【摘 要】電廠廢水排放是關注焦點和重要研究課題，通過電廠廢水排放系統(tǒng)的改造和優(yōu)化，實現(xiàn)電廠廢水的零排放，提高電廠廢水利用率，更好地優(yōu)化電廠水平衡體系，通過水的梯形使用、重復循環(huán)使用方式，實現(xiàn)電廠廢水的回收利用。本文采用膜技術脫鹽技術和提高循環(huán)水濃縮倍率的方法，提出電廠廢水排放系統(tǒng)改造和優(yōu)化方案，通過循環(huán)水排污水用處理系統(tǒng)進行循環(huán)水排污水和工業(yè)廢水的處理，再將其運送至回水塔，體現(xiàn)出成本低、循環(huán)水系統(tǒng)運行環(huán)境良好的效果。

【關鍵詞】電廠；廢水排放系統(tǒng)；改造；優(yōu)化

火力發(fā)電廠耗水量極大，當前大多數(shù)電廠的循環(huán)冷卻倍率較低，小型電廠的技術管理滯后，為了防止電廠排放廢水造成的污染，鼓勵電廠進行廢水的循環(huán)使用不外排，減少排污實施廢水零排放。為此，本文重點探討電廠廢水排放系統(tǒng)的改造與優(yōu)化，統(tǒng)籌考慮和分析電廠的給水和排水系統(tǒng)，選取合理的用水方式，盡量減少廢水產(chǎn)生量，實現(xiàn)廢水的分級利用或回用，進行末端廢水的終極管理，實現(xiàn)電廠無污廢水外排，廠內(nèi)回收循環(huán)利用的效果。

1 電廠廢水排放系統(tǒng)改造優(yōu)化的背景分析

1.1 電廠現(xiàn)有水處理系統(tǒng)分析

電廠廢水排放系統(tǒng)主要為廢水處理站和循環(huán)水排污，廢水處理站主要實現(xiàn)對生活廢水、含油廢水、含煤廢水、工業(yè)廢水和脫硫廢水的處理，循環(huán)水排污系統(tǒng)主要是指循環(huán)水冷卻塔、循環(huán)水泵、凝汽器、循環(huán)水排污水系統(tǒng)、開式冷卻水系統(tǒng)等。

1.2 工程建設

工程新建處理規(guī)模 450m3/h 的循環(huán)水排廢水回收處理系統(tǒng)、50m3/h 的含煤廢水處理系統(tǒng)、25m3/h 脫硫廢水處理系統(tǒng)，并進行管道變換改造，預計改造工程實施后的發(fā)電水耗由 2.62m3（MW·h）降至 1.95m3/（MW·h）。本工程采用二次循環(huán)供水方案，根據(jù)計算，本期補給水最大取水流量約800m3/h，其中包括 650m3/h 再生水和 150m3/h 自來水。電廠現(xiàn)有的水處理系統(tǒng)包括有：1）供水系統(tǒng)。機組冷卻水采用廢水處理廠二級生物處理后的中水作為水源，生活用水為城市自來水。2）鍋爐補給水水源擬取自來水為水源。該系統(tǒng)的主要外排水為超濾的反洗水和反滲透沖洗水，系統(tǒng)進口總流量為 75m3/h，除鹽水流量為 56m3/h，除鹽水制水率為 69.06%。3）循環(huán)水系統(tǒng)。該系統(tǒng)損失水主要是冷卻塔排污水、蒸發(fā)、風吹損失等消耗。4）除灰渣系統(tǒng)。采用閉式循環(huán)水力除渣系統(tǒng)，進行除渣定期排放，并設置有一套完整的底渣處理系統(tǒng)。5）脫硫用水系統(tǒng)。采用機組開式循環(huán)水作為脫硫系統(tǒng)的工藝用水。6）生活用水系統(tǒng)。生活用水水源是自來水，用水量為 0.5m3/h，排放量為 0.4m3/h，耗水量為 0.5m3/h。7）廢水處理及回用水系統(tǒng)。主要是實現(xiàn)對生活廢水、含油廢水、含煤廢水、工業(yè)廢水的處理和回用。

