火力发电厂废水“零排放”节水技改浅析

和迎富

火力发电厂废水“零排放”节水技改浅析

和迎富

我国是一个干旱缺水严重的国家，尤其是华北、东北及西北等地区，水资源严重短缺，再加上环境污染，导致水质日益恶化。电力工业作为基础产业，为人们的日常生活提供保障，随着社会的发展，人们对电的需求不断增加，而水资源的日益匮乏与之形成了相当大的矛盾。火力发电厂作为用水大户，节水问题已成为发展电力事业面临的一项严峻课题。随着环保政策、法规及规程的不断修订完善，对企业的用水量及排放水质有了更高的要求，因此，优化用水措施，降低源头用水量，提高过程利用率，减少末端废水排放量，成为火力发电厂迫切需要解决的用水问题。

1 工程概况

针对国内水资源日益匮乏的现状，国务院于2015年4月发布了《水污染防治行动计划》（简称“水十条”），加大对污废水的治理力度。作为工业用水大户，浙江省某火电厂积极响应政府号召和要求，广泛开展治污水、抓节水工作，进行废水“零排放”研究，提高用水效能、降低耗水指标。根据电厂厂区用水实际情况结合废水“零排放”的主工艺路线，对厂区各废水处理系统进行治理完善，以降低电厂耗水量，节约水源，并为废水“零排放”的开展做铺垫。

2 用水现状

目前该电厂厂区用水基本来自海水淡化，工业用水和生活用水分别采用一级反渗透和二级反渗透出水。通过对该电厂各废水处理系统的排查，目前运行存在缺陷的系统主要包括：煤污水处理系统、含油污水处理系统、工业废水处理系统和生活污水处理系统。

煤场周边各转运站冲洗水收集沟出现开列，且裂缝较为严重，造成转运站冲洗水因泄漏而得不到有效收集处理，并对地下水源造成一定的安全隐患。

油罐区防火堤内的油污水收集沟由于地质沉降出现严重的断裂，油罐的夏季降温喷淋水得不到有效收集，且收集到少量的油污水未经处理直接排入了雨水系统。各空压机房及化学车间等零星区域的含油污水未设有收集管道，均经管沟就近排入了雨水系统，造成雨水排放含油超标。

工业废水池设有加碱/次氯酸钠管路，未设加酸管路，工业废水在废水池经pH预调整后，进入化水处理车间进一步处理。由于工业废水池仅设有加碱管道，当进水pH值偏高时，废水pH值在工业废水池得不到有效的预处理，从而增大了化水车间的pH调整压力，容易导致出水（即工业回用水）pH值超标，影响相关设备的安全稳定运行。

厂区生活污水收集管道及化粪池出现严重泄漏，生活污水在收集过程中全部渗漏到地下，生活污水处理站基本无来水，生活污水得不到有效收集、处理，且致使地下水受到污染。厂区内现有的生活污水处理站采用常规A/O处理工艺，受水量及工艺特点影响，出水中NH3-N、TP等存在超标现象，导致出水无法正常回用。

全厂水平衡实测试数据见图1。

3 节水举措

煤场喷淋水及各转运站冲洗水经排水沟收集后，进入煤泥沉淀池进行预澄清，经自吸泵输送至高效净化装置进行混凝、澄清，再进入清水池循环利用。煤灰水系统原设计内循环水平衡如图2所示。根据改造前做的厂区水平衡测试中发现，目前油罐区至清水池回用水量为零，工业回用水池往缓冲箱补水量为202 m3/d，可知油罐区防火堤内排水沟泄漏水量约为56 m3/d，煤场周边转运站冲洗水收集沟泄漏水量为46m3/d。通过对管沟的修复重建，能有效防止油污水、煤污水的泄漏，避免造成地下水受到污染，提高水资源的重复利用率，降低源头供水量，从而起到节水的目的。

各空压机房及化学车间等零星区域的含油污水主要来自空压机等设备的压缩冷凝水、机械密封冷却水，由于排水量小、排放点较为分散，难以设置统一的收集系统，该部分废水容易被忽略而就近排入雨水管网，致使地下水源被污染。综合以上特性，本工程在各排放点增设污油池用于收集油污水并对其进行“油水分离”预处理，处理后的污水由槽罐车定期抽吸输送至油污水处理站的油污水分离器进行深一步的处理、回用。

为提高工业废水池的pH预调整能力，本工程在化水处理车间新增两台酸计量泵及配套加酸管道，往工业废水池加酸，为提高加酸的均匀性，管道采用池底布置、均匀开孔的布置形式，通过池底的曝气管将酸均匀地加入废水池；并将原加碱/次氯酸钠管路改为独立的加碱、加次氯酸钠管路，提高加药的灵活性。同时在各工业废水池加装在线pH监测计，根据pH计检测到废水的pH值，远程联动加酸（碱）管路，往废水池加酸（碱），使废水的pH值在工业废水池得到有效的预处理，减轻化水处理车间的处理压力，提高化水车间的出水水质，进而提高工业回用水的水质，避免对相关用水设备的腐蚀损坏，提高设备的安全稳定系数及使用寿命。

图1 全厂水平衡实测数据

图2 煤灰水系统原设计内循环平衡图

厂区生活污水主要来自各办公楼、检修间等建筑的生活排水，根据水平衡测试结果可知，原设计生活污水排放量为22.8m3/h，其中泄漏及消耗占22.3 m3/h，仅有0.5 m3/h可回用至工业回用水池。且原生活污水排放管道均为埋地布置，若重新开挖敷设对现有地下设施破坏较大。综合考虑，本工程在化粪池后新增一座泵坑，通过潜污泵将生活污水输送至生活污水处理站，并将原化粪池更换为塑料一体化化粪池，提高化粪池的抗沉降性能。针对生活污水处理站出水NH3-N、TP等超标问题，结合该厂生活污水的特点、水量及设备现状，在原A/O处理工艺的基础上，新增一座钢结构厌氧池（以下简称A池）与原处理工艺形成A2O处理工艺。生活污水先进入新增A池，在聚磷菌作用下进行释放磷氨化反应；然后进入缺氧池，在反硝化细菌的作用下完成脱氮反应；最后在好氧池完成硝化反应，吸收释放的磷和去除BOD；并对生活污水处理站原有的附属设备进行修复完善。使改造后生活污水处理站出水水质可达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）中的一级排放标准。

4 结语

本次改造通过修复完善厂区各废水收集、处理系统，提高水资源的利用率，减少源头用水量。改造后，该电厂每天可减少约637.2 m3的海水淡化量，而一级R/O处理工艺的运行费用约为4.75元/m3，故厂区各废水处理系统升级完善后，每年可节省约110.474 5万元的运行费用。

作为用水大户，火电厂通过优化水务管理措施，完善水处理工艺，对厂区废水进行分类、分阶段处理，做到水资源的梯级利用，提高全厂水资源的利用率，降低源头用水量，进而降低单位发电量的耗水量，且对当地水资源及生态平衡的保护起到一定的示范带头作用。

Brief Discussion on Coal-Fired Power Plant Waste Water ‘Zero Emission’Water Saving Technology

He Yingfu

和迎富：（1990-）男，河南周口，助理工程师，从事火力发电厂脱硫脱销及相关给排水设计工作。