電廠生產(chǎn)廢水處理研究進(jìn)展

烏日力嘎

（遼寧電力勘測設(shè)計(jì)院有限公司，遼寧沈陽 110179）

1 引言

《排污許可證管理暫行規(guī)定》中規(guī)定，火電廠必須持證排污。火電廠在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中消耗大量的水資源，產(chǎn)生數(shù)量巨大的廢水，特別是冷卻水在循環(huán)過程中污染物得到濃縮，總磷、總氮、鹽分等含量均比較高，不能直接排放。為了實(shí)現(xiàn)火電廠綠色發(fā)展，必須對火電生產(chǎn)中的廢水進(jìn)行有效處理。

2 電廠生產(chǎn)廢水的處理技術(shù)與工藝

2.1 電廠生產(chǎn)廢水中鹽分的處理技術(shù)與工藝

電廠所產(chǎn)生的廢水通常含有一定濃度的鹽基離子，可分為低鹽廢水和高鹽廢水，其中，循環(huán)排污水和反滲透濃水為高鹽廢水，構(gòu)筑物反洗水和機(jī)爐雜排水為低鹽廢水。低鹽廢水主要污染物為懸浮物質(zhì)，該部分廢水可以實(shí)現(xiàn)直接回用，高鹽廢水則需要先進(jìn)行脫鹽處理［1］。部分高鹽廢水可經(jīng)過煙道蒸發(fā)結(jié)晶、旁路煙道蒸發(fā)結(jié)晶、多效蒸發(fā)結(jié)晶、機(jī)械加壓再循環(huán)（MVR）蒸發(fā)結(jié)晶等［2］工藝進(jìn)行處理。

經(jīng)前處理后，電廠廢水中的鹽分可通過活性炭吸附、膜分離等技術(shù)實(shí)現(xiàn)去除?；钚蕴烤哂斜缺砻娣e大、吸附點(diǎn)位多、吸附性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其對廢水中鹽基離子和有機(jī)物的去除效果被廣泛關(guān)注。已有研究表明，投加活性炭可以有效吸附廢水中高濃度鹽基離子，同時(shí)可去除廢水中DOC，COD［3-6］，因此在給水處理以及含鹽廢水與冶煉廢水處理中應(yīng)用較為廣泛。膜分離技術(shù)以半透膜為分離介質(zhì)，膜兩側(cè)壓力差為動(dòng)力，從而達(dá)到對混合物的分離［7］。根據(jù)半透膜上微孔孔徑的不同，可分為微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等［8］。采用納濾工藝處理熱電廠循環(huán)排污水，對Ca2＋，Mg2＋，SO42-等二價(jià)離子的去除率均高于85%，對有機(jī)污染物的去除率高于83%［9］；此外，納濾膜也可以實(shí)現(xiàn)對煉油廠循環(huán)冷卻排污水中COD的有效去除，去除率在76%～98%之間［10］。

2.2 電廠生產(chǎn)廢水中有機(jī)污染物的處理技術(shù)與工藝

電廠廢水中有機(jī)污染物的含量因生產(chǎn)工藝和供水水質(zhì)不同而具有較大的異質(zhì)性，TOC，BOD 與COD 是衡量廢水中有機(jī)物污染程度的常用指標(biāo)。市政污水處理中，生物化學(xué)處理法通過微生物的降解作用可以有效去除污水中的BOD，N，P 等污染物，且具有良好的環(huán)境友好性，在污水處理廠運(yùn)行中應(yīng)用較為廣泛。然而，電廠廢水中有機(jī)污染物在生產(chǎn)過程中被固定化，生物活性降低，難以被微生物降解利用，生化處理效果不佳。

