浅谈火力发电厂废水处理

浅谈火力发电厂废水处理

学生：罗娜

学号：20123698

科目：能源动力过程中的环境保护

专业：热能与动力工程

班级：热动02班

重庆大学动力工程学院

2015年06月

摘要

在经济社会飞速发展的背景下，我国水资源的消耗量也是逐年增长，众所周知，电厂是用水量较大的组织，并且排出的废水多种多样，其废水中的污染物也有很多。电厂对其排放的废水进行有效的处理和回收利用，不仅能在很大程度上降低自身对水资源带来的污染，更能有效的节约水资源，这对于经济社会的可持续发展有着重要意义。

关键词：电厂；废水处理；技术

1 引言

根据调查显示，全世界有近一半的废水未经处理就排入水体，使水资源受到严重的污染，威胁着人类的身体健康。而火力发电厂不仅是用水和排水大户，同时也是污染大户。据统计，火电厂每年排水约占全国工业企业排放量的10%,达标率约为80%[1]。从环保角度出发，火电厂排水对受纳水体的影响较大，虽然污染物的浓度不高，但由于其排放量大，使得排污总量比较大，从而对环境的污染程度也就较严重。目前,我国火力发电厂大多具备酸碱废水、含油污水、生活污水处理的设施，加大了对废水治理的力度，工业废水达标率大于90%；灰水闭路循环电厂数量呈上升趋势，灰水回收率在29%左右；浓浆除灰渣系统在增加，灰渣分除工艺在增加，灰场排水回收量也在增加[2-5]。

2 火力发电厂各类废水及其对环境的影响

水是火力发电厂重要的工质，除作为能量承载体外，在其全部工序中亦有多处产生废水。这些废水分为经常性排水和非经常性排水两大部分[6]。

经常性排水包括：锅炉补给水处理系统再生排水、化学实验室排水、凝结水处理再生废水、澄清、过滤设备排放的泥浆废水、锅炉排污水、生活污水、冲灰废水、烟气脱硫废水等。处理流程如图1所示。

非经常性排水包括：锅炉化学清洗废水、机组启动排水、空预器碱冲洗废水、凝汽器、冷却塔冲洗废水、煤厂废水等。处理流程如图2所示。

2.1 含油废水

火力发电厂虽然以燃煤为主，但其燃煤电厂的重油设施、主厂房、电气设备、辅助设备等都可能排出含油废水。这些油包括重油、润滑油、绝缘油、煤油和汽油等。重油设施的含油废水是指水泵的冷却水，重油设施的凝结水，被重油污染的地下水以及事故排放和检修所造成的废水；主厂房含油废水是指汽机和转动机械轴承的油系统泄漏的油而产生的含油废水；电气设备（包括变压器、高压油开关等）所造成的含油废水是由于法兰连接处泄漏引起的。

油珠在废水中的存在形态有三种：悬浮态油珠，其粒径大于25μm，可借助本身与水的密度差上浮于水面，所以可用沉降法进行分离；乳化油珠，其粒径在0.5～2.5μm之间，不易用沉降法去除，必须用气浮法或混凝法去除；溶解态油珠，其粒径小于1.0μm，所以用一般物理法（如离心法，过滤法，浮选法等）不易进行分离。

目前含油废水的主要问题是水中含油量和含酚量超标。含油废水排入天然水体，且超过一定限量时，一部分轻的石油就会在水面上形成一层油膜，破坏天然水体的自然爆气条件，而重的石油就会沉于水体底部，从而影响水中动植物群体的正常活动，甚至死亡。为此，渔业水体规定石油类产品的允许浓度为0.05mg/L。

2.2 化学水处理废水

化学水处理废水包括澄清设备的泥浆废水、过滤设备的发洗排水，离子交换设备的再生、冲洗废水以及凝结水净化装置的排放废水等，其废水量决定于水处理设备的规模、水质及运行方式。

澄清设备排放的泥浆废水化学成分与原水水质和加入的混凝剂等因素有关。主要有 CaCO3、CaSO4、Fe（OH）3、Al（OH）2、Ca（OH）2、Mg（OH）2、MgCO3、各种硅酸化合物和有机杂质等。泥浆废水中的固体杂质含量在1%～2% 左右，其废水量一般为处理水量的0.1%～0.5%。这种废水排入天然水体，不仅会增加天然水体的碱性物质含量，而且也增加水的浑浊程度。

离子交换设备在再生和冲洗时，会产生一部分再生废水，其水量大约为处理水量的1%左右。虽然这部分废水水量不大，但水质很差，如阳离子交换设备用酸（H2SO4或HCl）再生时，再生过程中大约有50%的水量上酸性废水，其平均酸度为0.3%～0.5%。阴离子交换设备用碱（NaOH）再生时，再生过程大约有25%的水量是碱性废水，碱的浓度平均大约为0.5%～0.7%。这两种再生废水中还含有大量的溶解固体物，平均含盐量为7000～10000mg/L。

如将再生、冲洗废水排入天然水体，不仅会增加水中的重金属含量和含盐量，而且会改变水体的PH值。水的PH值过高或过低，都会影响水生生物的生长，有时还会对输送管道和设备引起沉积物沉积或腐蚀。

2.3锅炉化学清洗和停炉保护废水

对大型机组，不仅要求新建锅炉启动前要进行化学清洗，受热面上的沉积物超过有关规定的运行机组也要进行化学清洗。

锅炉的化学清洗一般是按照水冲洗、碱洗、酸洗、漂洗和钝化几个步骤进行的，而每一步操作都会产生一定量的废水。其废水总量一般为清洗系统水容积的15～20倍。其化学成分浓度大小与所采用的药剂组成以及锅炉受热面上被清除赃物的化学成分和数量有关。目前国内常用的化学清洗剂有 HCl、H2SO4、HF、HNO3、氨化 EDTA、氨化柠檬酸等等，因此，在这种废水中除含有酸、碱、盐及有机物之外，还含有大量的重金属、有机毒物以及重金属与清洗剂之间形成的各种复杂的络合物或螯合物等。

停炉保护是锅炉的主要防腐措施之一，它对锅炉的安全运行有重要意义，这部分废水的排放量大体与锅炉保护的水容积相当。但其因所采用的化学剂大都是碱性物质，如NaOH，氨水、联氨、磷酸三钠， NH4HCO3、（NH4）2CO3及碳酸环已胺等，所以排放的废水都呈碱性，且含有一定数量的铁、铜的化合物。

以上两种废水排入天然水体，不仅会改变水的PH值，而且会增加水的含盐量，重金属（铁）及有机物等。由于两种废水都是非经常性废水，具有排放集中、流量大，水中污染物成分和浓度随时都在变化的特点，所以处理比较困难，往往需要几步处理之后才能达到排放标准。

2.4锅炉烟气的除尘器排水和水力冲灰、冲渣废水

这部分废水可统称为冲灰废水。因为我国的火力发电厂是以燃煤为主，因此粉煤