熱電廠化學(xué)水處理專業(yè)的廢水綜合利用問題分析

文_劉仕坤 廣東粵電中山熱電廠有限公司

為了保證熱電廠的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，就需要提升水處理系統(tǒng)的工作效率，優(yōu)化水處理工藝，保障合格充足的除鹽水供給。在化學(xué)水處理系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，會(huì)有許多廢水排放，這些廢水具有重復(fù)利用價(jià)值。因此，需要廢水綜合利用問題進(jìn)行深入分析，提出有效的方法，提升水資源的利用率。

1 熱電廠化學(xué)水處理廢水排放情況

1.1 水處理設(shè)備在運(yùn)行過程中的廢水排放情況

在水處理設(shè)備的運(yùn)行過程中所涉及的處理單元比較繁雜，并且每一個(gè)處理單元的廢水排放情況也有所不同。原水預(yù)處理單元主要過濾掉原水中的膠體物質(zhì)和懸浮物，普遍采取接觸絮凝沉淀加機(jī)械過濾的方法。隨著設(shè)備不斷運(yùn)行，接觸絮凝沉淀池需進(jìn)行定期排污；機(jī)械過濾器隨運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)阻力也會(huì)逐漸加大，需要定期進(jìn)行反洗，去除濾料上層的雜質(zhì)，在這一過程中所產(chǎn)生的廢水就會(huì)流入地溝中。因此，原水預(yù)處理單元廢水中懸浮物與沉淀物的含量很高。

超濾單元主要作用是去除原水中的殘余的膠體和有機(jī)物，防止這兩種物質(zhì)對(duì)反滲透單元造成污染，降低水處理效率以及設(shè)備使用壽命。在此單元運(yùn)行過程中，也需要進(jìn)行反洗操作，廢水中的雜質(zhì)仍然以懸浮物為主。為延長(zhǎng)超濾膜的使用年限，必須定期對(duì)超濾膜進(jìn)行維護(hù)性清洗以及恢復(fù)膜活性的恢復(fù)性清洗，不同的清洗模式所加的藥品不同，主要藥品為鹽酸、次氯酸鈉，排出的廢水呈酸性或堿性。

反滲透單元的主要作用是除掉超濾產(chǎn)水中的絕大部分鹽類，有效降低離子交換單元或者EDI單元的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。反滲透單元在運(yùn)行過程中會(huì)持續(xù)排出含鹽量較高的廢水；為延長(zhǎng)反滲透膜的使用年限，同樣需要定期對(duì)反滲透膜進(jìn)行維護(hù)性清洗以及恢復(fù)膜活性的恢復(fù)性清洗，不同的清洗模式所加的藥品不同，主要藥品為鹽酸、氫氧化鈉，排出的廢水呈酸性或堿性。

在離子交換單元設(shè)備再生階段，由于再生工序不一致，每一個(gè)工序所排出的廢水的水質(zhì)也不一樣。例如，在陰離子交換器中，應(yīng)用小反洗設(shè)備和大反洗設(shè)備時(shí)，廢水呈中性，同時(shí)懸浮物的含量較高。但是在進(jìn)堿和置換階段，廢水多呈堿性，正洗設(shè)備時(shí)的廢水為除鹽水；在陽離子交換器再生的過程中，不管是什么樣的工序，所排出的廢水均呈酸性特征。

1.2 鍋爐水質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的廢水排放情況

在對(duì)鍋爐水的質(zhì)量監(jiān)測(cè)時(shí)，一般包含以下4項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容：一是監(jiān)測(cè)凝結(jié)水和給水，二是監(jiān)測(cè)鍋爐水，三是監(jiān)測(cè)過熱蒸汽冷凝水，四是對(duì)飽和蒸汽冷凝水進(jìn)行監(jiān)測(cè)。按照具體操作要求，需要將這四種水樣的水流量控制在0.6L/min左右，并保持長(zhǎng)流，除取樣之外，需要將剩余的廢水全部排放。

