技术 | 某发电集团火电厂废水治理现状与对策

［摘要］分析了某发电集团火电厂废水排放要求，总结了火电厂水处理系统现状，提出了相应的火电厂废水治理思路及对策，并指出火电厂废水治理项目应在开展水务查定，完善废水监测系统，加强管理节水和现有水处理设备诊断的基础上，开展可行性研究，优化方案设计，同时应强化立项和工程管理，此外还需加强工程投运后的运行维护。高盐废水治理是火电厂废水治理的难点，本文对高盐废水浓缩软化预处理阶段与浓缩减量阶段的相关工艺进行了分析比较，需根据各电厂实际情况，选择经济合理的技术方案。

［关键词］排污许可证制度；火电厂；节水；废水治理；废水监测；高盐废水

近年我国越来越重视水环境保护：2013年印发了《关于加快推进水生态文明建设工作的意见》；2015年施行了新的《中华人民共和国环境保护法》，颁布《水污染防治行动计划》（即“水十条”），修订了《取水许可管理办法》；2016年印发了《控制污染物排放许可制实施方案》（即排污许可证制度），修订了《中华人民共和国水法》；2018年施行新的《中华人民共和国水污染防治法》。

我国火电行业用水量占工业用水比重超过40%，排水量占废水排放总量的0.4%。火电厂的节水与废水治理工作对推进生态文明建设具有积极作用，国家对火电厂废水治理提出了具体要求。《污染防治行动计划》要求在役电厂逐渐增加使用再生水的比例，新建电厂必须使用城市中水；发电企业需开展废水深度处理回用、废水达标排放、高盐废水浓缩减量工作；降低取水量、外排水量，排水达到排放标准。“排污许可证制度”率先对火电行业企业核发排污许可证。

1 某发电集团火电厂废水排放要求

某发电集团一直以来致力于推进科技进步，创建优秀节能环保型企业，积极履行环保责任，大力开展火电厂废水治理工作的相关研究。截止2017年8月，该发电集团114家已投运的火电厂中，不允许设置排污口的电厂占比为39%，其余允许设置排污口电厂的排放要求（主要污染物种类和限值）见表1。

1）根据表1可知，某发电集团下属22家火电厂外排废水执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准。

2）其下属37家火电厂主要执行电厂所在地的地方排放标准。相对于《污水综合排放标准》（GB8978—1996），地方排放标准排放限值更低且均增加了总氮的限值要求。此外，辽宁省地方排放标准增加了氯化物排放要求，山东省地方排放标准增加了含盐量排放要求。

3）其下属8家位于市区火电厂的外排废水排入市政污水处理厂，执行《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962—2015）C级标准。该标准对常规污染物悬浮物、化学需氧量（COD）、氨氮、总氮和磷排放要求低，但是对含盐量有限值要求。

4）其下属2家位于沿海地区的电厂外排废水排入海洋，执行《海水水质标准》（GB3097—1997）三类标准。

2 水处理系统典型问题

2.1 脱硫废水处理系统

脱硫废水处理系统绝大部分采用传统三联箱工艺，少数电厂采用电絮凝工艺。脱硫废水处理系统主要存在的问题如下。

1）出力不足实施烟气超净排放改造后，脱硫吸收塔入口烟温降低，吸收塔蒸发水量降低，但是部分电厂脱硫吸收塔补充水水量没有相应降低，导致脱硫吸收塔排水水量增大，脱硫废水量超过原有脱硫废水处理系统出力。

2）进水含固量超过设计值由于脱硫系统常出现废水旋流器设计容量和旋流子喷嘴尺寸选型不当，或旋流子喷嘴磨损废水旋流效果差，废水旋流器顶流含固量达到4%以上，超过三联箱系统进水含固量设计值。因此，脱硫废水处理系统普遍存在连接管道沉积堵塞、搅拌机扭矩过大烧毁搅拌电机，以及污泥压滤系统超负荷运行等问题。

3）三联箱和澄清器设计缺陷常有因脱硫系统三联箱和澄清器设计反应停留时间太短，絮凝反应效果差，形成的矾花粒径小，导致泥水分离效果差，出水浊度和悬浮物含量高，水质差等问题。

4）加药系统缺陷部分电厂脱硫废水来水氟离子质量浓度较高，但加药系统只投加NaOH溶液，只能调节pH值，对氟离子不具有去除能力，造成脱硫废水处理系统出水氟离子不达标。另外，部分电厂石灰加药系统采用机械振打和气压流化出料方式，存在出料困难和计量不准等问题。

5）污泥脱水系统缺陷部分电厂采用离心脱水机作为脱硫废水处理系统污泥脱水设备，运行时不能正常工作。脱硫废水处理污泥硬度较大，离心脱水机耐磨性较差，容易磨损；同时离心脱水机要求进料含固率稳定，含固率波动会造成离心机转动不平衡，易损坏。此外，相对于进口板框压滤机，国产板框压滤机故障率高、污泥含水率高且容易吡泥。

2.2 循环水系统

循环水补充水水源为中水的火电厂，循环水补充水一般采用石灰混凝澄清工艺处理，主要去除暂时硬度、悬浮物、磷和部分有机物；循环水补充水为地表水的火电厂，循环水补充水一般采用混凝澄清工艺处理，主要去除悬浮物。带冷却塔的湿冷火电厂中约50%的电厂使用城市中水作为循环水补充水水源，但是还有部分电厂没有城市中水处理设施或城市中水处理设施运行不正常，导致循环水浓缩倍率低（低于3.0倍），电厂取水量和排污量较大，循环水浓缩倍率有待进一步提高。少数电厂已开展循环水排污水深度处理回用工作，在采用“混凝澄清—过滤—反渗透”工艺处理循环水排污水时，常存在反渗透膜污堵、保安过滤器压差迅速上升和系统回收率达不到设计要求等问题。

2.3 其他废水处理系统

2.3.1 工业废水处理系统

火电厂工业废水处理系统一般采用混凝澄清、混凝澄清—过滤、混凝澄清—气浮—过滤工艺。工业废水处理系统存在的主要问题有：

1）加药系统腐蚀泄漏严重；

2）曝气风机、搅拌电机和澄清池刮泥机设备老化，故障率高；

3）工业废水池容积小，无法完全储存机组启停机排水、锅炉酸洗废水和空气预热器冲洗水等非经常性工业废水；

4）工业废水未回用，直接或间接外排，造成了水资源浪费。

2.3.2 生活污水处理系统

目前，火电厂生活污水大部分采用地埋式接触氧化和曝气生物滤池工艺。生活污水处理系统存在的主要问题有：

1）雨水、工业水和工业废水等混入生活污水处理系统，生活污水处理系统进水水量大，有机物质量浓度低，生活污水处理系统微生物活性低，处理效果差；

2）地埋式设备运行状况差、检修困难；

3）生活污水中大块的悬浮性杂质没有被拦截去除，导致处理系统堵塞淤积；

4）生活污水未回用，直接或间接外排，造成水资源的浪费。

2.3.3 含煤废水处理系统

目前，火电厂含煤废水处理一般采用化学絮凝和电絮凝工艺。含煤废水处理系统存在的主要问题有：

1）火电厂产生含煤废水的源头较多且分散，部分火电厂煤水收集系统不完善；

2）初沉池容量设计不足，反应装置进水悬浮物高于设计值，导致后续处理装置堵塞、运行压力大；

3）高盐废水用于输煤系统，造成设备腐蚀，导致设备不能运行；

4）含煤废水处理设施可正常运行，但暴雨季时系统出力无法满足处理初期含煤雨水。