燃煤电厂废水处理系统改造的探索与实践

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　　摘要：文章以某燃煤电厂废水综合利用改造工程为例，介绍了燃煤电厂工业废水的来源及存在的问题。针对不同工业水，提出了废水综合利用改造方法，开发并利用全厂水平衡信息管理系统来实时监控和管理全厂的水平衡情况。通过废水综合利用改造及全厂水平衡信息管理系统，使全厂废水得到综合利用，基本实现废水准零排放，取得了良好的社会效益和环境效益。

华北电业

　　关键词：燃煤电厂;废水处理系统;改造;梯级利用

　　中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号： 1672-9706(2019)01-0085-05

　　《华北电业》(双月刊)创刊于1985年，是由华北电网有限公司主办。本刊创刊以来，在华北电力工业的改革与发展进程中发挥了十分重要的作用，得到了社会各界的普遍肯定。除重点面向华北地区京、津、冀、晋、蒙、鲁六省市电力企业决策层服务外，也覆盖了除台湾省和西藏自治区外的全国各省市及广大社会读者。

　　0 引言

　　我国水资源紧张的现实和环保对水污染治理要求的提高，使燃煤电厂所面临的水资源与环境问题日益突出。燃煤电厂水资源综合利用与废水处理面临更加严苛的环保要求，因此燃煤电厂实施“ 废水零排放” 将是大势所趋[1，2] 。优化燃煤电厂工业用水与废水处理工艺，实现燃煤电厂工业用水减量化、废水排放无害化，具有深远的社会意义和经济效益[3-6] 。

　　燃煤电厂工业废水来源主要有：工业冷却水排水、化学水处理系统酸碱再生废水、过滤器反洗废水、锅炉清洗废水、输煤冲洗和除尘废水、含油废水、冷却塔排污废水等[4-9] 。虽然燃煤电厂在建设时都不

　　同程度地配备和规定了工业用水与废水处理设备，但由于存在早期环保要求不高、电厂管理者环保意识不强、配备的环保设施有缺陷、废水处理工艺不成熟或不完善、废水处理日常运营成本高等多种原因，使得燃煤电厂工业废水运营过程中存在一些问题，主要有以下几个方面：(1)工业用水总量大;(2) 废水处理设备投运率低或处理效果差，达不到现在环保高标准的要求;(3) 末端废水成分复杂，难于处理或处理成本难于承受。

　　本文欲通过某燃煤电厂废水处理系统改造的实践，来解决工业用水量大，废水排放量多以及废水排放不合格等问题，为同类电厂水处理系统改造及优化运营提供借鉴。

　　1 燃煤电厂废水处理系统改造方案

　　1.1 改造综述

　　某燃煤电厂总装机容量为 3 320 MW，一期为 4 ×330 MW 机组、二期为 2 ×1 000 MW 机组。由于一期工程设计问题与废水处理设备陈旧，电厂淡水的年消耗量在 1 800 万吨以上，废水的年排放量在 500万吨以上。为了提高水的重复利用率和废水回用率，降低电厂耗水量，自 2015 年 8 月开始，对早期建设的一期工程 4 ×330 MW 机组废水进行了综合利用改造。涉及的改造工程包括：生活污水处理系统、化学制水系统废水处理系统(化学预处理污泥脱水系统改造、原来直接排放的化学制水冲洗水进行回收利用、化学再生废水处理系统通过改造使原来直接排放的化学反渗透浓水进行回收利用)、含煤废水处理、脱硫废水处理系统、含油工业废水处理系统以及全厂水平衡信息管理系统的开发使用等。

　　1.2 生活污水处理系统改造

　　由于电厂 4 ×330 MW 机组区域地下管网复杂、陈旧，部分工业冷却水回水串入生活污水系统，所以在设计时根据水量情况适当放大了设计裕量，实际运行负荷在 60t /h 左右。处理水加 10%次氯酸钠的回用水泵出口清水余氯控制在 2mg /L，进入工业冷却水回用水池稀释后余氯降至 0.1 ～0.2mg /L，对工业冷却水回用水菌藻起到了一定抑制作用。

　　生活污水处理系统改造采用了曝气生物滤池(BAF)作为生活污水核心处理工艺，经过曝气生物滤池的生物处理，生物指标如 COD、BOD、氨氮可以得到大部分的去除，出水经消毒、过滤后回流至工业冷却水回用水池作为工业冷却水重复利用。具体工艺流程见图 1。

　　曝气生物滤池抗冲击负荷能力很强，没有污泥膨胀问题，微生物也不会流失，较好地保持了池内较

　　高的微生物浓度，因此，日常运行管理简单，实现了无人值守。正常出水 SS 和 BOD5 可保持在 1mg /L 以下，CODcr 保持在5mg /L 以下，远远低于国家《污水综合排放标准》的一级标准，且处理效果稳定。

