燃煤電廠屬于用水大戶，但每個(gè)專業(yè)的用水對(duì)水質(zhì)的要求差別很大，完全可以通過(guò)內(nèi)部分類處理，分級(jí)使用，消耗內(nèi)部的廢排水。主要介紹了某燃煤電廠根據(jù)自己的實(shí)際情況，設(shè)想如何挖掘電廠節(jié)水內(nèi)部潛力，通過(guò)節(jié)水減排及利用電廠內(nèi)部各專業(yè)資源，對(duì)廢水分類處理后，再分級(jí)循環(huán)使用，最終達(dá)到燃煤電廠廢水近零排放目的。

０ 引言

隨著《環(huán)保法》《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（水十條）等相關(guān)法律法規(guī)的出臺(tái)，國(guó)家對(duì)水資源利用及污染防治提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。燃煤電廠屬于用水大戶，首先燃煤電廠要在生產(chǎn)發(fā)電過(guò)程中節(jié)水減排，減少原水取用量；其次從可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能降耗的角度考慮，需對(duì)燃煤電廠的取水、用水進(jìn)行合理科學(xué)地規(guī)劃，對(duì)排水和廢水進(jìn)行分級(jí)、分類處理，回水分級(jí)、分類全部重復(fù)使用，通過(guò)此種內(nèi)部循環(huán)使用的方式，實(shí)現(xiàn)燃煤電廠廢水零排放或近零排放，所謂“零排放”水處理技術(shù)即通過(guò)自然閉式循環(huán)和強(qiáng)制閉式循環(huán)相結(jié)合的方法，消除水污染和廢水排放，提高資源利用率。

１ 燃煤電廠主要用水過(guò)程簡(jiǎn)介

以江蘇長(zhǎng)江南岸某燃煤電廠為例，此廠為20世紀(jì)50年代建立的燃煤電廠，經(jīng)幾次擴(kuò)建改造和關(guān)停后，現(xiàn)役機(jī)組總?cè)萘繛椋病?30ＭＷ＋２×1000ＭＷ。目前全廠４臺(tái)機(jī)組采用直流冷卻方式，通過(guò)循環(huán)水泵從長(zhǎng)江南岸取水，經(jīng)凝器冷卻后深排長(zhǎng)江，電廠自用水取自循環(huán)水泵出口母管，經(jīng)過(guò)化學(xué)預(yù)處理后，分別供全廠工業(yè)水、消防水、生活水及鍋爐補(bǔ)給水處理水源；工業(yè)水作為輔機(jī)冷卻水及脫硫工藝補(bǔ)充水、含煤廢水處理補(bǔ)充水及其他雜用水。具體取用水流程如圖１所示。

２ 燃煤電廠各類廢、污水的來(lái)源

２．１ 經(jīng)常性廢水

（１）工業(yè)廢水。

主要由化學(xué)預(yù)處理澄清池排水、過(guò)濾設(shè)備反洗水、反滲透濃水、水處理樹脂再生酸堿廢水，機(jī)組泄漏和停爐排水、工業(yè)冷卻水、鍋爐及廠房沖洗水，脫硝氨站排水，此類廢水成分很雜，懸浮物及含鹽量高，并含有一定量的氨氮。