1.3 鍋爐排污系統(tǒng)的廢水排放情況

鍋爐在運(yùn)行過程中需進(jìn)行排污，鍋爐排污分為定期排污和連續(xù)排污。連續(xù)排污水為含鹽量、溫度、壓力較高的鍋爐水，定期排污水為含有部分水渣或水垢的溫度、壓力較高的鍋爐水。

1.4 閉式循環(huán)水運(yùn)行中的廢水排放情況

循環(huán)水系統(tǒng)的功能是將冷卻水（江河水或海水）送至凝汽器去冷卻蒸汽輪機(jī)低壓缸排汽，以維持凝汽器的真空，使汽水循環(huán)得以繼續(xù)。冷卻水在冷卻工藝設(shè)備吸取廢熱使水溫升高后，不直接排掉，而通過冷卻塔冷卻以后再循環(huán)利用。水在循環(huán)的過程中會(huì)不斷濃縮，當(dāng)水質(zhì)濃縮到一定倍率時(shí)，為防止循環(huán)水系統(tǒng)的結(jié)垢與腐蝕，需對(duì)循環(huán)水進(jìn)行排補(bǔ)，循環(huán)水系統(tǒng)的排水為含鹽量很高的濃縮水。

1.5 供熱系統(tǒng)在運(yùn)行中的廢水排放情況

熱電廠供熱系統(tǒng)是除鹽水的用水大戶，供熱系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，由于供熱管路一般都很長(zhǎng)，高溫蒸汽在管路流動(dòng)過程中不斷冷卻，會(huì)有部分蒸汽凝結(jié)成水，隨供熱管路的疏水管流出。供熱管路的疏水品質(zhì)較高。

2 化學(xué)水處理專業(yè)的各種廢水可用情況

2.1 原水預(yù)處理單元及超濾單元反洗廢水

接觸絮凝沉淀池的定期排污廢水、機(jī)械過濾器及超濾處理單元排放的反洗廢水，一般只含有泥沙等雜質(zhì)，進(jìn)行沉淀之后，可以回收至預(yù)處理單元重新利用，燃煤電廠可用作沖灰系統(tǒng)和鍋爐除塵系統(tǒng)的補(bǔ)充水。

2.2 超濾單元、反滲透單元及離子交換單元的含藥廢水

超濾單元、反滲透單元及離子交換再生產(chǎn)生的含藥廢水呈現(xiàn)不同的酸堿性，經(jīng)過中和之后酸堿度會(huì)被控制在6.0～9.0之間。這些水中的主要成分氯化鈉，能夠作為沖灰和除塵系統(tǒng)的補(bǔ)充水，部分電廠還將中和后的水作為閉式循環(huán)冷卻水的補(bǔ)水以及電廠綠化用水與道路沖洗用水。

2.3 反滲透單元及離子交換單元的不含藥廢水

反滲透單元在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的不含藥廢水主要為沖洗水和經(jīng)過反滲透過程后的濃水。濃水含鹽量相對(duì)較高，一般作為閉式循環(huán)水的補(bǔ)充水。反滲透系統(tǒng)的沖洗水和離子交換器再生過程中的反洗水，都只含有一定濃度的懸浮物，在簡(jiǎn)單的沉淀之后，都能直接用作沖灰系統(tǒng)和鍋爐除塵系統(tǒng)的補(bǔ)充水。混合離子交換器的正沖洗用水，沖洗時(shí)間長(zhǎng)，水品質(zhì)很高，但不是合格的除鹽水，通常將其回收至超濾系統(tǒng)。

2.4 取樣廢水

除了鍋爐水屬于高含鹽量水之外，其它的取樣水均為高品質(zhì)的高溫去離子水。其中，鍋爐取樣水進(jìn)入連排擴(kuò)容器中后可以再次利用，而其他的取樣水收集進(jìn)入生產(chǎn)回水箱后可以直接被二次利用。

