火电厂节水措施建议

贾丹瑶 郝伟峰

摘要：随着国家环保水平的提高，对电厂的节水要求逐年提高，本文以设计单位的视角，针对火电厂综合节水工作，系统梳理全厂各水处理系统，提出可以采用的具体方法和措施建议。

关键词：火电厂;节水;废水减排

中图分类号：TM621          文献标识码：A     文章编号：1671-2064（2019）16-0000-00

1概述

随着国家环保要求的提高，在电厂建设过程中，对水资源的高效利用、废水排放的要求越来越严格，并相继出台了节水及废水排放的有关政策。电厂需要做到深度节水、废水回用、尽可能降低外排水量，最终实现废水零排放的远期目标。

从取水方面考虑，应切实落实国家政策，在设计阶段应充分考虑地区水资源分布，如在北方缺水地区采用空冷机组，在沿海地区使用海水，内陆地区限制使用地下水，在煤矿区使用疏干水，增加城镇再生水的使用比例等。

火电厂节水工作是一项系统性的任务，需要统筹规划，分步实施，遵循清污分离、雨污分离;分类处理、分质回用的原则，实现水资源的综合利用。已投产的电厂，应首先开展全厂水平衡试验，优化全厂用水流程。

2电厂节水措施建议

下面针对各电厂水系统的节水具体措施分别提出建议，设计过程中可根据实际工程情况结合水质特点，考虑采用相应节水措施循环利用。

2.1原水预处理系统

原水预处理系统的处理工艺一般为絮凝-澄清-过滤，产生的废水包括沉淀池排泥水、滤池排泥水、脱水机排水等。可将污泥沉淀池的水、污泥脱水系统排水回流至原水预处理系统的前端。排泥水经过浓缩、脱水处理后将上清液回至系统进口重新处理。也可考虑不单设污泥脱水系统，将系统所产生的废水排入工业废水集中处理站的泥浆池。

2.2锅炉补给水处理系统

锅炉补给水处理系统常用的处理工艺是离子交换法和全膜法。

常规处理工艺产生的废水包括过滤器反洗水、超滤反洗水、反渗透浓水、反渗透冲洗水、离子交换器投运冲洗排水、离子交换树脂再生排水等。

过滤器、超滤反洗水可回收至原水预处理系统;反渗透浓水特点是浊度低、含盐量高，属于高含盐量废水应优先用于脱硫工艺用水。根据2016版《火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程》中关于脱硫工艺用水的水质要求，CL^-应控制在600mg/L，经与该规程的编制单位沟通，规程主编单位的解释是：氯根指标控制这么低的本意主要是从出于保护脱硫设备的角度考虑。但是北方大部分地区由于原水的氯根浓度就比较高，浓水肯定超出规程范围。据了解已有电厂采用高氯根浓水用作脱硫工艺水的成功运行经验。对于这部分水质较差的水如果不能作为脱硫工艺水，则需要上蒸发结晶零排放系统，需增加投资，从经济性方面考虑，建议按反渗透浓水去脱硫系统考虑，运行过程中视腐蚀情况更换部分设备。

根据离子交换树脂再生工艺，再生阶段和置换阶段产生的酸碱废水应集中回收、单独处理。原则上应将运行及再生过程中的低含盐水量与高含盐水量分离，低含盐废水水质较好，直接回用或循环使用;含酸碱的高含盐废水进入废水处理系统。具体措施为：离子交换器酸碱、置换废水单独收集至工业废水处理站进行酸碱中和后回用;离子交换器的正洗、冲洗、反洗等冲洗水的特点是含盐量低，可进入一级除盐系统也可用于循环水塔补水;在系统内增加阀门、管道及控制系统，实现相应步序的自动控制。

采用全膜法处理工艺的锅炉补给水处理系统，除上述节水措施外，二级反渗透浓水可回收至超滤产水箱，EDI浓水可回收至超滤产水箱或一级反渗透产水箱。

2.3凝結水精处理系统

凝结水精处理系统产生的废水包括前置过滤器反洗排水、精处理树脂再生排水、树脂输送排水等。精处理系统废水水量与其再生频率有直接关系，因此，对于精处理系统首先应提高混床周期制水量，降低再生频率。其次再生过程中废水的分质回用与处理。机组启动期间，前置过滤单元反洗废水水质较差，废水可排往工业废水处理系统;正常运行期间，前置过滤单元反洗废水及树脂输送排水水质较好，可直接回用。可在废水树脂捕捉器排水口安装气动阀门，自动控制混床树脂再生酸碱废水和置换废水收集至工业废水处理站进行酸碱中和处理后回收，其他排水可直接回用。有的电厂将阳树脂再生剂由盐酸改造为硫酸，再生废水没有额外增加氯离子，可以大量减少排到脱硫废水的氯离子，从而减少脱硫废水量。

2.4循环冷却水系统

循环冷却水系统产生的排污水，常因其量大而制约火电厂废水零排放的实现，一般可通过提高浓缩倍率的方法降低循环水排污水量，同时对排污水应采用合适的处理方法进行减量化处理，产水可回用于化学除盐水系统、循环水系统补水或脱硫系统补水等;循环水排污水的水质特点是含盐量高、浊度大，常用的处理方法是加硫酸降低补给水碱度、旁流处理、优化阻垢剂选型等。

旁流处理是抽取一部分循环水进行旁流过滤、软化或除盐处理后再送回循环水系统，以达到去除其中杂质的目的。包括循环冷却水旁流过滤、旁流软化处理、旁流除盐处理。通过开展静态模拟试验和动态模拟试验，筛选出针对循环冷却水水质阻垢缓蚀效果、经济性较好的一种药剂，通过优化阻垢剂的选型及投加比例，达到提高循环水浓缩倍率的目的。