（２）生活污水。

主要是廠區(qū)各建筑物、生活區(qū)、食堂內(nèi)排出的生活污水，此類污水有機(jī)物、ＣＯＤ、氨氮含量較高。

（３）含煤廢水。

電廠內(nèi)的輸煤系統(tǒng)除塵、輸煤棧橋沖洗水、煤場(chǎng)初期雨水等區(qū)域的含煤廢水，此類廢水水質(zhì)渾濁，主要含煤粉、煤渣。

（４）脫硫廢水。

主要來(lái)源石灰石—石膏法脫硫外排和石膏沖洗廢水，此類廢水含鹽量高水質(zhì)渾濁，主要含石膏漿液，懸浮物，并含有毒、有害的重金屬。

（５）污泥水。

原水預(yù)處理污泥沉淀池、工業(yè)廢水處理站、脫硫廢水處理站等處理的水中懸浮物沉淀后產(chǎn)生一定的污泥水，此類廢水渣泥含量高。

２．２ 非經(jīng)常性廢水

（１）鍋爐化學(xué)清洗廢水。新建鍋爐或大修鍋爐化學(xué)清洗廢水（含有機(jī)酸）此類水質(zhì)很差，泥渣、ＣＯＤ、氨氮含量較高。

（２）鍋爐沖洗水�？諝忸A(yù)熱器、省煤器和鍋爐煙氣側(cè)等設(shè)備沖洗排水，灰渣含量高。

（３）含灰渣廢水。主要是電除塵、灰管道、排渣系統(tǒng)、儲(chǔ)灰系統(tǒng)沖洗的廢水，水質(zhì)渾濁，主要含灰渣。

（４）含油廢水。油庫(kù)區(qū)油罐沖洗、機(jī)房油箱、油站漏油的沖洗水。

３ 水平衡測(cè)試及用水調(diào)查

在進(jìn)行燃煤電廠廢水綜合治理之前，需通過(guò)水平衡測(cè)試對(duì)全廠的用水情況進(jìn)行摸底，為后期節(jié)水用水、廢水綜合治理、廢水分級(jí)、分類循環(huán)利用過(guò)程提供技術(shù)指導(dǎo)。測(cè)試內(nèi)容如下：

（１）全廠原水總消耗量及用水調(diào)查。包括總?cè)∷�量、用水量、循環(huán)水量、回用水量、串用水量、消耗水量、排放水量等，計(jì)算全廠發(fā)電耗水量、回用水率等。

（２）各分系統(tǒng)耗水量的測(cè)定。包括低壓工業(yè)水系統(tǒng)、雜用沖洗水系統(tǒng)、脫硫工藝用水、生活用水、消防用水等。

（３）排放廢水量、回用水量的測(cè)定。測(cè)試廢水處理系統(tǒng)的水量及處理后清水的回用、排放水量。

４各類廢水處理及回收利用的設(shè)想

根據(jù)水平衡測(cè)試的結(jié)果對(duì)全廠用水合理性進(jìn)行分析，做到水資源“分級(jí)、分類”利用，實(shí)現(xiàn)“清污分流、雨污分流”，各種廢水分級(jí)、分類處理，處理過(guò)程中避免各類廢水混合，造成二次污染，增加處理難度和處理成本；同時(shí)各專業(yè)實(shí)現(xiàn)資源與設(shè)備共享，相互補(bǔ)充，避免重復(fù)建設(shè)；從全廠的角度提高水資源利用率，使廢水資源化、減量化，做到全廠廢水綜合利用，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠廢水零排放或近零排放。

４．１ 工業(yè)的廢水處理及回收利用的設(shè)想

4.1.1 化學(xué)預(yù)處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閉式循環(huán)運(yùn)行的設(shè)想

燃煤電廠全廠的清水全部由化學(xué)專業(yè)對(duì)原水凈化處理后供給，因此化學(xué)水處理的取水量決定全廠總耗水量，所以節(jié)水要從源頭開始，首先化學(xué)預(yù)處理和預(yù)脫鹽系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)閉式水循環(huán)運(yùn)行，排水分級(jí)回用，不外排處理（此技術(shù)已申請(qǐng)專利），實(shí)現(xiàn)分系統(tǒng)的近零排放，具體設(shè)想如圖２所示。

