火電廠外排廢水CODcr超標的原因分析與應對措施

許懷鵬，張永福，杜偉華，孔 苑

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司熱電總廠，安徽馬鞍山，243000）

引言

化學需氧量（CODcr）作為水中有機物質相對含量的一項綜合性指標，反映了水受還原性物質污染的程度，常用化學氧化劑氧化水中還原性物質時所需的氧量（mg/L O2）來表示?；鹆Πl電廠是工業耗水大戶，也是廢水排放大戶，隨著水資源短缺的加劇和日益嚴重的環境污染，電廠廢水的達標排放越顯重要，CODcr、pH值、懸浮物和氨氮等是火電廠廢水排放主要監控指標，也是水環境保護考核的主要項目。

馬鋼熱電總廠始建于20世紀80年代末期，生產區域分為南、北兩個區域，南區6爐4機配置，總裝機容量230 MW，北區3爐3機配置，總裝機容量338 MW，設計時均未考慮外排廢水集中處理設施。近年來，隨著環保工作的加強，廢水排放標準日趨嚴格，《GB13456-2012鋼鐵工業水污染物排放標準》要求外排水CODcr不大于50 mg/L。執行此標準后，馬鋼熱電廠外排水CODcr頻繁出現超標現象，已嚴重影響電廠的正常組產。本文針對熱電廠外排廢水CODcr超標的原因及解決辦法進行了分析與探討。

1 火電廠外排廢水的組成

火電廠外排廢水分為經常性廢水和非經常性廢水，經常性廢水主要有來自化學水處理系統的酸堿廢水、除塵器沖灰系統產生的沖灰水、鍋爐房沖渣污水、鍋爐排污水、循環冷卻水系統的排污水、輸煤系統沖洗水等；非經常性廢水主要有熱力設備化學清洗廢液、水處理設備濾料及樹脂化學處理廢水等。馬鋼熱電廠各系統產生的廢水均匯總流入排水總渠，簡單混合后排出廠區，日常外排廢水主要由循環冷卻水系統的排污水、化學水處理系統的酸堿廢水、沖灰系統的溢流廢水組成，約占外排廢水總量的80%～90%，其中化學水處理系統的酸堿廢水為間斷排放，排放時流量可達100～150 t/h。非經常性廢水因水質較差，大都采用臨時性措施保證水質合格后外排，或直接外運處置。鍋爐定、連排等污水水量較小，而且較為清潔，對總渠排水水質影響較小。所以，外排廢水的品質也主要取決于循環冷卻水系統的排污水、化學水處理系統的酸堿廢水、沖灰系統的溢流廢水的污染程度。

2 CODcr超標的原因分析

2.1 循環冷卻水系統的排污水循環冷卻水系統運行時，為抑制水中微生物的滋長，通常需要定期投加殺菌劑，水中還原性物質的總量一般不高，以熱電廠北區11#機組為例，其2018年5月份循環冷卻水系統的排污水CODcr檢測數據如下：

可見，只要循環冷卻水系統殺菌劑加藥正常，其排污水CODcr完全可以滿足廢水排放要求。

2.2 化學水處理系統的酸堿廢水

熱電廠鍋爐補充水處理工藝采用了離子交換除鹽，酸堿廢水來自交換器的樹脂再生過程，污染因子主要是pH值超標，其它水質指標一般均可以滿足要求。2018年5月份中和池廢水CODcr檢測數據如下：

但在交換器大修，新樹脂預處理時，樹脂中未參與聚合反應的小分子有機物釋放出來，使其排水CODcr大幅上升，足以導致總排廢水CODcr超過排放允許值，新樹脂預處理時排水CODcr分別為233.1 mg/L（陽床）與203.3 mg/L（陰床）。且停備用時間較長的交換器樹脂中，或樹脂保管不善時，樹脂會產生降解和滋生微生物，也可能導致其排水CODcr超標。

2.3 沖灰系統的溢流廢水

熱電廠沖灰系統的溢流廢水主要來自鍋爐的水力輸灰系統的灰場回水和水力輸渣系統的脫水倉溢流水，其污染物主要為無機性懸浮物或沉淀物。因粉煤灰中含有微量未燃盡的黑色碳粒，在檢測灰水CODcr時，其中的碳也會和重鉻酸鉀氧化劑發生化學反應，導致灰水CODcr測定值增高，反應方程式如下：

3C+16H++2Cr2O72-=3CO2+4Cr3++8H2O

取50 g灰樣（含碳量為3.3%）溶于1000 mL工業水中，取其清液和濁液分別檢測CODcr，清液檢測結果分別為6.4 mg/L和6.2 mg/L;濁液3次檢測值分別為653.5 mg/L、626.8 mg/L、683.2 mg/L。

由此可見，經充分沉降后的灰水CODcr含量很低，完全滿足污水綜合排放標準。如沖灰系統的溢流廢水中懸浮物含量高，將會因灰水中含碳導致其CODcr含量大幅度升高。電廠干灰系統漏灰時，也會在地面沖洗或下雨時，因干灰進入排水總渠導致總渠排水CODcr含量升高，甚至超標。

3 CODcr超標的應對措施

(1)化學水處理系統中和池增加氧化劑投加系統，輔以曝氣裝置共同確保廢水CODcr達標，氧化劑可選用雙氧水、次氯酸鈉等，投加量可根據廢水ORP值調整。同時，將中和池作為非經常性廢水的存儲和水質調整設施，保證廢水能達標排放。

(2)根據水量平衡計算，嚴格控制沖灰、沖渣系統的新水補充量，盡量減少灰水溢流，降低灰水（渣水）流速，保證溢流廢水澄清。

(3)及時消除干灰系統設備缺陷，杜絕漏灰現象，地面積灰應及時清理，避免用水力沖洗。

(4)定期清理排水總渠，確保排水通暢，保證進入總渠的灰有足夠的時間沉降。條件具備時，可增設廢水沉降池。

(5)電廠總渠排水因漏灰導致CODcr超標，可通過投加過量次氯酸鈉降低其含量。

4 結束語

4.1 電廠總渠廢水CODcr除因設備漏油等原因出現超標以外，還可能因化學水處理系統樹脂預處理時釋放小分子有機物和廢水中含灰導致CODcr超標。

4.2 化學水處理系統中和池增設氧化劑投加系統，控制總渠廢水中含灰量，可有效避免總渠廢水CODcr超標。