2.5 鍋爐排污水

鍋爐的定期排污以及連續(xù)排污水溫度壓力較高，可將定期排污水排至定排擴(kuò)容器、連續(xù)排污水排至連排擴(kuò)容器降壓蒸發(fā)，蒸汽回收至低壓汽包重復(fù)利用。

2.6 閉式循環(huán)水運(yùn)行中的廢水

閉式循環(huán)水在運(yùn)行過程中的排水經(jīng)過不斷濃縮，含鹽量較高，不適合作為水處理系統(tǒng)的補(bǔ)充水，但符合國(guó)家水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，通常直接外排至雨水井。

2.7 供熱系統(tǒng)的廢水

供熱系統(tǒng)的廢水主要為高品質(zhì)蒸汽冷卻形成的疏水，水品質(zhì)較高，但由于疏水量很少且供熱管路末端離電廠距離一般很遠(yuǎn)，回收成本非常高且直接排放對(duì)環(huán)境幾乎零污染，通常供熱疏水也不進(jìn)行回收。

3 熱電廠化學(xué)水處理專業(yè)的廢水綜合利用問題

3.1 廢水可利用的實(shí)際情況

預(yù)處理單元廢水、離子交換除鹽廢水和鍋爐廢水都是在化學(xué)水處理專業(yè)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的廢水，在對(duì)這些水進(jìn)行綜合利用之前，需要結(jié)合實(shí)際需要分析其可利用情況。其中，鍋爐排污水含鹽量高、溫度和壓力也很高，能排入擴(kuò)容器汽化以后直接利用，但是取樣水則需要統(tǒng)一收集之后才能進(jìn)行二次利用；過濾器單元中的廢水均為反洗廢水，廢水中包含大量泥沙，不包含化學(xué)物質(zhì)，可以在沉淀和中和之后再次利用；離子交換單元的廢水經(jīng)過沉淀和中和之后也可進(jìn)行二次利用。

3.2 化學(xué)水處理專業(yè)廢水的綜合利用方法

通過對(duì)化學(xué)水處理專業(yè)的廢水進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鍋爐廢水無需處理可以直接將其排放到擴(kuò)容器中進(jìn)行再次利用，而其它廢水均需要經(jīng)過簡(jiǎn)單處理之后才能進(jìn)行二次利用。廢水的簡(jiǎn)單處理方法主要有沉淀和中和兩種方法，對(duì)于需要進(jìn)行沉淀處理的廢水，需要在熱電廠的合適位置設(shè)置沉淀池，統(tǒng)一收集需要集中處理的廢水，然后再將其引入各個(gè)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)二次利用；對(duì)需要進(jìn)行中和處理的廢水，需要對(duì)其酸堿度進(jìn)行科學(xué)檢驗(yàn)，然后將其引入中和池中完成中和處理任務(wù)，之后再將其引入沖灰和除塵系統(tǒng)中，作為補(bǔ)充水。在這里需要特別注意的是，在對(duì)酸性和堿性廢水進(jìn)行收集時(shí)，要避免使用鋼管管道，防止酸性和堿性水對(duì)管道造成腐蝕，可以使用PVC塑料材質(zhì)的管道。此外，在熱電廠所排放的堿性和酸性廢水中，很多因素都會(huì)對(duì)水的酸堿度造成影響，從而增加中和處理的難度，針對(duì)這一問題，可以設(shè)置廢水排放控制裝置，對(duì)酸、堿性水的酸堿度進(jìn)行控制，提升中和效率，實(shí)現(xiàn)綜合利用的目標(biāo)。

4 結(jié)語

綜上所述，在化學(xué)水處理專業(yè)運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生大量廢水，經(jīng)過檢測(cè)，這些廢水都具有再次利用價(jià)值。經(jīng)過沉淀和中和之后再將這些廢水應(yīng)用于相應(yīng)的系統(tǒng)中，不但能提高水資源利用率，還能降低熱電廠的廢水排放量，有利于熱電廠的可持續(xù)發(fā)展。