火电厂基建调试阶段提高废水回收率的研究

傅海鹏　高建成

摘  要：本文探讨研究将各类废水分类处理，回收至原水预处理系统及工业消防蓄水池，经综合水泵房供辅机冷却水、锅炉补给水、消防水、工业水等用户以此回收利用。凝结水精处理高速混床系统也可尽早投运减少锅炉冲洗阶段废水的排放。间冷循环水目前行业内普遍没有设计混床旁流处理系统，可增加混床旁流处理装置，原理同发电机定冷水离子交换装置。

关键词：分类回收;精处理;旁流处理

1 引言

对于火电机组基建调试阶段废水主要分为以下几类：双介质过滤器的反洗水（高悬）、超滤装置的反洗水（高悬）、反渗透装置的排水（高含盐）、离子交换器的再生废水及EDI的排水（高含盐）、间接空冷的冲洗水、炉前系统碱洗的冲洗水及碱液、锅炉本体酸洗的冲洗水及酸洗废液、锅炉吹管及整套启动阶段的冲洗水。通过对不同种类废水分类处理、逐级回收利用，可以最大化的减少废水排放、节约原水用量、减少环境污染、增加经济效益。

2 技术原理

全厂高悬废水经工业废水系统处理后，设备出水水质达到《污水再生利用工程设计规范》及《工业循环冷却水处理设计规范》中循环冷却系统补充水水质控制指标，主要指标为：浊度≤5NTU、含油≤1mg/L、SS≤5ppm。

3 主要回收方式

3.1工业废水分类回收至原水系统

高悬废水经工业废水系统去油、去除悬浮物后进入工业废水回用水池。增加工业废水回用系统至原水预处理及工业消防蓄水池的管道，与原水混合后水质可以符合工业水、辅机冷却水、锅炉补给水、消防水等用户。

处理后的废水与原水混合供锅炉补给水系统使用应连续监视水质及设备运行参数。超滤系统监视参数：进水压力≤0.35Mpa，进水浊度≤5NTU，残余氯≤1mg/L，pH：6-9，超滤产水SDI≤3。反渗透系统监视参数：进水余氯≤0.1mg/L，进水SDI≤3、SDI最大不允许超过5、越小越好，进水浊度应小于0.2NTU（最大允许浊度为1NTU），进水含铁量小于0.5mg/L。对于反渗透铁含量的控制主要因为当Fe²⁺遇到氧气会转变成Fe³⁺生成胶体Fe（OH）₃，当pH值为7左右时，铁只有胶溶状的Fe³⁺，经过反渗透浓水段浓缩，Fe（OH）₃极易达到饱和而沉积于膜表面，不但会产生产生胶体污染还可能造成生物污染。Fe（OH）₃长时间聚集膜表面会生成Fe₂O₃，而Fe₂O₃就是铁锈会对膜造成污堵，铁也会加速膜的氧化。

炉前系统碱洗一般采用双氧水，碱洗系统水容积一般在1200-1800m?左右，该碱洗水可直接排放至酸洗废水池进行24h曝气处理，然后经工业废水去油，降低浊度进行回用。炉本体酸洗一般采用EDTA铵盐化学清洗，酸洗系统水容积一般在200-300m?左右，该清洗废液电厂内部无法处理，一般由清洗公司外送处理。

3.2间冷冲洗水回收

间冷冲洗分为四阶段进行冲洗。第一阶段采用工业水冲洗，待系统内部清理干净，采用大流量冲洗，尽可能的将循环水管壁上杂质冲刷下来，冲洗合格后，再次进行人工清理。第二阶段开始冲洗水采用除盐水，冲洗排水除含部分泥沙、铁铝腐蚀产物外，水质相对较好，将其收集至工业废水处理系统非经常性废水池，经过处理后通过废水泵输送至锅炉补给水处理系统生水箱，再次制备除盐水。重点做好：第一，进水前的清理，确保人工清理干净;第二，排水后的人工清理干凈;第三，建议对循环管道进行防腐处理。

