1、清 洗 世 界Cleaning World实用技术实用技术实用技术实用技术第39卷第3期2023年3月0 引言随着国家环保要求的提高以及对用、排水要求的日益严格，对全厂废水进行节水与废水综合治理成为不少电厂亟待解决的问题。其中循环水排污水是电厂外排水的主要组成部分，由于循环水经过了蒸发浓缩，其水质较差，而且实际工作中，由于技术限制以及水处理设施自身的设计缺陷，循环水系统实际运行浓缩倍率低，排污量大。这些问题的存在，使得电厂外排废水存在较高的风险。针对这一问题，管理者要正视电厂废水排放现状，确定废水排放总体目标以及技术要求，横向对比多种不同的电厂废水零排放方案，并针对废水零排放系统中的各项子系统
2、进行针对性优化，提升废水处理效率。1 电厂废水零排放方案对比1.1 废水零排放总目标该电厂废水零排放目标主要包括以下内容：1.1.1 循环水系统第一，针对目前运行的循环水系统进行优化升级，通过更新设备、改善循环水系统运行流程等方式达到提高循环水水质的目的。第二，提升循环水浓缩倍率，减少排污水量，并通过梯级用水提高水的复用率，根据电厂各系统对用水水质的要求进行回用。1.1.2 末端废水固化深入分析末端废水特点，结合现有的废水处理系统，提高末端高盐废水回收效率，并对末端废水进行固化处理，通过这种方式降低电厂废水对于生态环境的影响，达到废水零排放目标。1.2 废水处理技术对比1.2.1 方案一方案一
3、将水库水作为循环水的水源，增加全新的补充水石灰软化系统，确保所有循环水补充水都能够通过预处理环节，对已有的过滤装置进行改造，改善循环水的进水质量，降低循环水的结垢风险，提升循环水浓缩倍率。增设末端废水深度处理装置，针对无法回用的脱硫废水和回用不掉的循环水排污水进行浓缩减量和固化处理，进而实现废水零排放目标。1.2.2 方案二该方案仍然以水库水作为循环水的水源，对循环水排污水进行脱盐处理，将得到的淡水重新注入循环水系统以改善循环水水质，从而尽可能提高作者简介：王露（1986-），女，高级工程师，硕士研究生，研究方向：电厂化学。收稿日期：2022-09-20。文章编号：1671-8909（2023
4、）3-0007-003关于电厂废水零排放中废水处理技术的相关研究王 露（中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，上海 200063）摘要：电厂废水不仅会对生态环境造成严重威胁，还会浪费大量水资源。如何对电厂进行废水零排放改造，成为电厂管理者需要着重思考的问题。某电厂为了实现废水零排放目标，积极尝试对现有的废水处理技术进行优化升级，横向对比多种废水处理技术，结合电厂废水排放实际需求，从节能、经济、可持续发展等视角对废水处理子系统进行优化，最终确定适合本电厂的废水零排放技术，为其他电厂废水处理提供参考与借鉴。关键词：废水零排放；废水处理技术；循环水中图分类号：X773 文献标识码：A8第 3
5、期清 洗 世 界循环水系统浓缩倍率。脱硫以及废水固化与方案一 相同。1.2.3 方案三方案三依然使用水库水作为循环水的水源，对循环水进行旁流软化处理之后作为锅炉补给水处理系统的进水，其余部分回用至电厂工业水系统，用作脱硫工艺水。与前两个方案相比，方案三的特点是能够保证循环水水质满足要求的情况下，通过对全厂水处理系统的优化整合，尽量减少各系统废水的排放，减少了水库水的取水量，实现水资源的循环利用。该方案中循环水排污水全部得到了利用，全厂仅剩难以回用的脱硫废水需进行末端固化 处理。1.3 三种方案的废水处理效果对比三种不同的方案均能达到零排放标准，其中方案一由于需要对全部补充水进行石灰软化处理，处