化學(xué)氧化劑可產(chǎn)生具有強(qiáng)烈氧化性能的自由基基團(tuán)，在處理電廠廢水有機(jī)污染物中受到廣泛關(guān)注并取得了良好效果。Fenton 試劑是由過氧化氫與催化劑Fe2＋構(gòu)成的氧化體系，具有較強(qiáng)的氧化性能，利用氧化體系產(chǎn)生的·OH，可實(shí)現(xiàn)難降解有機(jī)污染物的化學(xué)氧化與降解。工程實(shí)踐中，F(xiàn)enton 試劑的氧化效果往往受該體系的pH、溫度及過氧化氫的投加量及其與Fe2＋的比例等多因素的影響。Fenton 試劑氧化法在洗膠廢水［11］、焦化廢水［12］、印染廢水［13-14］、農(nóng)藥廢水［15］、煉油廠廢水［16］等的處理過程中均表現(xiàn)出良好的效果，可以對COD、TOC、色度、苯酚等污染物進(jìn)行有效去除；其中，在最佳處理?xiàng)l件下，對焦化廢水中TOC 和COD 的去除率可達(dá)91%和73%，對農(nóng)藥廢水中苯酚的去除率可達(dá)90%以上，對煉油廠廢水中COD 的去除率達(dá)到90%。

由于電廠廢水中污染物構(gòu)成的復(fù)雜性，單一的水處理工藝不能滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的局限性。特別是電廠廢水中較高濃度鹽基離子的存在，廢水體系的離子強(qiáng)度和pH 波動(dòng)較大，對Fenton 試劑的氧化效果產(chǎn)生較大影響。因此，近年來基于Fenton氧化技術(shù)的聯(lián)合處理工藝在廢水處理領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注并取得良好處理效果。白翠萍等［17］將高濃度工業(yè)廢水經(jīng)過Fenton 試劑氧化后再通過活性炭吸附，COD 去除率可達(dá)85%。李品君等［18］采用Fenton-活性炭聯(lián)合工藝對焦化廢水進(jìn)行處理，COD 去除率可達(dá)97%。易斌等［19］采用活性炭-Fenton 工藝處理高鹽廢水，COD 去除率可達(dá)96%。肖瑜［20］、朱丹［21］、李亞峰［22］分別在Fenton-活性炭工藝基礎(chǔ)上增加沸石、UV-TiO2、微波等工藝，均表現(xiàn)出對COD、有機(jī)物的良好去除效果。楊毅等開發(fā)了Fenton 試劑預(yù)氧化-粉末活性炭吸附組合工藝去除熱電廠循環(huán)冷卻排污水中的有機(jī)物，發(fā)現(xiàn)在初始pH 5.0，H2O2與Fe2＋等摩爾投加且投加量為300 mg/L 時(shí)，經(jīng)60 min 處理，NPOC 去除率為60%，解決了單一處理工藝處理效果差、藥劑費(fèi)用高等問題［23］。

3 電廠生產(chǎn)廢水回用

電廠在運(yùn)行過程中用水量大，實(shí)現(xiàn)廢水的有效回用對推進(jìn)電廠綠色低碳發(fā)展意義重大。根據(jù)電廠生產(chǎn)過程中對水質(zhì)需求的不同，可通過對電廠現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施進(jìn)行升級改造，實(shí)現(xiàn)廠內(nèi)廢水循環(huán)使用，減少向市政管網(wǎng)的排放。已有工程實(shí)踐中常用的廢水回用工藝包括：含煤廢水經(jīng)絮凝等工藝自動(dòng)運(yùn)行循環(huán)使用；反滲透濃鹽水可用作脫硫系統(tǒng)工藝水和鍋爐冷渣水，其中冷渣水經(jīng)換熱降溫后循環(huán)使用［24］；循環(huán)水排污水、過濾器、超濾等設(shè)備的反（沖）洗水可用于脫硫系統(tǒng)沖洗水或回收至前級設(shè)備，重復(fù)使用；工業(yè)廢水、生活污水、含油廢水分別進(jìn)行電絮凝等工藝單獨(dú)處理后，可作為循環(huán)水補(bǔ)充水、脫硫系統(tǒng)工藝水、綠化用水等。