發電廠鍋爐化學清洗廢水及回收利用探討

張敬巖

【摘 要】近年來人們對環境問題越來越關心，其中，發電廠廢水處理成為一個比較受大眾關注的環節。在對鍋爐進行化學清洗的過程中會產生大量的廢水。根據發電廠對不同成分廢水的處理能力，專門設計并運用不同的方案進行廢水分類處理。在調查廠內不同系統對水質的不同要求后，對處理過的廢水加以回收利用，實現鍋爐化學清洗廢水的零排放。

【關鍵詞】鍋爐化學；清洗廢水

引言

將循環經濟的發展理念貫穿到區域經濟發展、城鄉建設和產品生產中，使資源得到最有效的利用。最大限度地減少廢棄物排放，逐步使生態步入良性循環。合理利用資源、保護環境，是實現可持續發展的必然要求。我們熱電廠正是本著這樣的發展理念來創建的。電廠是用水大戶，如何做好廢水的處理、回收利用，使電廠廢水接近零排放，減輕對周圍水體的污染，改善環境？以下是我廠關于廢水的處理、回收與利用。

一、循環補充水處理

我廠循環補充水設計為弱酸處理，循環補充水采用礦井排水，地表水作為備用水源。礦井水水源地設有升壓泵站，礦井水經泵升壓后進入廠區循環水系統。廠區循環補充水處理流程為：礦井水來到廠區，經由高效澄清器混凝澄清后到達清水箱，由清水泵打至高效纖維過濾器，經過纖維過濾器的過濾，除去水中的膠體、懸浮物及有機物質。經過預處理的水再送往雙流弱酸陽離子交換器，水中的陽離子和樹脂中的鈉離子進行交換以達到降低硬度、堿度的目的，獲得合格的循環補充水。循環補充水處理系統采用母管制，系統設有2臺高效澄清池、2臺高效纖維過濾器、4臺雙流弱酸陽離子交換器，交換器灌裝樹脂型號為D113。正常情況下投運2-3臺高效纖維過濾器、2-3臺雙流弱酸陽離子交換器，剩余為備用。系統設定額定出水量為每小時860噸，出水指標控制在硬度<3.0mmol/L，堿度<5.0mmol/L。年利用礦井廢水420-600萬噸，即可節約同等數量的有效水資源。

我廠工業廢水（除含煤、含油廢水外）包括鍋爐補給水處理系統排水，試驗室排水，取樣排水，循環水弱酸處理排水，主廠房內工業排水，鍋爐化學清洗排水，空氣預熱器沖洗排水等。根據工業發水的排放周期，將工業廢水分為經常性排水和非經常性排水；其中主廠房內工業排水水質符合排放標準，可以直接排放。其余經常性工業排水和非經常性排水中的鍋爐化學清洗排水和空氣預熱器排水都進入工業廢水集中處理系統進行處理。工業廢水處理系統采用氧化（去除COD）、深度氧化（去除COD）、中和（調pH值）、絮凝（去除懸浮物）、沉淀（去除懸浮物）、脫水（處理污泥）等處理方法對污水進行處理。

二、化學清洗的工藝和所需試劑

化學清洗的過程中，需要清洗鍋爐汽包、下降管、水冷壁、下水包和省煤器這幾個部位。清洗分為水沖洗、過熱器充保護液、酸洗、酸洗后水沖洗、漂洗鈍化這幾個步驟。采用羥基乙酸和甲酸等有機酸進行清洗，用二甲基酮肟進行鈍化，水沖洗以及酸洗都選用除鹽水，要將清洗范圍內各個組成部分清洗干凈則需用400立方米體積以上的水量。

清洗各階段使用的藥品不同，產生的廢水有很大區別，清洗開始前根據化學清洗工藝各階段使用藥品，對清洗期間產生的廢水進行了分類，并甄別各種廢水主要污染因子，以便制定相應的收集和處理方案。水沖洗階段用除鹽水將清洗范圍內設備沖洗至排水澄清，不使用任何藥劑，沖洗排水主要特征是懸浮物多，濁度高；過熱器充保護液階段通過省煤器向過熱器注入加過氨的保護液，然后排放過熱器保護液約150m3；酸洗階段廢液主要成分為殘余有機酸和鐵化合物，色度含量很高，是清洗廢水中最難處理部分；酸洗后用除鹽水沖洗系統至出水澄清，沖洗初期廢水pH值較低，鐵離子含量較高，沖洗后期逐漸變澄清；鈍化廢液主要含有機鈍化劑和氨，pH值較高。實際清洗期間各個階段產生的廢水量和主要污染物。

