火電廠廢水“零排放”技術應用

劉海濤

（許繼聯華國際環境工程有限責任公司北京100081）

火電廠廢水“零排放”技術應用

劉海濤

（許繼聯華國際環境工程有限責任公司北京100081）

火電廠廢水具有成分復雜的特點，常規物化方法很難滿足排放要求，隨著環保政策的收緊，對火電廠廢水排放要求越來越高。本文以神華神東電廠為例，介紹了“零排放”技術在火電行業的應用情況。

火電廠；廢水；零排放

1　概述

水資源問題是目前人類面臨最重要的問題之一，水資源的總量有限及空間分布不均都已經成為制約社會經濟發展的重要因素。火力發電是高耗水的行業，本文通過對各個用水環節及不同用水點的系統分析，為火電廠水資源的優化利用提供了較好的解決方案。通過對電廠廢水的處理回用，實現廢水近零排放，從而實現火電廠的節約用水和可持續發展。

神華神東電力上灣電廠2×150 MW工程，位于內蒙古鄂爾多斯市伊金霍洛旗烏蘭木倫鎮，是神華集團積極響應國家節能減排、淘汰落后產能的綜合利用環保項目。按照環評要求，要將電廠內所有的廢水實現“零”排放，就是將廠內向外排放的所有工業廢水全部回收，進行深度處理后完全回收利用，不向外排放廢水。所以要對廠區內的廢水處理系統進行改造。

針對目前神華神東電力上灣電廠用水量很大，且存在水的利用效率不高，循環水濃縮倍率較低等現象，本文采取了調整用水方案，盡量采用重復利用工業水的方法，另外，通過提高粉煤灰綜合利用率的方式，實現了電廠的干出灰，從而節省了沖灰用水，最后將廢水作為循環水系統補水進行回用。廢水回收是對電廠內的混合廢水進行處理，處理后的出水送入高效反滲透水箱進行回用，本改造系統產生的濃水作為灰渣的濕排系統和大柳塔、上灣灰場消化，從而實現廢水的“零”排放。

2　用水排水現狀

2.1全廠用水情況簡介

神華神東電力上灣電廠主要的用水環節有工業水、冷凝器循環水、化學制水系統用水、灰渣系統用水、沖洗用水、生活用水以及其他用水。

2.1.1工業水：此環節主要為廠內冷卻機組的轉動潤滑部分和各取樣點使用的冷卻水，這部分水在使用過程中基本只有熱量的交換，污染較少，水質較好，可以直接進入循環水系統。

2.1.2冷凝器循環水：水作為承載熱量的介質，在火電廠的發電過程中可以循環使用。水通過吸收煤燃燒產生的熱量，汽化成一定溫度、壓力下的過熱飽和蒸汽。蒸汽在汽機中作功發電后變為乏汽進入冷凝器，再通過循環水進行冷卻。此外，發電機冷油器、空冷器的冷卻水也會進入冷凝器的循環水系統，這部分用水量占神華神東電力上灣電廠總用水量的60%以上，水量損耗主要由蒸發損失、風吹損失及排污損失等幾部分構成。

2.1.3灰、渣系統用水：目前神華神東電力上灣電廠1#、2#爐產生的粉煤灰輸送方式為水力輸送，經過灰場沉清等流程，加入酸調節pH值后排放至廠區外部。鍋爐廢渣通過水力輸送的方式送至脫水倉，脫水后的大渣加以綜合利用，渣水經處理后作為循環水重復利用。

2.1.4化學制水系統用水：此類水為發電過程中循環使用的工業水。在除鹽過程中會產生一些具有酸、堿性的廢水。

2.1.5生活用水：電廠內部工作人員在日常生活中所使用的水。

2.1.6沖洗水：主要是燃煤在運輸環節因沖洗用水，此部分為間歇用水，且水量不大。

2.1.7其他用水：廠區灌溉、消防等其他單元用水。

2.2廠內廢水種類

神華神東電力上灣電廠的外排廢水主要包括輔機冷卻水、冷卻塔排水、廠區生活廢水、化學車間酸堿廢水、灰水系統排水、燃運沖洗水系統排水以及一些臨時性外排廢水。

2.3廢水量

神華神東電力上灣電廠目前工業廢水排放量約為200T/h。

2.4系統當前問題

2.4.1用水量大，水的復用率不高。各輔機軸承冷卻水不經處理，直接通過地溝排放至廠區外部；各水箱均未安裝液位控制系統，從而造成水的大量溢流，造成水的浪費，增加廢水排放。