2 電廠廢水排放系統(tǒng)改造優(yōu)化方案設計

2.1 系統(tǒng)改造優(yōu)化設計方案原則

嚴格依照環(huán)境保護政策和基本法規(guī)，進行電廠廢水排放系統(tǒng)的優(yōu)化設計，基于成熟工藝的前提選取先進可靠、切實可行的工藝設備，引入新技術、新設備和新工藝，提高出水水質(zhì)。

2.2 系統(tǒng)改造優(yōu)化技術方案

對電廠現(xiàn)有水處理設備進行技術改造，新增水處理設施，減少新鮮水取用量，降低發(fā)電水耗，實現(xiàn)水的梯級利用和循環(huán)回用。并基于干除灰干除渣改造的前提下，進行各類廢水的分類收集、分類處理回用，并采用干灰拌濕及灰場噴淋等方式實現(xiàn)對難以回用的高含鹽廢水的場內(nèi)消化，基本達到全廠廢水“零排放”。本工程采用膜技術處理循環(huán)水排廢水的技術方案，循環(huán)水排廢水與工業(yè)廢水處理站來水一同進入循環(huán)水排廢水回用處理系統(tǒng)，選取膜脫鹽工藝（UF+RO），并設置堿性預處理 + 臭氧 - 生物活性炭（O3-BAC）的膜裝置預處理系統(tǒng)，確保膜裝置的穩(wěn)定運行。脫硫廢水及不可預見水量直接采用干灰拌濕、灰場噴淋的技術，使循環(huán)水系統(tǒng)運行濃縮倍率為 4.23 倍。另外，新建兩個沉淀池，減輕系統(tǒng)排污擁堵的狀態(tài)，實現(xiàn)渣系統(tǒng)零溢流。并進行其他系統(tǒng)管道的改造和優(yōu)化，末端脫硫廢水主要用于干灰拌濕及灰場噴淋，能夠較好地消化 28m3/h 的末端廢水量，并在該循環(huán)水水質(zhì)條件下不會析出硫酸鈣垢，較好地控制水中的硫酸根離子低于 1500mg/L，避免對混凝土的侵蝕。該技術方案的運行成本為：藥劑費 0.6631 元 / 噸、設備電耗 0.6207 元 / 噸、膜更換費用 0.2317 元 / 噸，總計成本為 1.4495 元 / 噸。

2.3 含煤廢水系統(tǒng)改造

在煤場新建一套煤泥廢水處理裝置，采用混凝、澄清、過濾的改造工藝，進行來煤水的沉淀處理，將凝聚劑、助凝劑投加至高效集成式凈化器的入口，實現(xiàn)輸煤系統(tǒng)煤泥廢水閉式循環(huán)，減少排放廢水 17m3/h，實現(xiàn)輸煤系統(tǒng)廢水的零排放。

2.4 脫硫廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化

新建一套脫硫廢水處理裝置，按 25m3/h 處理規(guī)模進行設計，采用三聯(lián)箱式處理工藝，將排放廢水進入到脫硫廢水處理系統(tǒng)，并與脫硫的 DCS控制系統(tǒng)相互通訊實現(xiàn)集中控制，通過中和、反應、絮凝、沉淀、過濾等處理流程，實現(xiàn)達標處理，并用于干灰拌濕和灰場噴淋。濃縮池底部的污泥脫水后外運。

2.5 其他系統(tǒng)改造優(yōu)化

1）脫硫系統(tǒng)。要增添去脫硫系統(tǒng)工藝水箱的管道、閥門、提升泵等裝置，將現(xiàn)有工業(yè)水轉(zhuǎn)換為循環(huán)水。

