火力发电厂废水零排放浅析

摘要：在电力产能过剩的形势下，只有火电环保技术必须不断提高发展，才能适应和谐社会的要求。介绍了火力发电厂深度节水与废水零排放措施，提出了水污染防治对策以及应急处理措施，力争实现废水零排放，实现节能降耗目标。

关键词：火电厂；节水；废水；零排放

零排放是指不向外界排出对环境有任何不良影响的水，进入电厂的水最终只以蒸汽的形式蒸发到大气中，或以适当的形式封闭、填埋处置。实现废水零排放，电厂将实现最大程度的节水，同时由于不向外界水体排放废水，可以最大程度地保护水环境。

真正实现电厂废水零排放是一项复杂的系统工程，由于各个电厂用水系统给水方式的不同，厂内用水分配不同和系统配置的不同，如采用水力除灰、干除灰或干法脱硫、湿法脱硫等，零排放实现的方案也不一样。由于零排放电厂中各个水系统的废水被完全的分级利用和处理后回用，因此应该选择合理的方式分配这些水量，以保证各个子系统用水的水量、水质、水温的要求；同时还要对各个用水子系统选择合适的给水方式，使其产生的废水量最少，还要把最后的末端废水处理掉才能达到真正零排放。

1 循环冷却水系统的节水

循环冷却水系统的节水目标是在凝汽器及辅机设备管材能正常运行的前提下尽可能提高浓缩倍率。

（1）加酸处理

酸可以使水中的碳酸盐硬度转化为非碳酸盐硬度.因此向循环水中加入酸可以防止循环水浓缩时碳酸钙的析出。提高饱和钙离子浓度，在补充水水质基本不变的情况下提高浓缩倍率。另外，反应中生成的游离CO2也有利于抑制碳酸盐垢的析出。加酸量维持在循環水中碳酸盐硬度值低于极限碳酸盐硬度。单独加酸处理成本较低且简便有效。但对于水容量较大的系统，pH、碱度等指标的检测常滞后于加药时间。因此加酸量不容易控制。同时存在S042-对混凝土的腐蚀问题。

（2）硫酸-阻垢剂稳定处理

硫酸-阻垢剂处理是指在水体中先加入硫酸使补充水碱度降到一定程度后再加入阻垢剂如聚磷酸盐、有机阻垢剂等。从而达到阻垢和保证循环水稳定运行的目的。该法占地小、技术简单。但是需注意S042-浓度过高会侵蚀混凝土，同时用有机磷处理循环冷却水势必加强水生物的繁殖，加重腐蚀程度，所以药剂处理要同时考虑阻垢、缓蚀及杀菌等多方面的效果.一般可以考虑采用复合型阻垢剂。

（3）弱酸树脂交换处理

用弱酸离子交换树脂处理原水可降低水中的碳酸盐硬度及相应的碱度，再投加缓蚀剂可防止循环水系统的腐蚀。既可提高循环水浓缩倍率，又不会增加水中硫酸根离子。经弱酸树脂处理后加阻垢剂的水样中即使有CaCO3结晶产生，也不会马上从水中析出。该法适用于处理碳酸盐硬度比例高的水，优点是系统简单、运行条件好、交换容量大、易再生、酸耗较低。从根本上解决了结垢问题。缺点是运行费用高、占地面积大、废水排放量大。

（4）石灰软化-加酸-旁滤加药处理

补充水在预处理时就投加适当的石灰，除去水中的Ca2+、Mg2+。原水钙含量高而补水量又较大的循环冷却水系统常采用这种方法。经石灰处理的水，虽然碳酸盐碱度可以降低，但却有可能出现CaCO3沉淀，为消除这种不稳定性，可添加少量H2SO4。。该法优点是处理能力大，运行费用较低。缺点是投资大、 对石灰粉纯度要求高、对环境影响大。

（5）旁流弱酸处理

除直接对循环系统补充水进行处理，还可对循环水进行旁流处理。其工艺流程如下：循环水塔池-循环泵-清水箱-清水泵-高效过滤器-弱酸交换器-循环水。该技术可有效去除循环水中的悬浮物， 降低循环水的碳酸盐硬度。维持循环水高浓缩倍率运行，减少排污量。但含氯杀菌剂会对弱酸树脂的机械强度起一定的破坏作用，此外，弱酸离子交换反应速度慢，运行流速低，需要设备多，系统复杂。