如圖２所示化學(xué)預(yù)處理正常運(yùn)行時(shí)，澄清池排污水、過(guò)濾設(shè)備反洗水水質(zhì)較好，主要為原水中的懸浮物，無(wú)其他污染，可全部排至污泥沉淀池，經(jīng)自然沉降后清水全部回收，重新作原水使用，減少原水取用量；反滲透濃水水質(zhì)很清、含鹽量偏高，可以全部回收至工業(yè)水池和回用水池稀釋，作為工業(yè)冷卻水、脫硫工藝水、煤場(chǎng)沖洗水等其他雜用水；污泥全部排至煤泥水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理后清水回煤場(chǎng)自用或排至回用水池，泥渣與煤泥混合送至煤場(chǎng)。該廠取水為長(zhǎng)江水，年自用水取水量約1000萬(wàn)ｍ３，近幾年平均懸浮物含量50ｍｇ／Ｌ；每年產(chǎn)生污泥約500ｔ，按照50％含水率，每年產(chǎn)生的泥水為1000ｔ，煤泥水處理系統(tǒng)完全可以接受。所以，燃煤電廠通過(guò)此種方式運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)預(yù)處理制水系統(tǒng)的閉式循環(huán)運(yùn)行，既可以減少原水取用量，又可以減少?gòu)U水處理設(shè)施的投資及運(yùn)行費(fèi)用。

4.1.2 工業(yè)廢水處理及回用的設(shè)想

燃煤電廠產(chǎn)生的工業(yè)廢水主要有鍋爐補(bǔ)給水一級(jí)除鹽、混床、凝水精處理混床再生酸堿廢水、酸堿儲(chǔ)罐區(qū)和次氯酸鈉儲(chǔ)罐區(qū)沖洗廢水、機(jī)組排水、鍋爐及廠房沖洗水，以及2.2部分描述的部分非經(jīng)常性廢水，此類廢水成分很雜，含鹽量高。統(tǒng)一排至廢水儲(chǔ)存池后，經(jīng)過(guò)曝氣混合氧化，再經(jīng)過(guò)酸堿中和、絮凝、沉淀處理后出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ8978－1996）一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，清水循環(huán)回用至工業(yè)水池和回用水池，如果處理的后清水有余量不能及時(shí)使用，可以回到工業(yè)廢水池應(yīng)急儲(chǔ)存。濃縮污泥排至煤泥水處理系統(tǒng)與煤泥水一起處理。工業(yè)廢水回收利用工程流程如圖３所示。

４．２ 生活污水處理及回用設(shè)想

全廠生活污水處理系統(tǒng)可以分區(qū)設(shè)點(diǎn)處理,避免管道長(zhǎng)距離輸送，造成管道堵塞。生活污水處理系統(tǒng)可以設(shè)置２～３個(gè)點(diǎn)，各區(qū)生活污水送至就近處理系統(tǒng)。生活污水處理系統(tǒng)采用生物接觸氧化法，生活污水處理后的清水氨氮含量較高可以作為綠化用水、廠區(qū)沖洗和馬路除塵用水，在各區(qū)生活污水處理站清水回用水泵出口預(yù)留接口給廠區(qū)沖洗和綠化灑水車，多余的送至工業(yè)廢水處理站進(jìn)一步處理。生活污水處理回用工藝流程如圖４所示。

４．３ 含煤廢水處理及閉式循環(huán)運(yùn)行的設(shè)想

煤場(chǎng)周圍、輸煤棧橋內(nèi)設(shè)計(jì)了含煤廢水收集池，含煤廢水進(jìn)入含煤廢水收集池后，進(jìn)行初步沉淀，上清液通過(guò)管道自流或泵輸送進(jìn)入含煤廢水前池，并溢流到含煤廢水沉淀池，沉淀后的廢水經(jīng)過(guò)絮凝、沉淀處理后進(jìn)入清水池，循環(huán)使用；除此以外，煤泥水處理系統(tǒng)還要收集化學(xué)預(yù)處理的泥水和工業(yè)廢水處理的站的污泥，含煤泥廢水前池和含煤廢水沉淀池內(nèi)沉淀的煤泥通過(guò)抓斗撈起堆積在池邊煤泥晾曬，瀝清水分后煤泥返回煤場(chǎng)重新利用。含煤泥廢水處理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)閉式循環(huán)運(yùn)行，并且可以收納化學(xué)制水系統(tǒng)不能處理的污泥，減少全廠排放總量，系統(tǒng)內(nèi)消耗的水量由化學(xué)回用水補(bǔ)充。具體處理及回用流程見(jiàn)圖５。