3.3凝结水精处理尽早投运

吹管及整套启动阶段的冲洗水采用除盐水，凝结水精处理滤元及树脂启动初期一般采用启动滤元及启动树脂，正常运行后更换为正式滤元及正式树脂，故可以适当放宽精处理进水标准，只要保证离子交换设备进水的含铁量小于规定值，即可保证铁离子不会对树脂造成不可恢复的铁污染。根据相关资料可知，对于强酸性阳树脂，为了防止树脂被水中的铁污染，进水中的含铁量应小于300μg/L，当水中铁小于500μg/L时，经过再生可以恢复。前置过滤器一般本身的除铁效率大于99%，理论上符合标准，而实际情况，即使水质再差，不足理论最差适应水质的10%。故尽早投运凝结水精处理，在机组吹管及整套启动阶段采用闭式循环，靠凝结水精处理去除水中的离子，可大量节约除盐水的用量，也相应地减少了废水的排放。

3.4间接空冷系统增加旁流混床处理装置

间接空冷系统根据机组负荷不同，一般水容积在5000-10000m?左右，长期循环会导致水质变差，只能采取排污大量换水处理，不但浪费了除盐水，而且效果甚微;水质变差以后会加剧腐蚀速率，形成恶性循环。特别是在试运初期，要大量冲洗整个系统，一般至少扇区以外的部分冲洗3次，扇区冲洗一次，浪费了大量水资源。

为了防止铝换热管的腐蚀，《DL/T1717-2017燃气-蒸汽联合循环发电厂化学监督技术导则》中要求，铝制散热器表面式间接空冷系统循环水应符合：电导率（25℃）≤5μS/cm，PH值（25℃）7.0～8.3，溶解氧30～300μg/L。

间冷循环水现存状况：1、基建阶段：加入除盐水，发生pH值高、电导大的情况，好多厂发生铝管束腐蚀;2、已投运的间冷循环水：电导大;3、已投运的间冷循环水：大量换水仍然电导大、除盐水产量有限，无法持续大量换水;4、为防止腐蚀而加联胺和氨水让电导更大。

临时混床系统将循环水旁流处理，原理如同定冷水离子交换器处理方法，逐步除掉阴阳离子，改善循环水整体水质，最终使电导和PH达标。临时混床对间冷循环水进行旁流除盐处理，处理后的水又汇入循环水，逐步降低循环水中的离子含量，最终使循环水电导率（25℃）≤5μS/cm。混床同时也调节pH值，使循环水pH向中性靠拢。使用一套精处理备用树脂，既实现临时混床的除盐，又不影响精处理正常运行。临时混床树脂失效后，失效树脂输送到精处理再生系统进行再生。具有临时设备少、安装方便、操作简单、水质改善速度快、成本低等优点。

3.5高含盐废水及含铁量高废水的处理优化

高含盐废水机组启动后经调节pH可回收至脱硫系统。当脱硫系统未投运时应根据情况进行煤场喷洒、储存至脱硫系统（两台机组脱硫吸收塔及浆液系统总容积约10000m?）避免后期采用工业水补水、夏季现场道路喷洒防尘降温。

机组启动初期冲洗水中铁含量较高，无法满足反渗透膜的进水要求。一般工业废水处理系统设置无阀过滤器，内部装填石英砂填料，仅可以降低悬浮物，无法除铁。可在设计之初考虑将填料更换为石英砂及锰砂双层填料，前级设计曝气处理工艺，增加无阀过滤器除铁除锰效果。

4 结语

新疆、陕西、内蒙等地煤炭资源丰源，水资源短缺，且新建电厂远离市区、靠近煤矿附近，无大型污水处理厂。应用该废水回收技术可具有以下优点：1.废水逐级回收利用更加全面、彻底，高悬浮物废水处理后可供锅炉补给水等系统再利用;2.间冷循环水增加混床旁流处理装置，节约间冷冲洗用水量及时间，可持续改善、保持水质;3.减少基建期废水的排放与原水的损耗，提升经济及环保效益、减少环境污染。综上所述可以极大的减少环境污染，节约原水水资源的使用量，减少废水的排放量，节省废水外运及修建临时废水池的成本。

参考文献

[1] 洪威.火力发电厂脱硫废水"零排放"技术路线分析[J].能源与节能，2019，000（010）：P.73-74.

[2] 卢倩.火电厂循环水排污水回用处理工艺探究[J].陕西煤炭，2019，038（0z2）：189-191.