循环冷却水系统的排污水含盐量高，并含有大量悬浮物，有机物和胶体，生物黏泥等。可通过预脱盐技术进行处理，回收的淡水可作为锅炉补给水处理系统的水源，也可以直接补入循环水系统以改善水质、提高系统浓缩倍数，以降低全厂取水量。预脱盐通常采用反渗透处理技术，可有效地去除循环排污水中的硬度、微生物等有害成分，有较高的脱盐率，水回收率可以达到75%～90%。反渗透处理一般采用絮凝澄清-超滤作为预处理工艺，超滤反洗水可回收至絮凝澄清系统进口。

由于水质的原因，使得脱硫废水量增加、脱硫废水的水质更加复杂，且增加了后续零排放处理的难度，在设计废水零排放处理系统时，应充分考虑这部分对脱硫系统的运行存在的影响。

2.5灰渣用水系统

电厂灰渣系统采用灰渣分除方式，一般采用干除灰，湿除渣。除渣系统补水由工业冷却水和凝汽器冷却水组成。灰渣废水包括捞渣机链条冲洗水、轴封排水、炉底密封水、灰浆泵轴封排水及冲洗水等，水质特点是固体含量高、温度高，可通过冲灰管和冲渣沟进入灰浆池。首先应保证灰渣废水实现闭式自循环，尽量不外排，如有外排应集中收集，沉淀后循环使用。其次全厂除渣系统补水应采用复用水，即采用较差水质补水，如循环水排污水等。捞渣机内可增设内置式渣水冷却器，实现渣水零溢流。内置式渣水冷却器目前已有部分电厂成功应用。

2.6生活用水系统

对于生活用水，应采用节水型龙头和洁具，以减少生活污水量。厂区及企业的绿化管理区水源主体是生活污水处理系统的出水和冷却塔排污水，备用绿化水源是工业废水处理系统的出水。在主体水源能够完成绿化任务的前提下，不考虑工业废水处理系统的出水投入。

消防水系统要形成专水专管的独立水系，禁止从消防水系统接入任何非消防使用的各种取水点。在特殊情况下需使用消防水从事临时用水工作时，要按管理程序提请消防用水申请单，根据用水需求批复后，严格控制使用过程和时间。

2.7污废水处理系统

含油废水、油库区初期雨水属于非经常性废水，经油水分离器处理后的水回用。大多数电厂因含油废水较少，系统运行时间较短，电厂应加强对含油废水处理系统的维护保养工作，防止因长时间停运造成设备的锈蚀损坏等。

全厂含煤废水处理系统，通常采用混凝、澄清、过滤高效一体化含煤废水处理工艺或电絮凝工艺，由于含煤废水悬浮物和色度高、水質复杂，建议完全收集并单独处理后在本系统内循环利用，处理后出水可用于输煤系统地面、栈桥冲洗，实现输煤系统含煤废水闭路循环。

生活污水的水质特点是COD含量高、浊度较低。集中收集后进行生化处理，常用工艺有曝气生物滤池法、厌氧-接触氧化工艺和MBR工艺等，去除生活污水中悬浮物、有机物、氮和磷污染物，出水可用于厂区绿化。

化学取样水和锅炉排污水水质好，含盐量非常低、pH高、温度高，应回收至热力系统或排至锅炉补给水处理系统原水箱直接回用。回收至热力系统时夏季时可将排污水排到化学生水池或返回水塔;冬季时可排到供热管网，充分利用余热。闭式水系统排水的水质特点是浊度低，含盐量低，属于非经常性废水，应收集后用于循环水塔的补水。夏季空冷塔冲洗水的水质特点是含盐量低、固体杂质含量高。应集中收集后进行沉淀处理，可用于循环水塔补水等。实验室的废水可能含有有毒试剂，含盐量低。应对其分类收集，对含有毒试剂的废水应交与有资质单位处理，其余可用于循环水塔补水。事故水，如氨区、酸碱站、燃油泵房等，其水质复杂，最好设计事故水池，根据不同水质进行不同处理。

由于湿法脱硫工艺用水对水质要求较低，优先选择合适的复用水。经过上述对电厂用水排水的节水优化，不难发现电厂实现废水零排放的难点，主要集中在如何处理脱硫高盐废水。脱硫高盐废水因水质恶劣应杜绝外排，需采用可靠的工艺进行处理后回用。

3结语

火电厂节水工作是一项系统工程，也是一项艰巨而长远的任务，需要在设计阶段、基建阶段、生产阶段，经设计单位、建设单位、设备供货商等所有相关方的通力配合，根据用水系统和排水系统的水质、水量特征，选择合理的节水措施和技术，实现废水减量化;采用适用的废水处理方式，提高水资源的重复利用率，做到一水多用。火电厂应根据自身用水环境条件，加强水务管理，落实节水措施，扩展废水回用途径。只有这样，才能做到满足国家环保政策要求，缓解水资源短缺的矛盾，实现火电行业的可持续发展。

参考文献

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[4]中国电力企业联合会.火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控制指标：DL/T 997—2006[S].北京：中国电力出版社，2006.

[5]中华人民共和国环境保护部.国务院关于印发《水污染防治行动计划》的通知[EB/OL].（2015.4.16）

收稿日期：2019-07-16作者简介：贾丹瑶（1982—），女，北京人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：水处理、项目管理等。