电厂水平衡测试分析与废水综合利用研究

刘长燕

摘 要：随着我国经济的不断发展和社会的进步，人们对资源和环境的保护意识也逐渐提高。近年来，国家对水资源管理要求越来越高，陆续颁布了最严格水资源管理制度、“水十条”等法律法规，并实施最严格的水资源管理。电厂作为用水大户，是国家重点监管的对象。国家也逐步提高了对电厂污染排放的要求，要求电厂逐步实现废水“零排放”，生产废水经处理后全部回用。火力发电的用水项目主要有凝汽器及辅机冷却器的冷却水、冲灰及冲渣水、锅炉补给水、工业冷却水以及生活用水等。耗水主要包括循环水的蒸发、排污、冲灰水的消耗、废水排放及煤场喷淋等。各用水项目对水质要求不同，水量差别大。火电厂消耗大量的水资源，节水要求较为迫切。在目前开展节水的工作中，主要在水平衡测试的基础上，综合采取提高循环水浓缩倍率、降低水灰比等措施，实现分级使用和废水回收。

关键词：电厂；水平衡测试分析；废水综合利用

中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）12-0204-01

1 火力发电厂废水特点和简单分类

根据火力发电厂废水的特点，以及处理回用时的用途，将火力发电厂的废水分为以下几类：（1）含盐量低的废水。如机组锅炉排污水、热力系统疏放水、工业水系统排水、过滤器反洗水、生活污水等。（2）高含盐量废水。如反渗透浓排水、离子交换设备再生废水、循环水排污水等。（3）简单处理可回用的废水。包括含煤废水、冲灰除渣废水。（4）不能回用的极差的废水。如：脱硫废水、化学清洗废水、空预器冲洗废水、GGH冲洗废水等都经处理作为煤场喷淋水或卸灰加湿使用。

2 废水综合利用方案设计

2.1 沉淀池溢流改造

对沉淀水池进、出水量的不平衡状况进行计算，水池溢流损失的水量约为800m3/d。溢流原因是沉淀水泵的吸水口设置的位置较高，为保证水泵不抽空，要经常保持沉淀水池的高水位，因而有时出现溢流造成损失。解决方法可有以下3种：（1）更换水泵，选用合适的水泵以增加吸水口的深度；（2）安装可靠的水位计，保持沉淀水池的水位不出现溢流；（3）将溢流水收集回用至原水槽。其中，第一种方法较彻底；第二种方法会影响沉淀池的运行连续性；第三种方法浪费已净化的沉淀水，且增加沉淀池运行负荷，经济性较差。因此，建议采用第一种方法。此措施可直接减少新水取水量800m3/d。

2.2 含泥废水外排方式改造

电厂化学水系统中澄清器及沉淀池的含泥废水排出量约为530m3/d。含泥废水的主要污染物是悬浮物，检测显示废水悬浮物浓度达到377mg/L，是原水的3～4倍，而其他组分与原水相近。采用干法排泥的方式替代现有水力排泥方式，可回收90%水量，澄清水可直接回用至沉淀池，此措施可减少新水取水量约为470m3/d。

2.3 化学水系统反洗水回用

化学水系统中，1期滤池的反洗水约为18m3/d，3期滤池反洗水约为170m3/d，超滤反洗水约为440m3/d，3期精密过滤器和活性炭过滤器的反洗水约为100m3/d，合计650m3/d。滤池反洗水的水质测量显示，反洗水中主要污染物是悬浮物，经过对3期反洗水的检测，悬浮物浓度为92mg/L。某电厂的悬浮物浓度测试值为115mg/L，两者结果相近。因此，可将电厂化学水系统中反洗水回用至原水池，减少新水取水量约为660m3/d。

2.4 循泵冷却水改造

从化学自制过滤水（滤池产水）经工业水泵供给取水循泵房的工業水为426m3/d，从3#工业水管网供给循泵房工业水约为246m3/d，从4#工业水管网供给循泵房工业水约为257m3/d，合计为929m3/d。经现场观察，在循泵房，工业水用于轴封和冷却，水质基本不受污染，与工业水相近。因此，可将循泵冷凝水回用至脱硫系统，减少公司供工业水约为929m3/d。