三、清洗廢水的收集與處理

按照電廠廢水回收利用要求，處理后的水質應達到pH值為6～9、濁度≤10NTU、ρ≤100mg/L標準，合格廢水回收到回用水池后作為脫硫系統工藝水使用。清洗廢水按照上述方式進行處理后最終廢水分為3部分：沖洗及保養廢水，酸洗鈍化廢水清液和酸洗鈍化廢水渾濁液。其中沖洗及保養廢水經處理后各項指標均滿足回用要求，處理后直接將其回收到回用水池，酸洗鈍化廢水經過上述處理后，清液pH值、濁度能到達回收利用標準，但含量仍超過規定值，渾濁液則含有大量沉淀和有機物，后兩者均不能作為脫硫工藝水直接使用。在廢水不外排的原則下，通過分析電廠現有各用水系統對水質的承受能力，考慮將這兩部分廢水分別回用于鍋爐渣水系統和煤場噴淋。鍋爐渣水主要用于冷卻鍋爐底渣，渣水循環使用，因蒸發和灰渣攜帶會有部分損耗，高對渣水系統運行不造成影響。煤場噴淋水用于煤層抑塵，對水質沒有特殊要求，Fe（OH）沉淀和有機物不影響煤的使用，而且利用煤層對有機物的吸附作用，可以將有機物帶入爐膛，經過燃燒實現無害化處理。為實現清洗廢水的分類回用，對電廠現有廢水回收系統進行了臨時改造，增加了廢水處理系統至渣水系統和煤場的廢水回收利用管路系統。

酸洗和鈍化液的處理酸洗和鈍化液主要呈深紅色，除了鐵離子之外，廢液還存在羥基乙酸、甲酸和少量緩腐蝕劑、還原劑等試劑。因為帶有濃度高，pH值低的特點，酸洗和鈍化液比較難處理。在處理過程中，首先進行中和反應，加入氧化物將有機物分解，從而降低的含量，通過調節廢液的pH值，使鐵離子轉化成另一無色的形態，以此來降低溶液的色度。最后，轉移清液進行下一步的處理。具體處理過程：用工業專用的風機對水池進行曝氣，與此同時向池中加入氫氧化鈉調節廢液的pH值為6～8，再加入次氯酸鈉，待充分反應至24小時后，加入石灰粉繼續用風機曝氣，調節pH值到10左右，將會有氫氧化鐵沉淀析出，待沉淀析出徹底后，進行沉淀分離過程。將上層清液轉移至另一空池中繼續處理，向其加酸調節酸度，通過使用絮凝劑和助凝劑進行混凝，用斜板澄清劑進行澄清處理，處理后的廢液含量、渾濁程度、色度大幅下降。

酸洗及鈍化混合廢液主要成分為羥基乙酸、甲酸，及其與鐵的化合物，還包括少量緩蝕劑、還原劑、氨、二甲基酮肟等，廢液主要特點是濃度高，pH值低，同時由于鐵含量高導致顏色深紅。酸洗及鈍化混合廢液處理方案是先中和，加入氧化劑將有機物氧化分解，降低濃度，再調節廢液pH值至合適范圍，使鐵離子以Fe（OH）3沉淀形式從廢液中分離出來，降低廢液色度，最后對清液部分進行轉移，再進行中和澄清處理。具體處理過程：使用風機對OB廢水池充分曝氣，曝氣同時加入氫氧化鈉調節pH值至6～8，再加入次氯酸鈉，24h后向廢水中投加粉石灰并繼續曝氣，調節廢水pH值至10左右使產生Fe（OH）3沉淀。靜置5d后，原先渾濁的廢水出現上部澄清下部渾濁的分離現象。用潛水泵將水池上部澄清液轉移至OC廢水池，轉移過程中潛水泵自上而下隨液面下降改變位置，避免對水池沉淀產生擾動，直至完成清液轉移。最終轉移出的清液水量約1000m3，剩余含大量沉淀的渾濁廢水500m3。分離出的清液繼續利用廢水處理系統進行處理，依次經過加酸調整pH值、加絮凝劑和助凝劑進行混凝，通過斜板澄清器進行澄清，處理后的清液pH值控制在7左右、濁度、色度大幅下降，處

結束語：

發電廠對廢水的分類收集、針對性處理、巧妙利用電廠自身系統接收廢水能力，大大促進了鍋爐化學清洗廢水全回收及零排放，廢水回收利用不僅對環境不會造成有害影響，并且有效利用了資源，從而降低了成本。

（作者單位：呼倫貝爾安泰熱電有限責任公司扎蘭屯熱電廠）