（6）反渗透脱盐处理技术

随着膜处理技术的不断发展，现在也有厂家采用反渗透对循环冷却水进行软化、除盐处理。其脱盐率常在98%左右。一般≥95%。该处理法操作方便，易于实现自动化，是对弱酸树脂交换处理技术的新发展.并且脱盐效果好，有利于提高循环水水质，实现火电厂循环水系统零排放。缺点是投资大、膜污染严重、清洗频繁。

循环冷却水由于蒸发而浓缩，会产生结构和腐蚀。提高浓缩倍率可以使排污率降低，减少循环水系统排污的水量，达到减少给水从而节水的目的。针对给水系统组成和不同水质，采用加酸降低碱度结合加阻垢剂防止结垢，加缓蚀剂防止腐蚀，加杀生剂防止微生物粘泥，补充水（或旁流）弱酸处理、石灰处理降低碳酸盐硬度等。

循环冷却水排污水可用于除灰渣系统和脱硫系统给水，经过适当处理后也可以作为锅炉补给水系统给水。其他系统统筹计划。

2 除灰渣系统零排放

除渣系统的用水水质要求不高，水分损耗主要由炉底水封槽补水补给，不足部分由废水处理站的排水补充，灰库回水池工业水补水作为备用。冲渣水形成闭式循环，回收利用。为防止系统管道结垢，可定期进行酸洗处理。日常运行中可加酸或阻垢剂以防止管道结垢。形成良好的闭路循环，使冲渣系统只补水，不排水。

3 工业用水系统零排放

除油污水单独处理外，电厂的其它工业废水一般集中处理后回用。

包括：锅炉补给水处理系统再生排水、凝结水精处理装置再生排水、生活工业水预处理装置排水、锅炉排污水、设备冲洗水等。电厂的工业废水集中处理后回用技术在新建的大型电厂中应用比较普遍，技术也较为成熟。其处理工艺一般采用物理化学法。工业废水集中处理后可回用于煤场喷洒、输煤系统喷洒、干灰搅拌、排渣系统和部分冲洗用水系统。

4 煤场系统零排放

煤场废水的污染物较为单一，主要是SS以及微量重金属的污染。若循环使用，则微量的重金属离子可以不处理，仅处理SS比较容易；使用高效混凝剂处理SS，可以使煤场废水形成闭路循环，不排污水。

5 生活水、雨水系统零排放

电厂生活污水由于BOD含量高、可生化性较好且含盐量不高，一般采用生物处理即可达标，再加上深度处理后其出水水质可达到自来水水质，但由于人体感官作用，大都回用作为循环水系统补给水、冲灰用水、绿化用水等，最终实现生活污水的零排放。

雨水水质较好，处理较简单，与非经常性的工业废水一样属于间歇排水。且煤场回收利用的废水中很大部分就来自降雨，故电厂所排雨水也考虑回收利用，其简单的“沉淀+过滤”工艺后可并入工业废水集中处理系统中统筹考虑。实际运行中，注意雨水管道的检修，防止渗漏。

6 脱硫系统废水零排放

燃煤电厂湿法脱硫废水与电厂其它系统所产生的废水差异较大，其水质较为特殊，它与煤质、脱硫工艺、烟气成份、灰份、吸收剂等多种因素有关；通常，脱硫废水含有高浓度的悬浮物、高氯根、高含盐、高浓度重金属，对环境污染性极强，处理难度也较大，也是电厂实现废水零排放的最大难点。从电厂长远稳定运行和区域生态环境等角度综合考虑，将常规预处理后的脱硫废水进行深度处理，最终实现真正意义上的“零排放”。

目前，脱硫废水零排放处理工艺有几种选择，基本原理都是通过不同方法将脱硫废水进行浓缩，使水中溶解的盐分达到接近饱和状态，再送入结晶器进行结晶处理。比较常用的浓缩技术主要是蒸发浓缩，另外，近年来反渗透及正渗透（MBC）作为一种处理高含盐水的新技术，也在脱硫废水深度处理预浓缩工艺中应用。

7 应急治理措施

一旦发生地下水污染事故，应立即启动应急预案。查明并切断污染源，探明地下水污染深度、范围和污染程度。依据探明的地下水污染情况，合理布置截渗井，并进行试抽工作。依据抽水设计方案进行施工，抽取被污染的地下水体，并依据各井孔出水情况进行调整。将抽取的地下水进行集中收集处理，并送实验室进行化验分析。当地下水中的特征污染物浓度满足地下水功能区划的标准后，逐步停止抽水，并进行土壤修复治理工作。

采用上述针对各个用水系统的处理措施后，水尽可能回用，达到深度节水，真正实现废水“零排放”的目标，最大程度地保护水环境。

作者简介：宿凤芹，（1982— ），女，工程师，从事发电厂环境保护管理工作