)速度慢，運(yùn)行流速低，需要設(shè)備多，系統(tǒng)復(fù)雜。

（6）反滲透脫鹽處理技術(shù)

隨著膜處理技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在也有廠家采用反滲透對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行軟化、除鹽處理。其脫鹽率常在98%左右。一般≥95%。該處理法操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，是對(duì)弱酸樹脂交換處理技術(shù)的新發(fā)展.并且脫鹽效果好，有利于提高循環(huán)水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)火電廠循環(huán)水系統(tǒng)零排放。缺點(diǎn)是投資大、膜污染嚴(yán)重、清洗頻繁。

循環(huán)冷卻水由于蒸發(fā)而濃縮，會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)和腐蝕。提高濃縮倍率可以使排污率降低，減少循環(huán)水系統(tǒng)排污的水量，達(dá)到減少給水從而節(jié)水的目的。針對(duì)給水系統(tǒng)組成和不同水質(zhì)，采用加酸降低堿度結(jié)合加阻垢劑防止結(jié)垢，加緩蝕劑防止腐蝕，加殺生劑防止微生物粘泥，補(bǔ)充水（或旁流）弱酸處理、石灰處理降低碳酸鹽硬度等。

循環(huán)冷卻水排污水可用于除灰渣系統(tǒng)和脫硫系統(tǒng)給水，經(jīng)過適當(dāng)處理后也可以作為鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)給水。其他系統(tǒng)統(tǒng)籌計(jì)劃。

2 除灰渣系統(tǒng)零排放

除渣系統(tǒng)的用水水質(zhì)要求不高，水分損耗主要由爐底水封槽補(bǔ)水補(bǔ)給，不足部分由廢水處理站的排水補(bǔ)充，灰?guī)旎厮毓I(yè)水補(bǔ)水作為備用。沖渣水形成閉式循環(huán)，回收利用。為防止系統(tǒng)管道結(jié)垢，可定期進(jìn)行酸洗處理。日常運(yùn)行中可加酸或阻垢劑以防止管道結(jié)垢。形成良好的閉路循環(huán)，使沖渣系統(tǒng)只補(bǔ)水，不排水。

3 工業(yè)用水系統(tǒng)零排放

除油污水單獨(dú)處理外，電廠的其它工業(yè)廢水一般集中處理后回用。

包括：鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)再生排水、凝結(jié)水精處理裝置再生排水、生活工業(yè)水預(yù)處理裝置排水、鍋爐排污水、設(shè)備沖洗水等。電廠的工業(yè)廢水集中處理后回用技術(shù)在新建的大型電廠中應(yīng)用比較普遍，技術(shù)也較為成熟。其處理工藝一般采用物理化學(xué)法。工業(yè)廢水集中處理后可回用于煤場(chǎng)噴灑、輸煤系統(tǒng)噴灑、干灰攪拌、排渣系統(tǒng)和部分沖洗用水系統(tǒng)。

4 煤場(chǎng)系統(tǒng)零排放

煤場(chǎng)廢水的污染物較為單一，主要是SS以及微量重金屬的污染。若循環(huán)使用，則微量的重金屬離子可以不處理，僅處理SS比較容易；使用高效混凝劑處理SS，可以使煤場(chǎng)廢水形成閉路循環(huán)，不排污水。

5 生活水、雨水系統(tǒng)零排放

電廠生活污水由于BOD含量高、可生化性較好且含鹽量不高，一般采用生物處理即可達(dá)標(biāo)，再加上深度處理后其出水水質(zhì)可達(dá)到自來水水質(zhì)，但由于人體感官作用，大都回用作為循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)給水、沖灰用水、綠化用水等，最終實(shí)現(xiàn)生活污水的零排放。

雨水水質(zhì)較好，處理較簡(jiǎn)單，與非經(jīng)常性的工業(yè)廢水一樣屬于間歇排水。且煤場(chǎng)回收利用的廢水中很大部分就來自降雨，故電廠所排雨水也考慮回收利用，其簡(jiǎn)單的“沉淀+過濾”工藝后可并入工業(yè)廢水集中處理系統(tǒng)中統(tǒng)籌考慮。實(shí)際運(yùn)行中，注意雨水管道的檢修，防止?jié)B漏。

6 脫硫系統(tǒng)廢水零排放

燃煤電廠濕法脫硫廢水與電廠其它系統(tǒng)所產(chǎn)生的廢水差異較大，其水質(zhì)較為特殊，它與煤質(zhì)、脫硫工藝、煙氣成份、灰份、吸收劑等多種因素有關(guān)；通常，脫硫廢水含有高濃度的懸浮物、高氯根、高含鹽、高濃度重金屬，對(duì)環(huán)境污染性極強(qiáng)，處理難度也較大，也是電廠實(shí)現(xiàn)廢水零排放的最大難點(diǎn)。從電廠長遠(yuǎn)穩(wěn)定運(yùn)行和區(qū)域生態(tài)環(huán)境等角度綜合考慮，將常規(guī)預(yù)處理后的脫硫廢水進(jìn)行深度處理，最終實(shí)現(xiàn)真正意義上的“零排放”。

目前，脫硫廢水零排放處理工藝有幾種選擇，基本原理都是通過不同方法將脫硫廢水進(jìn)行濃縮，使水中溶解的鹽分達(dá)到接近飽和狀態(tài)，再送入結(jié)晶器進(jìn)行結(jié)晶處理。比較常用的濃縮技術(shù)主要是蒸發(fā)濃縮，另外，近年來反滲透及正滲透（MBC）作為一種處理高含鹽水的新技術(shù)，也在脫硫廢水深度處理預(yù)濃縮工藝中應(yīng)用。

7 應(yīng)急治理措施

一旦發(fā)生地下水污染事故，應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。查明并切斷污染源，探明地下水污染深度、范圍和污染程度。依據(jù)探明的地下水污染情況，合理布置截滲井，并進(jìn)行試抽工作。依據(jù)抽水設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，抽取被污染的地下水體，并依據(jù)各井孔出水情況進(jìn)行調(diào)整。將抽取的地下水進(jìn)行集中收集處理，并送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)分析。當(dāng)?shù)叵滤械奶卣魑廴疚餄舛葷M足地下水功能區(qū)劃的標(biāo)準(zhǔn)后，逐步停止抽水，并進(jìn)行土壤修復(fù)治理工作。

采用上述針對(duì)各個(gè)用水系統(tǒng)的處理措施后，水盡可能回用，達(dá)到深度節(jié)水，真正實(shí)現(xiàn)廢水“零排放”的目標(biāo)，最大程度地保護(hù)水環(huán)境。

作者簡(jiǎn)介：宿鳳芹，（1982— ），女，工程師，從事發(fā)電廠環(huán)境保護(hù)管理工作