　　1.3 化学制水系统废水处理系统改造

　　1.3.1 化学预处理污泥脱水系统改造

　　全厂新建污泥脱水系统，对全厂排泥进行统一脱水处理，主要包括：化学澄清池排泥水、生活污水处理系统排泥水(量极少)、化学废水处理系统排泥水(量极少)。

　　改造采用了污泥收集调节系统对各澄清池排泥进行均质均量缓冲，污泥浓缩池将含固量 0.20% ～0.50%的泥水浓缩至 2%～4%，减量后的污泥经平衡池送往离心脱水机进行脱水处理。

　　离心脱水机具有自动化程度高，可连续运行，现场无需人员操作;投资少，占地面积小，设备维修、维护方便;全封闭脱水，避免二次污染。因此考虑在脱水机入口投加聚丙烯酰胺作为脱水剂，污泥经离心

　　· 86· 万方数据

　　贺江南，杨圣春，曾国兵：燃煤电厂废水处理系统改造的探索与实践

　　脱水后泥饼含水率约70%左右，泥饼处置作为一般固废处理。污泥浓缩池上清液及离心脱水机的滤液均返回回收水池，通过回收水泵返回制水系统澄清池配水池。

　　1.3.2 化学制水冲洗水回用

　　化学制水冲洗水流量合计 Q =90 m3 /h，主要包含化学补给水处理系统过滤器、超滤和反渗透的反冲洗排水，冲洗水质见表 1。

　　根据水质化验分析可以看出过滤器反洗排水和长江水水质比较接近，悬浮物含量较长江水水质偏高，因此化学制水车间反洗排污水考虑系统收集，通过泵回收输送到污泥处理系统回收水池，和污泥处理系统回收水通过回收水泵输送到澄清池升压泵进口，经过澄清池和滤池处理后回用。化学制水冲洗水的回用，减少了长江水的取水量，可节约水90 m3 /h。

　　1.3.3 化学再生废水处理系统

　　化学再生废水主要为阳床、阴床以及混床(包括凝结水精处理) 再生废水。补给水再生废水水量平均为 0.5 m3 /h，精处理再生废水水量平均为 4.5 m3 /h。化学再生废水属酸碱废水，含盐量也相对较高，氯离子含量大于 5000 mg /L。但其水量较小，可用作 4 ×330 MW 机组锅炉排渣系统补水，仅增加了输水管道，将化学再生废水回收至锅炉排渣水系统，改造相对简单。

　　1.3.4 化学反渗透浓水回用

　　由于机组为供热机组，化学除盐水耗量相对较大，因此采用膜法处理的一级化学反渗透浓水水量较大，目前平均约 145 m3 /h。反渗透浓水目前回至一期工业回用水箱，作为全厂冷却水补充水。由于浓水中含有阻垢剂成份，暂未发现因为浓水硬度大而使冷却管结垢现象，后续需进一步观察。如果后期发现有冷却水管结垢现象，则增加输水管道将反渗透浓水回收至脱硫工艺水箱，反渗透浓水主要水质指标见表 2。

　　2 结论

　　某燃煤电厂废水综合利用改造系统工程，通过两年多的运行使用，在每年发电量不变的情况下，取得了很好的经济效益和社会效益。

　　(1)由于废水的处理以及重复利用，除脱硫废水外，基本实现了全厂废水的零排放。尤为重要的是废水排放均达到环保对排放指标的要求。

　　(2)对全厂工艺用水段不同系统的优化改造，加之全厂水平衡信息管理系统的开发使用，使得该燃煤电厂全厂用水效率与废水综合利用率大幅提高，初步实现了废水处理“梯级利用”。

　　化学制水节约新鲜源水量约 850 吨 /小时，全厂淡水量平均使用量下降为 1050 万吨 /年，较改造前节水约 42%。环保及经济效益明显。

　　参考文献：

　　[1] 陈红书.浅析我国水资源与水污染治理现状[J].环境科学导刊，2003(22)：66-69.

　　[2] 龙小菊.浅析我国水资源污染状况与处理[J].能源与环境，2011(3)：69-70.

　　[3] 刘啸.火力发电厂污水处理工艺及设备改进分析[J].工程技术：文摘版，2016(11)：00100-00100.

　　[4] 赵铭.火力发电厂污水处理工艺及设备改进分析[J].资源节约与环保，2016(8)：28-29.

　　[5] 禾志强，等.火力发电厂烟气脱硫废水处理工艺[J].水处理技术，2010，36(3)：133-135.

　　[6] 张广文，等.燃煤火力发电厂脱硫废水零排放可行性研究[J].东北电力大学学报，2014(5)：87-91.