４．４ 工業(yè)冷卻水處理與回用設(shè)想

在考慮工業(yè)冷卻水回用之前，首先要把主廠房和脫硫區(qū)的輔機(jī)冷卻水盡量改為閉式循環(huán)冷卻水，減少自用水量。然后考慮工業(yè)冷卻水的回收，工業(yè)冷卻水水質(zhì)較好，無(wú)需處理即可收集、分級(jí)回用，提高水資源利用率；但工業(yè)水冷卻水用戶分散，相距較遠(yuǎn)，因此需分區(qū)域統(tǒng)籌規(guī)劃，就近回收。主廠房區(qū)的工業(yè)冷卻水排至機(jī)組回收水池，再排至化學(xué)預(yù)處理回用水池統(tǒng)一回用；當(dāng)回收水池不能容納時(shí)應(yīng)急排入機(jī)組排水槽，再排至工業(yè)廢水處理站統(tǒng)一處理回收。脫硫區(qū)域工業(yè)冷卻水可直接回收至脫硫工藝水箱。在回收過(guò)程中盡量避免與酸堿性廢水或其他廢水混合，避免二次污染，導(dǎo)致處理難度和處理成本增加。工業(yè)冷卻水回用如圖６所示。

４．５ 脫硫廢水的處理與回用設(shè)想

4.5.1 脫硫區(qū)取用水及廢水特點(diǎn)

石灰石－石膏濕法脫硫技術(shù)是國(guó)內(nèi)外燃煤電廠最常用的脫硫技術(shù)，不但能脫除鍋爐煙氣中的二氧化硫，還能有效的控制漿液中灰塵顆粒的濃度。脫硫工藝水主要用于石灰石制漿，對(duì)水質(zhì)要求不高，為全廠回用水的主要用戶，不夠時(shí)用工業(yè)水補(bǔ)充；損耗主要隨煙氣蒸發(fā)帶走，因此屬于耗水大戶。脫硫過(guò)程中為了維持設(shè)備中物質(zhì)的平衡，就必須排放一定的廢水，主要來(lái)自于旋流器的溢流水。脫硫廢水具有高含鹽量、高含氯量、高硬度、易結(jié)垢、強(qiáng)腐蝕性的特點(diǎn)，并且含有大量的懸浮物及重金屬，是燃煤電廠廢水處理的難點(diǎn)與重點(diǎn)，要真正的實(shí)現(xiàn)燃煤電廠的廢水綜合治理和零排放，需要對(duì)脫硫廢水進(jìn)行深度處理。

4.5.2 脫硫廢水處理及回用設(shè)想

目前還沒(méi)有高效、經(jīng)濟(jì)、可靠的脫硫廢水處理方法，很多工藝處于摸索、試驗(yàn)階段，成功的案例幾乎沒(méi)有，但筆者認(rèn)為目前主要研究的主要方向?yàn)椋?/p>

（１）去除重金屬。要想去除重金屬必須要使用堿性試劑，這些堿性試劑會(huì)把廢水中的許多重金屬生成沉淀，從而去除重金屬。在去除重金屬的同時(shí)，還能提升廢水中的ｐＨ。

（２）中和廢水。首先要將脫硫廢水排到混合池中，之后在將石灰和堿性化學(xué)藥劑放入。通過(guò)混合池水的酸堿調(diào)和，就能去除里面的氟離子。

（３）絮凝澄清。做完以上兩個(gè)步驟之后，還要向混合池里放入一定量的絮凝劑。這些絮凝劑可以讓一些重金屬沉淀形成較大的沉淀，自然沉降在混合池底部，容易分離。上部清水回用至脫硫工藝水箱，循環(huán)使用，不得排放。

（４）污泥處理。最后的污泥是脫硫廢水處理的難點(diǎn)，也是燃煤電廠實(shí)現(xiàn)廢水零排放的關(guān)鍵。這些污泥含有毒重金屬，目前主要的研究方向是采用績(jī)效濃縮和蒸發(fā)處理，但費(fèi)用很高，最后產(chǎn)生少量的固體廢棄物。脫硫區(qū)取用水及廢水處理回用工藝流程如圖７所示。

