燃煤电厂废水零排放处理技术

燃煤电厂废水零排放处理技术

张辉

内蒙古大唐国际托克托发电公司 内蒙古 呼和浩特 010206

摘要：通过对相关文献,资料,工程应用总结的基础上,分析了燃煤电厂废水零排放的实施现状和难点,提出了燃煤电厂废水零排放的技术路线,介绍了目前燃煤电厂末端废水零排放技术的分类,原理,研究及应用现状,以期为燃煤电厂选择废水零排放处理工艺提供参考。

关键字：电厂废水；零排放；处理技术

        1 前言

当前，中国面临日益严重的水资源问题，燃煤电厂应该在生产过程中建立循环用水的概念，通过在电力生产过程中树立节水意识，优化供水设备运行模式，提高电厂节水的效果。当前我国越来越重视环境保护，对水资源的管理也越来越严格。中央提出的“黄河流域水资源作为最大刚性约束”的要求将进一步推动全社会实施节水行动，用水方式也必须由粗放向节约集约转变。

1燃煤电厂节水和废水零排放的必要性

        当前，中国面临日益严重的水资源问题，燃煤电厂应该在生产过程中建立循环用水的概念，通过在电力生产过程中树立节水意识，优化供水设备运行模式，提高电厂节水的效果。其中，利用废水作为燃煤电厂循环冷却水的补充水是一个重要组成部分。由于废水中氨氮和有机质含量较高，如果去除不彻底，将会对金属管道造成腐蚀，所以在确保燃煤电厂节水的同时，选择合理高效的废水零排放工艺，既可以将废水变废为宝，又能减轻水资源的负担，同时还具有可观的经济效益和社会环境效益。

2 燃煤电厂废水零排放的难点

        目前制约电厂废水零排放的关键在脱硫废水的最终处置上，脱硫废水在电厂里属于末端废水，三联箱处理后一般作为煤场洒水和干灰渣加湿。随着气力输灰渣技术的推广，脱硫废水越来越难以在电厂内部消化，需要对脱硫废水进行处置。脱硫废水由于水质复杂，水质波动大，氯离子含量高，对设备管道腐蚀大，处理的难度和处理成本非常高。目前国内已经形成了两条主要的处置路线：蒸发结晶和烟道蒸发，两条路线各有优缺点。蒸发结晶技术成熟可靠、运行稳定，已有部分成功运行案例，对电厂运行和负荷调整没有影响，但其投资和运行费用较高，处理过程中产生的固体废弃物需要按照危废进行处置。如果进一步分盐，总体投入和运行成本将进一步加大。烟道蒸发的优点是投资和运行费用较低，但技术还不成熟、废水蒸发不完全，易对烟道造成腐蚀和积灰，受电厂运行负荷影响，低负荷时可能无法运行。

        3燃煤电厂废水来源和主要特征

        燃煤电厂废水按照来源可以分为生活污水、工业废水和雨水。生活污水主要来源于厂区食堂、卫生间和澡堂排水，水中COD和BOD高，可生化性好。工业废水可以细分为循环水系统排水、高含盐废水、含油废水、厂区清扫废水、脱硫废水、含煤废水和锅炉酸洗废水等。其中循环水系统排水水量大，水质较好。高含盐废水主要是化学装置酸碱再生排水，水量不稳定，含盐量高。含油废水主要来自油罐区、汽轮机和发电机事故油系统，水量小，含石油类物质。厂区清扫废水来自全厂区，含有石油类物质。脱硫废水来自脱硫装置，排水量稳定，含盐高，氯离子浓度大，含有汞等重金属。含煤废水主要来自输煤系统，浊度大，含有煤粉。锅炉酸洗废水为不连续废水，在锅炉周期清洗时产生，废水浊度大，金属离子含量高，含大量的柠檬酸和EDTA等清洗药剂。厂区雨水目前在部分燃煤电厂已经实现了收集和加压外排，部分地区还要求对初期雨水进行处置。

