電廠水平衡測試分析與廢水綜合利用研究

胡亮

【摘 ?要】隨著我國經濟的不斷發展和社會的進步，人們對資源和環境的保護意識也逐漸提高。近年來，國家對水資源管理要求越來越高，陸續頒布了最嚴格水資源管理制度法律法規，并實施最嚴格的水資源管理，電廠作為用水大戶，是國家重點監管的對象，電廠如何進行廢水綜合利用，對系統進行了水平衡測試和水質分析，結合各用水系統的水質要求，提出了實現廢水回用的方法與工藝流程，可以回收大量廢水，實現節水的目的.

【關鍵詞】燃煤電廠;廢水;水平衡測試

火力發電的用水項目主要有凝汽器及輔機冷卻器的冷卻水、沖灰及沖渣水、鍋爐補給水、工業冷卻水以及生活用水等。耗水主要包括循環水的蒸發、排污、沖灰水的消耗、廢水排放及煤場噴淋等，各用水項目對水質要求不同，水量差別大，火電廠消耗大量的水資源，節水要求較為迫切。在目前開展節水的工作中，主要在水平衡測試的基礎上，綜合采取提高循環水濃縮倍率、降低水灰比等措施，實現分級使用和廢水回收。該電廠機組投產早，在用水量控制方面比較粗放，存在用水效率低的問題，因此需要進行廢水綜合利用和“零排放”技術研究，以滿足國家對電廠取、用水管理的要求。

一、電廠廢水系統介紹

電廠的廢水主要有：一是電廠生產過程使用的純水、工業水等經過機組使用后產生的廢水;二是化學制水車間取長江原水制生產用的工業水、純水過程中產生的廢水;三是脫硫工藝系統廢水. 第1 部分和第2 部分廢水集中排放到化學水處理站集中處理達標后排放，第3部分廢水經過脫硫區域pH 值調整、絮凝、沉淀以及中和等步驟處理達標后，合并前兩路廢水，從電廠廢水排口排入長江. 早期的系統設計沒有考慮到廢水回用廢水排入長江. 廢水檢測指標主要包括化學需氧量COD、石油類污染物含量、氨氮、鈣、鎂等，目前電廠廢水全部達標排放，幾乎沒有廢水回收再利用。

二、電廠水平衡測試和水質分析

水平衡測試是客觀反映電廠實際用水需求和管理水平的必要環節，對電廠生產用水和生活用水進行了水平衡測試，水平衡測試通過對全廠各系統供用水管網，以及取、用、排、耗水量和水質進行檢測分析，掌握全廠取用水、排水現狀，評估現有用水狀況及相應水平。根據現有用水和排廢水狀況，結合廢水處理新技術，研究和制定節水措施和復用適用技術，編制節水規劃，研究排廢水復用的途徑與方案以及廢水零排放的可行性方案。通過水平衡測試梳理了全廠取用水、廢水現狀，同時對各路廢水進行了水質檢測，主要的廢水水量和水質情況，通過水質檢測發現，真空脫碳器冷卻水排水水質與原水相同，僅溫度升高，可降溫后回用;循泵冷卻用水排水水質為工業水，可直接回用;化學制水系統中含泥廢水、反洗水、RO 濃水水質相對較好，可簡單處理后回用;鍋爐排污水水質優于工業水，可直接回用;機組公共及雜用排水水質較復雜，需集中處理;脫硫廢水雖經單獨處理，但是水質仍然很差，需進一步集中處理。

三、電廠廢水綜合利用

水平衡測試全廠用水水平盡管符合國家標準的用水定額，但與優等用水水平相比仍有差距. 根據現有用水、排水狀況，結合電廠現有用戶對水量、水質的需求，廢水綜合利用可以分近期措施和遠期措施來實施.