6、理水量大，占地较大，需增设石灰、硫酸加药等辅助设施，而且由于石灰处理与普通混凝澄清处理的不同，原有预处理澄清、过滤设备无法利用；方案二使用循环水膜脱盐技术，还需相应增加软化等预处理设施，以防止膜系统结垢，工艺流程较长，不仅污水处理环节过多，要增设很多污水处理设备，改造成本较高。同时，由于循环水硬度、碱度及有机物含量高，不少电厂反馈实际运行循环水排污水膜堵塞问题严重，反渗透回收率无法达到预期目标。而方案三与前两种方案相比，在满足废水零排放这一需求的同时，其系统改造成本更低，且拥有更好的稳定性。电厂管理者在经过综合对比之后，选择将方案三作为本次电厂废水处理系统改造工作的总方案。2 子系统技术改造细
7、节电厂污水处理系统的构成十分复杂，想要实现污水零排放目标，工作人员就要对组成污水处理系统的每一个子系统进行技术升级，通过对每一个污水处理步骤的严格控制，提高污水处理整体效率。从微观层面来看，电厂污水处理子系统主要分为补充水系统、脱硫系统以及高盐废水处理系统五个 部分。2.1 循环水旁流软化系统该系统的主要作用是对循环水进行旁流软化，有效降低循环水中的碳酸盐硬度，以防止循环水系统结垢，同时也确保经处理后的循环水满足锅炉补给水处理系统的进水要求。本次设计中工作人员使用石灰软化处理工艺进行除硬。在循环水浓缩倍率方面，目前该厂的循环水防垢仅采用投加传统的无磷阻垢缓蚀剂处理，循环水的浓缩倍率保持在 45
8、倍，而经过旁流软化处理后，循环水的浓缩倍率会进一步提高，可达到 8 倍左右，循环水排污水量明显减少。节水改造循环水经过石灰软化-过滤处理之后，电厂污水排放量减少至 195.6 m3/h 左右，可全部回用至脱硫系统和锅补补给水处理系统。该环节只需新增两座澄清池和变孔隙滤池，同时石灰处理的排泥主要成分为碳酸钙，可回用至脱硫系统，此外，在提高循环水系统浓缩倍率的前提下减少阻垢缓蚀剂的使用量，进一步降低污水处理成本。本次改造设计中，在理清各系统用水、排水资料的基础上，根据各系统的用水水质要求，实现梯级供水、循环复用，这样既实现了废污水不外排，同时节省了水资源，又节约了投资及能耗。根据各用水点对水质的要
9、求，采取合理的流向，将对水质要求高的用水系统的排水作为对水质要求低的用水系统的给水，做到一水多用，重复利用，处理后再用，不使废水排入水体，有益于环境保护。同时废水治理复用应尽可能采取经济实用的处理方案。2.2 脱硫系统2.2.1 系统评估在正式开始改造脱硫系统之前，工作人员尝试对脱硫系统升级项目进行评估分析。（1）整理目前电厂污水处理系统中，脱硫系统存在的问题：润滑水、机封水回流至滤液水箱，稀释了脱硫废水，导致脱硫废水总量增加。脱硫废水被稀释之后，其中一部分会回流至吸收塔，导致吸收塔中的补充水氯元素含量增高。脱硫废水总量增加，提高了脱硫难度以及污水处理成本。（2）电厂废水处理设施陈旧落后，脱硫
10、废水排放水质不符合目前执行的排污标准。脱硫废水中金属汞的总含量在某些时段内会超过污水排放标准上限。这种情况下，电厂污水的大量排放会对生态环境造成不可逆的影响。因此，电厂管理者根据实际需求，积极尝试对脱硫系统进行技术升级。2.2.2 脱硫技术对比在目前的技术背景下，废水脱硫主要依靠电絮凝技术以及中和/沉淀/絮凝这两种技术，前者主要被应用在电镀工艺废水以及印染废水处理等方面，在脱硫环节使用较少。其特点是在不使用化学9第 39 卷王 露.关于电厂废水零排放中废水处理技术的相关研究凝聚剂的前提下，利用电学原理实现废水絮凝；后者则主要依靠“物理+化学”的方式达到废水脱硫目的。中和/沉淀/絮凝技术的优势在
11、于能够保障处理水品质的稳定性，能够有效去除废水中的重金属、悬浮物等。同时，中和/沉淀/絮凝技术使用广泛，有很多成功案例，技术相对成熟，为达到废水零排放目标夯实基础。单纯从技术层面考虑，两种技术都能够满足污水脱硫需求，但是在考虑经济因素的情况下，使用电絮凝技术将会支出更多的成本。因此，电厂管理者决定使用中和/沉淀/絮凝技术对废水脱硫系统进行升级改造。2.2.3 脱硫改造工艺工作人员为废水脱硫系统配备了一套全新的设备，设计废水处理量达到了 20 m3/h，具体流程为：经过石灰软化-过滤的废水流入脱硫设备，废水被泵送至澄清装置底部进行物理沉降。从预沉池中流出的废水进入缓冲池，旋流器在检测到废水流入信
