火力發電廠的廢水處理和節水技術研究

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

火力發電廠的廢水處理和節水技術研究

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

火力發電廠作為用水與排水大戶，其用水也由于過量開發水資源而逐漸變得緊張，在枯水期時常出現用水告急問題。很多火電廠還是處于隨意用水與排水的狀態，進一步嚴重污染了環境。因此加強對火力發電廠處理廢水以及廣泛應用節水技術不但具有社會效益，還體現出極大的經濟意義和環保意義。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，以及火電廠節水措施。

火力發電廠；廢水處理；節水技術

1 火電廠用水和排水

（1）火電廠用水 ①循環冷卻水：火電機組利用循環冷卻系統一般都會運用自然通風濕式冷卻塔，極少數電廠利用的機械通風冷卻塔，在全廠生產耗水總量中其蒸發、風吹和排污損失達到了70%，其中基本上無法回收蒸發和風吹損失，循環濕式冷卻火電廠節水主要集中在排污損失階段。②工業冷卻水。具體是指不包括凝汽器的主機和輔機應用表面冷卻器形成的用水。③鍋爐補給水和化學自用水。根據相關要求將鍋爐補水率控制在2%鍋爐蒸發量之內。

（2）火電廠排水 火電廠的排水量直接關系著用水量，火力發電廠的真正排水量就是各個系統的用水量除去蒸發、風吹損失以及干灰調濕用水量。其中機組類型、規模、電廠所在位置、用水技術等都決定了各個用水系統的排水量?；痣姀S排水還包括經常性排水和非經常性排水。

2 火電廠廢水處理新技術

（1）廢水處理 火力發電過程中沖灰水是最關鍵的污染源，對其pH數值、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，另一個關鍵環節是去除灰渣。在含水量方面，灰渣僅僅是20%，這一工藝不但能夠達到節水目的，還可以盡量避免污染地下水?；厥栈覐S中除灰所排出的水到場區稱其為灰水閉路循環，這一回收的水便是補水。當前，不少國家都采用了這一方法對水資源循環利用，進而實現節省成本。

（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施去除，同時必須定期對設備進行維護。在這一過程中，會出現部分廢水，其中包含了很多酸堿性物質，水質極差，處理非常困難。當前采取的方法是通過有機物中和酸堿，使其成為中性物質，在后續對其處理?？墒沁@一方法的不足是產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生的油進行去除。這一方法的優點在于工藝較為簡單，可以實現一池多用，并且占地面積不大，成本低廉。

3 火電廠節水措施

（1）廢水回收利用 二次循環淡水的水損失具體表現為排污損失，而其主要和冷卻塔的濃縮倍率相關。濃縮倍率越大，排污損失越少，節水越顯著；但是提高濃縮倍率也會受到提升水鹽濃度引發的結垢、腐蝕等因素的影響，因此濃縮倍率過度提高缺乏經濟性。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、常規澄清過濾裝置；反滲透設備具體是脫鹽，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。在國內已經出現成功應用中水的案例，成效明顯。

（3）循環冷卻水技術 在火電廠所有用水量中循環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水。①提升冷卻塔工作效率，降低吹脫損失。對于循環冷卻水系統帶濕式冷卻塔的，在冷卻水過程中會蒸發、風吹和排污損失大量水，節水措施就是避免這部分損失以及提升冷卻塔工作效率。②提升循環水濃縮倍率。在循環冷卻水系統運行過程中濃縮倍率是主要控制參數，提升濃縮倍率可以降低補充的新鮮水量以及排污量，同時避免補充系統的阻垢劑和緩沖劑量。循環水濃縮具體通過添加硫酸調節pH數值+復合水質穩定劑、石灰處理+交換弱酸離子梳理以及分級濃縮串聯補水工藝等。

（4）適當利用空冷系統 空冷系統稱為干式冷卻系統，是通過高效散熱器向大氣傳輸熱量，促使冷凝汽輪機乏汽。利用空冷系統可以有效節水，空冷系統極少出現耗水問題，與相同容量的濕冷機組對比，其冷卻系統自身就能夠實現97%以上節水。

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

4 結語

總而言之，火力發電廠在我國工業系統中是用水大戶。水不但成為熱力系統的工作媒介，也是很多熱力設備的冷卻媒介，廢水處理和節水技術的應用將會對火力發電廠穩定運作造成影響的主要因素。因此，需要相關單位積極重視，認真研究各類處理工藝，提升處理廢水的經濟效益，保護自然環境。

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

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

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