４．６ 非經(jīng)常性廢水的處理及回用設(shè)想

鍋爐化學(xué)清洗廢水為新建鍋爐或鍋爐大修化學(xué)清洗的初放水，一般含有檸檬酸、ＥＤＴＡ（乙二胺四乙酸）等其他復(fù)合有機(jī)酸，處理方法為先排放到工業(yè)廢水儲(chǔ)存池，然后由清洗單位通過(guò)槽罐車送到有資質(zhì)的單位處理，不得外排。鍋爐沖洗水主要是機(jī)組大修時(shí)空氣預(yù)熱器、省煤器和鍋爐煙氣側(cè)等設(shè)備沖洗排水，水量較少，灰渣含量高，此類廢水統(tǒng)一排至工業(yè)廢水處理站。含灰渣廢水屬于非經(jīng)常性廢水，現(xiàn)代電廠包括老廠改造后均可實(shí)現(xiàn)干除灰和干排渣，并對(duì)灰渣回收利用，因此廢水主要是電除塵、灰管道、排渣系統(tǒng)、儲(chǔ)灰系統(tǒng)沖洗的廢水，量很少，可以在干渣庫(kù)和干灰?guī)熘車�設(shè)置沉渣池和回收清水池�；以鼌^(qū)域的沖洗水自然流至沉渣池經(jīng)自然沉降后清水回收至清水池或工業(yè)廢水處理站，沉渣定期回收。含油廢水屬于非經(jīng)常性廢水，量很少，除非發(fā)生油箱泄漏。燃煤電廠均設(shè)置廢油池，油水分離后，廢油回收，廢水排至煤場(chǎng)，噴灑在煤堆上，送入鍋爐燃燒。

５ 燃煤電廠取用水及廢水處理回用

綜述燃煤電廠雖然屬于耗水大戶，但充分利用各專業(yè)的用水特點(diǎn)和有效資源，對(duì)各類廢水分級(jí)、分類處理，處理后的水分級(jí)、分類各專業(yè)之間綜合回收、循環(huán)使用，是可以到達(dá)近零排放的目標(biāo)。如經(jīng)上述的設(shè)想處理，所有專業(yè)的廢水都可以回收循環(huán)使用，最后的只有脫硫區(qū)少量的固體廢棄物，即所謂近零排放。燃煤電廠一般性全廠取用水及廢水處理回用流程如圖８所示。

燃煤電廠節(jié)水的建議對(duì)燃煤電廠節(jié)水提出以下建議：

（１）雨排水的回收利用，在廠各區(qū)建設(shè)雨水收集池，用于廠區(qū)沖洗和綠化用水。

（２）對(duì)消防水管網(wǎng)查漏消缺，或進(jìn)行改造，消除漏點(diǎn)，降低消防水耗量，正常運(yùn)行是消防水是沒(méi)有損耗的，系統(tǒng)維持穩(wěn)壓。

（３）降低鍋爐補(bǔ)水率。在保證設(shè)備正常運(yùn)行前提下降低除鹽水用量。如降低機(jī)組排氣損失、調(diào)小各種儀表取樣流量和人工取樣流量，提高機(jī)組水汽品質(zhì)，減少鍋爐化學(xué)清洗次數(shù)。300ＭＷ亞臨界等級(jí)及以下機(jī)組凝結(jié)水精處理氨化運(yùn)行，300ＭＷ等級(jí)以上超（超）臨界機(jī)組給水加氧處理，減低加氨量，減少凝結(jié)水精處理再生次數(shù)，減低水耗。

（４）降低工業(yè)冷卻水用量，廠區(qū)各輔機(jī)冷卻水盡量用閉式循環(huán)冷卻水，不得已用工業(yè)水冷卻時(shí)，冬季時(shí)適當(dāng)降低冷卻水流量，并對(duì)工業(yè)冷卻水回收。

（５）節(jié)水生活用水，動(dòng)員全廠職工樹立節(jié)水意識(shí)，避免長(zhǎng)流水，可以采用節(jié)水型水龍頭及腳踏板開關(guān)，減少生活水用水量。