12、号之后启动，向缓冲池注入 NaClO，同时启动曝气风机，以此来达到降低废水化学需氧量的目的。利用提升泵将废水导入中和/沉淀/絮凝装置，采用变频控制的方式对废水进行沉淀以及絮凝。在对废水进行絮凝时，在废水中加入凝聚剂以及助凝剂等化学药剂，调整废水的酸碱值，并促进饱和硫酸钙结晶的析出，提高絮凝效率。经过絮凝反应之后的废水进入澄清装置，经过自然沉淀使得废水中的絮凝物沉积在澄清装置的底部，上层的废水经由溢流堰流入清水池。澄清装置底部安装有污泥回流泵，利用该装置再次将污泥传送至中和/沉淀/絮凝装置内，提供絮凝所需的晶核。当底部的污泥积累到一定的程度之后，将污泥泵送至外部的污泥缓冲容器中，实现对于中和/沉
13、淀/絮凝装置内污泥总量的灵活控制。流入清水池的废水收集在缓冲池中，进入后续的末端高盐废水处理系统。2.3 末端高盐废水处理系统废水处理系统末端的高盐废水一部分回用至除渣系统，针对超过除渣系统消纳能力的废水进行蒸发固化。目前常见的高盐废水处理技术包括蒸发结晶工艺和烟道雾化蒸发，其中蒸发结晶工艺复杂，前序需要进行膜浓缩等预处理，任一环节出现问题均有可能导致系统停运，能耗和药剂消耗量大，运行费用高，而且由于该厂当地结晶产品工业盐无处消纳，因此该工艺不予考虑；烟道雾化蒸发又分为主烟道蒸发和旁路烟道蒸发，前者虽然工作原理简单，但是在使用过程中，高盐废水会腐蚀烟道，并在烟道中结垢，一方面导致除尘器发生故障
14、，另一方面增加了后期维护成本。而后者通过开设旁路烟道的方式，有效避免了高盐废水对于除尘器的腐蚀，不会影响电厂其他系统的正常运转。如果在日常生产过程中发生意外情况，可以迅速将旁路烟道与主烟道隔离，确保其他系统不受影响。因此，本次设计采用旁路烟道设计方案。本次改造中，从现有空气预热器前的主烟道引出一部分烟气，进入喷雾干燥塔，与经过高速雾化器雾化的脱硫废水(已经过预处理)充分接触，利用烟气的高温使雾化后的脱硫废水迅速的蒸发，废水蒸发产生的水蒸气和结晶盐随烟气一起并入除尘器前的主烟道中，结晶盐随粉煤灰一起在除尘器内被捕捉去除，水蒸气则进入脱硫系统冷凝成水，间接补充脱硫系统用水。处理后的烟气排入除尘器前
15、的主烟道中，干燥塔下部的灰渣及析出的盐类通过仓泵输送至电厂粗灰库或回至除尘器回收，从而实现脱硫废水的零排放。3 结语综上所述，电厂生产过程中产生的废水会严重影响生态环境，为了实现“绿色发展”目标，电厂管理者要积极响应“废水零排放”倡议，结合电厂实际情况，对电厂废水处理技术进行升级。根据废水零排放总目标，制定多套废水处理系统优化方案，从环保、经济、效率、安全性等方面进行综合考量，选择最为适宜的废水处理优化方案，并针对循环水处理系统、脱硫系统以及末端高盐废水处理系统等重要的子系统进行改造与升级，引入新设备并优化工作流程，切实提升电厂废水处理效率。参考文献：1 韩倩倩，游晓宏，朱一鸣，等.膜浓缩+蒸发塘处理工艺在燃气电厂废水零排放中的应用 J.现代化工，2022,42(08):215-219.2 徐浩然，封立林，李强，等.燃煤电厂脱硫废水选择性电渗析浓缩处理中试研究 J.现代化工，2022,42(07):236-240.3 李 清，吴 元 元，胡 少 斌.含 煤 废 水 处 理 研 究及其在燃煤电厂中应用进展 J.水处理技术，2021,47(05):18-23.4 周树宁.废水处置技术在综合危废处置厂生产中的应用探索 J.皮革制作与环保科技，2021(11):120-121.