1、近期廢水綜合利用方案

（1）沉淀池溢流改造。對沉淀水池進、出水量的不平衡狀況進行計算，水池溢流損失的水量約為800m3 /d. 溢流原因是沉淀水泵的吸水口設置的位置較高，為保證水泵不抽空，要經常保持沉淀水池的高水位，因而有時出現溢流造成損失.解決方法可有：更換水泵，選用合適的水泵以增加吸水口的深度;安裝可靠的水位計，保持沉淀水池的水位不出現溢流;將溢流水收集回用至原水槽.其中，第一種方法較徹底;第二種方法會影響沉淀池的運行連續性;第三種方法浪費已凈化的沉淀水，且增加沉淀池運行負荷，經濟性較差.因此，建議采用第一種方法. 此措施可直接減少新水取水量800m3 /d。

（2）含泥廢水外排方式改造。電廠化學水系統中澄清器及沉淀池的含泥廢水排出量約為530m3 ?/d. 含泥廢水的主要污染物是懸浮物，檢測顯示廢水懸浮物濃度達到377mg /L，是原水的3～4 倍，而其他組分與原水相近.采用干法排泥的方式替代現有水力排泥方式，可回收90% 水量，澄清水可直接回用至沉淀池，此措施可減少新水取水量約為470m3 /d.

（3）化學水系統反洗水回用。化學水系統中，1 期濾池的反洗水約為18m3 /d，3 期濾池反洗水約為170m3 ?/d，超濾反洗水約為440m3 ?/d，3 期精密過濾器和活性炭過濾器的反洗水約為100m3 /d，合計650m3 /d. 濾池反洗水的水質測量顯示，反洗水中主要污染物是懸浮物，經過對3 期反洗水的檢測，懸浮物濃度為92 mg /L. 長江原水的懸浮物濃度測試值為115mg /L，兩者結果相近. 因此，可將電廠化學水系統中反洗水回用至原水池，減少新水取水量約為660 m3 /d。

（4）循泵冷卻水改造。從化學自制過濾水（濾池產水）經工業水泵供給取水循泵房的工業水為426m3 /d，從3#工業水管網供給循泵房工業水約為246m3 ?/d，從4#工業水管網供給循泵房工業水約為257m3 /d，合計為929m3 /d. 經現場觀察，在循泵房，工業水用于軸封和冷卻，水質基本不受污染，與工業水相近.因此，可將循泵冷凝水回用至脫硫系統，減少公司供工業水約為929m3 /d。

（5）真空脫碳器冷卻水計量及排放方式改造。新增真空脫碳器的冷卻使用原水，經測量平均水量為3400 m3 /d。這部分用水僅有溫升，排入雨排水管網，進入護廠河。根據目前計量方式，該用水不屬于直流冷卻水，需要計入電廠用水指標，其水量約占電廠取水量（除直流冷卻水的35%，對用水指標計算有較大影響.因此，可以將原水取水管流量計測點移至脫碳器冷卻支管后，對新增真空脫碳器的冷卻使用原水單獨計量，且其排水并入電廠直流冷卻水排放系統，此措施可減少電廠新水取水量約為3400m3 /d.

2、遠期廢水綜合利用方案

（1）機組排水槽排水回用機組排水槽有一部分排水的水質較好，如擴容膨脹箱排水、蒸汽疏水、應急時爐水排放、機械軸冷排水等，4 臺機組的這部分水量估算約為200m3 /d. 可采用分隔排水槽的方式，按照水質分別放置，水質好的可以直接回用至原水槽，水質較差的可回用至煤場系統.

（2）RO濃水回收利用化學水系統中，3期反滲透產生濃水約為370m3 /d，新增反滲透產生濃水約為520 m3 /d，二者合計為890 m3 /d. RO 濃水外觀清澈透明，水質的主要特征是含鹽量較高，氯根含量高. 經檢測，3期RO 濃水的全固型物含量為975mg /L，氯根含量為141mg /L，濃縮倍率約為原水的4 倍，電廠對RO 濃水已設置了回收設施，將濃水回收至工業水箱，再回用到機組雜用。由于1 期機組的工業水用量較少，摻入后會影響工業水的水質，目前基本停止使用。可將水質較好的回用至脫硫系統用水，水質差的回用至煤場系統. 實施后可減少工業水約為1100m3/d，單位發電量取水量可從0.40m3 /MWh 降低至0.39m3 /MWh.

通過綜合利用方案，在回用過程中充分考慮到系統用戶對水質和水量的要求，改造工程較小，工藝技術相對成熟對于剩下的少量廢水和脫硫廢水，在后續工作中將進一步研究處理方案，擬通過采用“軟化預處理+ 膜法高鹽水濃縮正滲透濃縮+ 結晶干燥”的工藝最終實現電廠廢水零排放，從而滿足國家最嚴格水資源管理要求，使電廠成為環保電廠。

（作者單位：安徽皖能電力運營檢修有限公司）