热电厂废水零排放处理的研究和效果分析

热电厂废水零排放处理的研究和效果分析

代景明

河北大唐国际丰润热电有限责任公司，河北 064000

摘要：近年来，作为我国工业耗水大户，热电厂在当前节水降耗上应起到一定的表率作用，要加快对废水零排放的科学研究，这对于社会效益、环境效益和经济效益上都会起到重要的促进意义。

本文主要以某电厂为例，首先分析热电厂废水排放种类及常规处理方法，针对热电厂工业废水和生活污水两大种类进行分析，提出相应的废水常规处理方法。然后结合该热电厂具体情况，将生活污水、工业废水、水塔排污水、脱硫废水分开初步处理，各路废水汇总于水塔冷却水处理站调节池后再做进一步深处理，最后用于水塔补给水，尽量减少排入末端的废水水量和污染物，提高工艺安全性降低投资和运行费用。最后对废水零排放处理的实施效果和经济性进行分析。结果表明：对该电厂在废水零排放处理效率上起到了重要的促进意义。

关键词：热电厂废水、零排放、研究、效果分析

1前言

随着我国经济的不断快速发展，水资源紧缺成为了当前社会发展的主要矛盾之一，针对于污水的回收和再利用研究引起了越来越多的重视。作为我国工业耗水大户，热电厂在当前节水降耗上应起到一定的表率作用，要加快对废水零排放的科学研究，对社会效益、环境效益和经济效益都有重要意义。

2脱硫废水零排放处理的发展研究现状

目前，国内热电厂脱硫废水零排放处理技术主要采用湿法脱硫。通常我国热电厂主要以燃煤为主，含有大量的硫化物、重金属，利用湿法脱硫废水的处理方法可以吸收脱硫废水中的浆液，进行反复循环利用，对脱硫废水的处理效果较为明显。

随着科学技术水平的不断进步，蒸发结晶工艺处理脱硫废水也开始被研发应用，很多国内河源电厂和三水电厂、华能长兴电厂等均已采用此工艺进行脱硫废水处理。

除此之外，国内有些热电厂针对脱硫废水零排放工艺还采用烟道蒸发技术。 

如常熟发电有限公司曾对#4机组（300MW）脱硫废水进行烟气蒸发示范应用，据介绍蒸发处理效果良好，喷射之后烟气温度高于酸露点，未对下游设备和烟道造成腐蚀，对除尘效果没有影响。

3 热电厂废水排放种类及常规方法

3.1生活污水处理方法

（1）处理工艺：根据DL/T 783《火力发电厂节水导则》要求，生活污水设独立的管网，各排水点的生活污水通过厂区生活污水管网汇集进入生活污水处理站，经一体化生活污水处理设备处理后的污水先进入清水池经水泵提升至设置在厂内的工业废水处理站后回用于全厂的服务水系统。生活污水处理站处理后的出水水质达到生活杂用水标准。一体化生活污水处理设备可采用直埋或地上布置形式。

（2）出水质量标准：满足GB50335《污水再生利用工程设计规范》中的车辆冲洗水质量标准。

3.2循环排污水处理方法

针对于循环排污水处理方法可以采用加酸阻垢联合处理技术，将湿冷机组循环水浓缩在3.0-3.5范围内，就可以有效的降低循环补水及排污水量，特别是对于地处缺水区较为严重的热电厂，其循环水排污水处理的工作极大，但由于循环排污水处理会造成大量的经济成本的支出，从经济效益角度，为了降低投资费用，热电厂会采用化学处理工艺对循环排污水处理，其工艺流程图如图3-1所示：

图3-1 循环排污水处理工艺流程图

3.3含煤废水处理方法

含煤废水主要来源于燃煤机组，日常对设备维护过程中，会用水冲洗煤仓间、输煤栈桥等设备，冲洗后的废水会含有一定的含煤量，通过含煤废水处理装置进行处理。

3.4氨氮废水处理方法

由于氨氮废水氨氮含量较高，直接进入工业废水处理系统，会造成工业废水处理系统出水氨氮含量超标，一般先经过降氨氮处理工艺，利用镁盐及磷酸盐和氨氮反应，生成磷酸铵镁沉淀，降氨氮后废水再经工业废水处理系统后重复利用。

3.5含油废水处理方法

含油污水经一级隔油处理之后含油量一般不高于50mg/L，再经过含油废水收集池的集中处理，利用泵将含油污水送入到油水分离器中，通过澄清和过滤可以使含油量不高于5mg/L。

3.6工业废水处理方法

（1） 工业废水组成:工业废水包括经常性及非经常性废水。经常性废水包括：锅炉补给水及凝结水精处理排水。非经常性废水包括：卫生清扫、空气预热器清洗、机组启动及锅炉化学清洗废水等。