2.4.2清污混排。目前神華神東電力上灣電廠廠區內廢水均通過地溝排放至廠區外部。由于各類型廢水水質及排放規律各異，因此給廢水處理回用帶來困難。

2.4.3燃運沖洗系統、澄清池、酸堿中和池等單元廢水量不大，但空間分布較為分散，給污水處理帶來了不確定因素，從而影響污水處理回用的穩定性。

3　廢水處理方案

目前神華神東電力上灣電廠的輔機軸承等單元的冷卻水在循環使用過程中基本沒有雜質進入，與給水水質較為接近，可以直接作為補充水循環冷卻水使用。此外，上灣電廠兩臺燃煤機組產生的干灰供不應求，且輸灰方式改為氣力輸送，進一步節省了沖灰用水。對一些水質變化較大、水量無規律的間歇性排水，可回收至渣水系統作為系統補充水使用。具體如下。

3.1燃煤機組工業水作為循環冷卻系統補水

在位于新沖灰泵外的地溝下游，將1#燃煤機組外排的工業廢水截留并引至沖灰前池，用泵將其輸送至2#燃煤機組循環水系統，作為2#機循環水補充水；將1#、2#爐之間的水溝改造并連通，封堵2#機東面排水口，使2#機組與1#機組的工業水匯集到一起，并引入沖灰前池。

3.2燃運沖洗系統排水的回用

此部分廢水為間歇排水，且水量不大。因此擬從澄清池鋪設一條管道將其引至較近的2#燃煤機組沖渣前池，作為渣水系統的補充水。

3.3其它

化學澄清池、酸堿中和池排放的廢水可通過管道排放至灰水濃縮池，作為渣水系統補充水重復利用；1#、2#兩套燃煤機組輸灰方式由水力輸送改造為氣力輸送，從而節約了沖灰用水的使用。

4　廢水零排放方案

廢水按照以上優化處理措施實施后，排放的廢水量將削減至約60T/h，對于此部分廢水，進行針對性處理后回用，最終達到廠區廢水“零排放”的目的。

上灣電廠廢水中的COD、SS、石油類等污染成分雖然含量較低，但排放要求較高，使得處理難度很大。廢水中的SS主要是一些比表面積較小、顆粒比重較大的懸浮雜質，對于這類污染物質，最適用的處理方法是絮凝沉淀；廢水中的油類物質含量不高，主要狀態為浮油和分散油兩種，這兩種存在方式的油較容易以物理方式去除，本方案根據排放要求，擬選用效果較好的氣浮法；對于廢水中存在的少量乳化油，可以在混凝沉淀及混凝氣浮過程中同時去除。

在經過系統的前期調查，綜合分析了上灣電廠廢水的水質特點以后，此廢水采取以“兩相流固液分離-過濾”作為主工藝來處理。工藝流程簡介如下：

廠區廢水經調節池匯集以后，由提升泵將其提升至后續單元—兩相流固液分離池，兩相流固液分離池集混凝、沉淀、氣浮等功能于一體，通過加藥系統向池內投加絮凝劑（PAC/PFC等）以后，池內廢水與藥劑進行反應，生成絮凝體，再經過斜管沉淀和氣浮兩個區域，大部分SS、COD、以及石油類均可被有效去除。斜管沉淀區中通過設置斜管填料，對大顆粒SS和部分COD有著良好的去除效果，沉淀下來的污泥通過排泥管定期排至污泥池；氣浮區的主要作用為去除油類等微小絮體及部分COD，在此區域中，廢水中的細小懸浮物、浮油微粒與水中釋放的微細氣泡相結合，通過氣泡將雜質帶到液面，并聚集在一起形成浮渣，由刮渣機刮入污泥池，從而達到提高固液分離及油水分離效果的目的。

經過上述流程處理過的廢水，以自流方式進入之后的無閥濾池單元，使殘余的COD和SS得到進一步去除，出水流至回用水池，再用泵提升至循環水系統中用作補充水。兩相流固液分離池中排出的污泥、浮渣及無閥濾池反沖洗排水，排放匯集至污泥池。

5　投資概算及效益分析

5.1全廠用水系統的優化投資概算

這部分硬件上主要是管道的改造及鋪設，軟件上以系統優化升級為主，該部分一次投資概算約為100萬元，改造后可節約用水140T/h。

5.2廢水的處理及回用

廢水的處理量按60T/h計算，其中包括廢水收集輸送系統、調節池、機械攪拌澄清池、重力過濾池、中間水池、離子交換器、脫氣塔、脫氣水池、自清洗過濾器、UF裝置、UF產水池、保安過濾器、高效反滲透裝置、反滲透產水池、濃鹽水池、廢水池、污泥濃縮池。總投資約需6000萬元，日運行費用約3096元，單位水處理成本約1.98元。

5.3效益分析

廢水零排放方案實施后，上灣電廠可減少原水取水量200T/h，從而減少廢水排放量200T/h。

6　結語

通過以上分析可知，神東上灣電廠廢水的“零排放”方案是可行的，不僅可以取得一定的經濟效益，而且可以減少大量廢水外排，節約水資源，具有明顯的環境及社會效益。參考文獻

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