2）工業(yè)廢水系統(tǒng)。工業(yè)廢水回用之后的水量大幅減少，約為 41m3/h，大多是化學車間廢水和精處理再生廢水。

3）灰場干灰拌濕及噴淋設施。要增設灰場干灰拌濕及噴淋設備設施，實現(xiàn)對末端廢水的干灰拌濕及噴淋處置。

4）除渣系統(tǒng)。電廠除渣系統(tǒng)采用閉式循環(huán)水除渣系統(tǒng)，由碎渣機和水力噴射器進行鍋爐排渣冷卻、?；兔撍?，再進入到沉淀池、儲水池中進行澄清回用?？紤]到渣系統(tǒng)水量增大且有溢流水的現(xiàn)象，可以新建兩個 500m3的水池，以增加沉淀時間。

5）制氫站冷卻水。制氫站冷卻水要進入到工業(yè)水系統(tǒng)或循環(huán)水系統(tǒng)，要鋪設管道，增加泵及閥門等設施。截斷脫硫系統(tǒng)要采用工業(yè)水的工藝水和冷卻水，除渣系統(tǒng)要由工業(yè)密封水改換為循環(huán)水。

3 電廠廢水排放系統(tǒng)改造項目的工藝設計分析

1）循環(huán)排污水處理改造項目工藝設計。要采用氫氧化鈉和凝聚劑的堿性預處理工藝，進行循環(huán)水排廢水和工業(yè)廢水的預處理，減少來水中的硬度、堿度和懸浮物。并采用臭氧-生物活性炭（O3 - BAC）工藝，利用臭氧的強氧化特性，進行循環(huán)系統(tǒng)的排廢水的氧化分解和去除。

2）含煤廢水處理改造項目工藝設計。對原含煤廢水處理系統(tǒng)進行改造方案采用一體化高效煤水凈化器、加藥裝置和電控系統(tǒng)。將含煤廢水送至新建沉煤池，再提升至煤水處理設備進行處理，濁度合格的進入清水池，進入煤場進行噴淋回用，其余則回送到煤水池前端。并采用桁架式刮泥機進行污泥的定期排放。

3）脫硫廢水處理改造項目工藝設計采用反滲透 + 正滲透雙膜法脫硫廢水深度濃縮技術，對工業(yè)脫硫廢水進行處理和零排放，將脫硫廢水濃縮成低于 4m3/h 的高濃鹽水，利用到灰場噴灑降塵處理工藝中，實現(xiàn)水的循環(huán)再利用。

4）其他系統(tǒng)改造工藝設計。進行循環(huán)水排廢水處理系統(tǒng)改造、脫硫系統(tǒng)冷卻水及密封水切換水源改造、灰場干灰拌濕噴淋設備改造、制氫站冷卻水回收改造等，更好地提升電廠廢水排放系統(tǒng)的應用效果。

4 小結(jié)語

綜上所述，電廠循環(huán)水系統(tǒng)的排廢水的水量較大，可以采用膜技術脫鹽技術方案，提高循環(huán)水濃縮倍率，通過循環(huán)水系統(tǒng)的排污水回用處理系統(tǒng)進行脫鹽處理，結(jié)合實際情況可以設計規(guī)模為 450m3/h 的循環(huán)水系統(tǒng)的排廢水回用處理系統(tǒng)，并前置預處理系統(tǒng)，采用堿性預處理 + 臭氧-生物活性炭預處理工藝，確保循環(huán)水系統(tǒng)的排廢水回用處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時，基于電廠廢水排放系統(tǒng)改造技術方案，可以采用臭氧-生物活性炭+ 反滲透裝置進行循環(huán)水污水處理，采用反滲透 + 正滲透雙膜法進行脫硫廢水的處理，并增設新建沉煤池、煤水分離裝置。后續(xù)還應進行循環(huán)水回收處理系統(tǒng)的模擬試驗，提高電廠廢水排放系統(tǒng)的應用效果。