（2） 工业废水处理工艺：

① 经常性废水一般水质较好，经各自的收集系统至废水集中处理站经常性废水池，在废水池中储存和均质后，送至最终中和池，在中和池调节pH后流入清水池，如不合格自动返回中和池重复处理，处理达标的水经过滤后进入服务水系统。

② 非经常性废水一般悬浮物、有机物等杂质含量较高，需要经过混凝澄清处理。非经常性废水各自的收集系统至非经常性废水池，经杀菌、加碱、曝气、pH初步调整处理后送至澄清池。

3.7脱硫废水处理方法

“预处理+50%膜浓缩+MVR蒸发器+结晶装置”的工艺设计在对脱硫废水处理效果最为显著。

该厂原有的脱硫废水处理采用的脱硫方式为石灰石/石灰—石膏湿法，每天脱硫废水产量为15t/h，脱硫废水改造前水质特点：pH值是7cod150mg/l,氯离子小于20000密度1.03左右，浊度处于15

-30NTU。脱硫废水也是按照一天时效进行设计其工艺流程图如图3-2所示，

图3-2 石灰石/石灰—石膏湿法脱硫废水工艺流程图

通过图3-2可以看出，石灰石/石灰—石膏湿法脱硫废水处理方法首先要将脱硫废水放入氧化箱，通过化学反应成硫酸盐，然后再进入中和箱与石灰浆中和反应对硫酸盐pH值进行调节，进入反应箱，与有机硫进行化学反应可以去除脱硫废水中的重金属离子和悬浮物，悬浮物在絮凝箱中，通过絮凝剂的作用，可以进行沉淀成污泥，进而压缩后排出，将泥饼运出。剩下的过滤后的清水可以通过冷却水处理调节池进行回收再利用。

但是，在该厂石灰石/石灰—石膏湿法脱硫废水处理过程中发现，传统的石灰石-石膏湿式脱硫废水处理工艺已经无法满足电厂实际废水排污的条件，在废水处理系统中容易造成脱硫废水处理系统出力不足、污泥压滤机滤布损害加大、加药系统管道堵塞等问题，直接影响着该厂实际运行效率。对此，在当今国家对水资源保护的大力号召下，本文对该厂脱硫废水处理采用的是“预处理+50%膜浓缩+MVR蒸发器+结晶装置”的工艺设计，切实改善脱硫废水耗量大问题。

（1）预处理

脱硫废水预处理工艺是脱硫废水处理的基础工作，主要是将废水中的悬浮物通过混凝剂的作用将其分离澄清，然后利用石灰和碳酸钠可以将脱硫废水软化。对此，为了节省经济支出，可以用氢氧化钠取代石灰，就可以很好的预防钙离子量大的问题。 

（2）膜浓缩减量化+蒸发结晶

膜浓缩减量化+蒸发结晶是新兴的脱硫废水处理工艺，可降低投资成本及运行成本。常采用预沉淀→混凝澄清→软化→过滤→反渗透→蒸发结晶工艺。由于废水TDS含量高、含有一定量有机物，需要采用抗污染反渗透膜元件（DTRO）。工艺流程如图3-3所示。

图3-3 膜浓缩减量化+蒸发结晶工艺流程图

4预期达到的效果

4.1预计针对于生活污水、工业废水、脱硫废水和冷却水污水零排放处理效果，处理后的水质能够达到一级标准。

4.2预计零排放处理后，该厂将没有污水排放在外，产生的污水总量通过零排放处理方案进行处理，更加有利于污水回收再利用，可以极大的解决水资源能耗问题，同时还能够为该厂节省更多的经济成本，具有一定的经济效益性。

4.3可以看出电厂废水零排放处理方案实施后，对现有工程外排废水全部减少，达到了全厂废水不外排的目标，废水排放量减少382670m3/a、COD物排放量降低8.36t/a、悬浮物排放量降低16.9t/a，石油类排放量降低0.037t/a。同时，从经济效益来看，电厂废水零排放处理方案一共造价7552万元，处理水流量20040t/d，后期维修和养护工作较为简单，对该电厂在废水零排放处理效率上产生了重要的促进意义。

5结束语

通过对案例电厂实际情况分析，发现采用传统的石灰石-石膏湿式脱硫废水处理工艺已经无法满足电厂实际废水排污的要求条件，在废水处理系统中易造成脱硫废水处理系统出力不足、污泥压滤机滤布损害加大、加药系统管道堵塞等问题，直接影响着电厂实际运行效率。

对此，对案例电厂生活污水、工业废水、脱硫废水、水塔排污水进行零排放技术改造，通过脱硫废水处理技术的分析对比，确定采用“预处理+50%膜浓缩+MVR蒸发器+结晶装置”废水处理工艺，可达到简化水处理工艺、降低设备投资及运行成本的目标，因此十分适宜在电厂推广。

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