2.5 重新启用EP洗净水回用系统

0#机组湿式电除尘器以能源部工业水作为洗净用水，设计运行水量34t/h，经过一次性使用后直接排放到电厂灰场，年消耗工业水2.6×105t。但由于设备故障，循环利用系统已停止运行。通过对洗净水样的分析发现，在洗净水中悬浮物含量较多，水的腐蚀性、结垢性也有所增加，造成了水资源浪费以及对环境的污染。改造的方案为流出除尘器的洗净水，直接引至集水池内，过滤器运行与反冲洗由可编程控制器（PLC）、气动阀实施自动控制。集水池与冷却水池内设液位计，由PLC和调节回路装置实施控制。系统在电除尘洗净水箱进行补水，过滤器反冲洗与冷水池出水水泵共用，管路采用气动阀切换。反冲洗污水排入原有洗净水排水池.系统内设流量检测装置，补充水增设水量累计表。实施后减少原系统95%的废水排放量，每年节约工业水2.4×105t。由于0#机组电除尘洗净水的使用量较大，故针对原有设备与系统在使用中存在的问题，进行技术分析，设法恢复回用功能。建议重新设计0#机组电除尘洗净水回用设备与系统，增设安全、可靠的流量计和水质分析仪，参照电力行业主流湿式电除尘装置的废水回用装置的实际应用情况，在确保除尘效率的前提下设定废水回用率。日常运行时洗净水系统要消耗的工业水量约为700m3/d，将0#机组煤气洗净水回用装置修复并重新使用后，能节约80%的水量，即减少工业水量560m3/d。

3 远期废水综合利用方案

为进一步提高用水效率，减少废水排放，远期可采用以下措施。（1）机组排水槽排水回用机组排水槽有一部分排水的水质较好，如扩容膨胀箱排水、蒸汽疏水、应急时炉水排放、机械轴冷排水等，4台机组的这部分水量估算约为200m3/d。可采用分隔排水槽的方式，按照水质分别放置，水质好的可以直接回用至原水槽，水质较差的可回用至煤场系统。（2）RO浓水回收利用化学水系统中，3期反渗透产生浓水约为370m3/d，新增反渗透产生浓水约为520m3/d，二者合计为890m3/d。RO浓水外观清澈透明，水质的主要特征是含盐量较高，氯根含量高。经检测，3期RO浓水的全固型物含量为975mg/L，氯根含量为141mg/L，浓缩倍率约为原水的4倍。电厂对RO浓水已设置了回收设施，将浓水回收至工业水箱，再回用到机组杂用。由于1期机组的工业水用量较少，掺入后会影响工业水的水质，目前基本停止使用。可将水质较好的回用至脱硫系统用水，水质差的回用至煤场系统。实施后可减少工业水约为1100m3/d，单位发电量取水量可从0.40m3/MWh降低至0.39m3/MWh。

4 结语

水，在人类生活中扮演着重要的角色，同时我国又是一个水资源缺乏的国家，但是电厂本身又是一个需水量较大的企业，随着我国水资源的紧张和环境保护要求的提高，电厂所面临的水资源问题和环境问题将日益突出，优化电厂废水处理工艺与技术，实现废水资源化，其社会效益与经济效益的意义非常深远。火力发电厂废水主要有：锅炉补给水排水、循环水排污水、锅炉排污水、脱硫废水、生活污水等。这些废水如果能全部回收利用，具有很高的经济效益及环保效益，直接排放不符合国家的环保政策，同时也不符合节能减排的要求，浪费了水资源。因此，火力发电厂如何做好废水的净化处理，处理后如何实现综合利用，成为了火力发电厂越来越关注的问题。本文结合某电厂废水综合利用的实际情况，对火力发电厂废水处理及综合利用进行了研究和探寻。

参考文献

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