        4 燃煤电厂废水主流处理工艺

        燃煤电厂废水处理工艺和整个电厂的用水、排水息息相关。目前大部分电厂均实现了清污分流，对各类型的废水分别进行收集、处理和回用，能满足目前的环保管理要求。

        生活污水处理多采用地埋式污水处理装置，通过水质调节、接触氧化、过滤和消毒，处理后的水能用作绿化用水，剩余部分可回用做循环水系统补水。

        工业废水根据水量大小或水质特征分别进行处置。排水量大的循环水排水目前均回用到锅炉补给水装置用作补水，比较成熟的处理工艺有石灰软化、机械加速沉淀和过滤。高含盐酸碱废水通常就地调节pH值后送脱硫装置用作脱硫补水。含油废水一般依托厂区的工业废水处理装置，在就地设置油水分离装置，分离后的污油回收，污水进入厂区工业废水处理装置，经澄清、气浮和过滤处理合格后用做循环水补水。厂区清扫废水通过管网收集排入厂区工业废水处理装置，处理合格后用做循环水补水。脱硫废水处理难度大，技术路线多，是电厂零排放的关键。目前多采用三联箱技术进行预处理，通过石灰乳或氢氧化钠等对废水进行软化，经有机硫和絮凝剂作用，使水中的重金属转变成不溶或难溶的氢氧化物，沉淀后分离，得到较为洁净的中水。含煤废水通常收集进调节池，经一体化煤水处理设备，絮凝沉淀过滤后重复使用，不外排。锅炉酸洗废水周期性产生，新建锅炉往往需要外委处置，运行锅炉最经济的处理方案是喷入煤中，送入锅炉燃烧处置。

        燃煤电厂初期雨水是否回收要根据当地的环保要求，如回收，可通过工业废水处理装置处理后回用，如不回收，通常是通过雨水泵加压后直接外排。

        5循环冷却水补充水处理工艺

        5.1补充水水质要求

        循环冷却水补充水水质以满足冷却系统安全高效稳定运行为前提，具体水质指标根据水源而定。直接补入循环水系统的废水水质宜满足《燃煤电厂再生水深度处理设计规范》（DL/T5483）规定的水质要求，地下水或地表水等其它水源可参考此标准。

        5.2降低硬度、碱度指标处理工艺

        无论原水水源为何种水源，当原水中永硬占总硬的比例较高时，且暂硬指标大于3mmol/L情况下，根据技术经济比较，选择石灰-碳酸钠、氢氧化钠-碳酸钠等软化工艺降低硬度碱度指标。当永硬比例较低时，且暂硬指标大于3mmol/L情况下，应采用石灰处理工艺，此情况下若原水悬浮物≤20mg/L，经技术经济比较，可采用结晶造粒等软化工艺；当暂硬指标小于或等于3mmol/L时，可采用加酸工艺降低暂硬。采用石灰-碳酸钠、氢氧化钠-碳酸钠、石灰或氢氧化钠软化工艺，处理后出水暂硬指标应小于1mmol/L，浊度小于3NTU。各工艺选择或试验验证条件下，宜采用原料易于采购和减少污泥排放等环境友好技术。对于实施采用烟气冷凝方式进行有色烟羽治理的电厂，可考虑烟道冷凝水作为循环冷却水加酸措施的可行性。降低COD、BOD5、氨氮和总磷工艺。以废水作为电厂循环水补充水水源时，当COD、BOD5、氨氮和总磷不满足《燃煤电厂再生水深度处理设计规范》（DL/T5483）规定的水质要求时，应根据试验确定深度处理工艺。包括膜生物反应器（MBR）处理和曝气生物滤池（BAF）等典型工艺。

        降低腐蚀性离子工艺。当循环水腐蚀性离子（如氯离子）等指标超过换热设备选材导则，或换热设备材质腐蚀速率超过《工业循环冷却水处理设计规范》（GB/T50050-2017）要求时，可对循环水补充水进行深度处理。

结语

        综上所述，对于燃煤电厂脱硫废水的处理工作还有很长的一段路，仍需相关单位及有关部门提升重视程度，加大技术创新力度。相信在不久的将来，将有更多的高新处理技术被应用于燃煤电厂脱硫废水处理工作之中，实现废水“零排放”目标。

        参考文献：

        [1]史德佩，周然.略论燃煤电厂脱硫废水零排放处理与预处理的软化技术[J].山东工业技术，2018（21）：88.

        [2]钱感，关洪银.燃煤电厂脱硫废水综合处理工艺[J].水处理技术，2017（2）：136-138.