赵　铭

（江苏圣泰环境科技股份有限公司江苏南京211100）

火力发电厂污水处理工艺及设备改进分析

赵铭

（江苏圣泰环境科技股份有限公司江苏南京211100）

本文在分析了火电厂脱硫、含油、含煤和生活污水等主要来源的基础上，分别论述了不同来源的污水特点，并根据不同类型的污水提出了具体的工艺处理方式，并进一步探讨了污水处理的设备改进，对做好火电厂污水处理工艺选型，实时采用新技术、新工艺和新方法，降低发电厂的污水对环境的污染，进一步提升电厂的综合经济效益，具有积极的现实意义。

火电厂；污水处理工艺；设备改进

火力发电是现代社会电力发展的主力军，在建设和谐社会、发展循环经济的大背景下，在火电技术和设备选择上要着重考虑火力发电对环境的影响、对不可再生能源的影响。2015年全年全国火电绝对发电量为42102×108kW·h，虽然同比下降了2.8%，但与水力绝对发电量的9960×108kW·h相比，目前，火电仍占领着电力大部分市场。众所周知，火电厂在生产电能的同时，本身所产生污水对环境影响较大，做好火电厂污水处理工艺选型，并实时采用新技术、新工艺和新方法，既能降低发电厂的污水对环境的污染，也可以进一步提升电厂的综合经济效益，具有积极的现实意义。

1　火电厂污水来源及特点

随着城市化、工业化进程的加快，全国电力需求量也越来越大，火电厂的规模和数量也在不断增加，火电厂的污水量也在不断增加。火电厂工业污水主要包括冷却系统排水、化学水处理系统排水和输煤系统废水等等[1]。不同系统中所产生的废水水质特性差异较大。

1.1脱硫废水

火电厂为了减少烟气污染，多采用了石灰石-石膏法工艺对烟气进行脱硫处理，由此所产生的脱硫废水中含有大量的悬浮物、重金属镍、镉、锌以及盐类，化学需氧量超标等等。脱硫废水主要来自火电厂离心机以及浓缩器溢流水、清洗系统产生的污水。

1.2含煤废水

火电厂中产生的含煤废水主要来自电厂输煤栈桥水力冲洗排水、煤场堆放过程中受到雨水淋融、煤块转运站以及灰库冲洗后排放的废水，含煤废水中常常含有大量的煤粉微粒和泥沙颗粒，主要污染物是悬浮物，是一种弱酸性高浓度的有机废水。处理含煤废水先采取沉淀，待沉淀后采用高效微孔陶瓷过滤工艺。

1.3含油废水

火电厂燃料的搬运、大型机械设备的运转常常会产生一些含油废水，这类废水主要分布在柴油机房、卸油栈台、汽机房油操作区等区域。含油废水分布特点呈现出周期性和间断性特点。

1.4生活污水

火电厂生活区域中工作人员日常的洗涤、卫生间用水以及食堂宿舍用水等等都会向周边排放一定量的生活污水，生活污水中的污染物主要为悬浮颗粒物和化学需要量超标。火电厂所产生的生活污水量相对较小，一般由排污管道直接排至格栅井，去除较大悬浮物，上清液重力流入自流进入调节池，以调节水质和水量，经过生化处理后分离达标后排放。

2　火电厂废水处理工艺概述

2.1脱硫废水处理

单独建有水力除灰装置，脱硫废水可以直接用作冲灰用水。工艺流程见图1。

图1　火电厂脱硫废水处理工艺流程

2.2含煤废水处理

火电厂中的含煤废水主要来自输煤系统冲洗所产生的含煤污染所造成的色度，这一类废水经处理后可以再次被应用到输煤系统冲洗以及煤渣加湿等环节中来。具体来说，其处理工艺主要是将初期含煤废水经水泵提升至煤水沉淀池，沉淀后再由废水提升泵提升至相应的煤水处理装置，处理后再由回收水泵收集复用于灰渣加湿等。

2.3含油废水处理

火电厂含油废水一般来自油库附近或主厂房区的机械运行过程中产生的各种含油废水。对于含油废水根据实际情况进行集中收集处理。其处理的工艺流程主要为：先将含油污水收集至隔油池，通过油水分离器分离，并将污水运送至专门的废水处理站，经处理达标后复用于燃煤系统冲洗或灰渣加湿等等。

2.4生活污水处理

火电厂生活污水主要来自电厂周边工作人员生活中所排进的辅助设施中的各种生活污水。这一类污水的处理工艺流程主要是：将生活污水经由格栅拦截后，运送至专门的调节池，然后进行一体化生活污水处理装置（如选择MBR工艺），再将处理后的生活污水复用于灰渣加湿或绿化用水。

3　“水解酸化+BAF”工艺处理火电厂废水工艺实证分析

以某火电厂为例，该电厂建成于2011年，建设规模为2× 130MW机组。采用水解酸化+曝气生物滤池(BAF)工艺处理某电厂废水。设计水量为900m3/d,平均处理废水水量为37.5m3/h。电厂废水原水水质及处理后的出水水质详见表1。

表1　原水水质及处理后的出水要求单位：mg·L-1

通过对实际运行结果来看，其进水COD、BOD5，SS的质量浓度分别为310 mg/L-1～450 mg/L-1，98 mg/L-1～145 mg/L-1，65 mg/L-1～160 mg/L-1，pH值为6～9时，用该工艺处理火电厂废水，出水水质COD为14 mg/L-1、BOD5为2 mg/L-1，SS为0.5mg/L-1、pH值为6.5，实现了达标要求。工艺流程及设计：

3.1工艺流程

厂区各处的废水经下水道进入调节水池，调节水池对来自不同区域的废水进行水质、水量的调节。调节池前设置格栅。废水再经提升泵进入水解酸化池，来提高废水的可生化性，减轻后续曝气生物滤池的冲击负荷，提高曝气生物滤池的处理效果（见图2）。

图2　水解酸化+BAF废水处理工艺

3.2单元设计

（1）调节池。预曝气调节池1座，调节池有效容积为230m3，HRT为7.5h，为防止原水厌氧腐化，池内设有穿孔曝气管，间歇曝气。（2）水解酸化池。水解酸化池的HRT为3.9h。设计流量为30m3/h。有效容积为105m。池内上升流速为1.3m/h，池的有效高度为3.6m。考虑布水区高度和池内超高，池的实际水深为4.5m。水解酸化池的有效尺寸为7.5m×4.5m×4.5m。水解酸化池内设置弹性生物组合填料，填料高度3.2m。底部采用穿孑L管均匀布水的方式进水，孔口流速6.5m/s。（3）曝气生物滤池(BAF)。曝气生物滤池由配水区、布水系统、承托层、曝气系统、滤料区、出水区、反冲洗系统组成，采用上向流进水的方式。滤池的总有效容积为43.6m3，HRT为1.6h。滤池内设置陶瓷烧结滤料，粒径为2.5mm～5.5mm，填料高度为4.0m，池内采用曝气器进行曝气，气水体积比为9:1。滤速为10m/h，BOD容积负荷为1.5kg/(m3·d)，滤池中溶解氧质量浓度为5mg/L。

4　火电厂污水处理设备改进探讨

新时期，火电厂污水处理设备更加集中化、污水处理生产的控制更加集中化，以及处理技术和设备更加节能和环保[2]。为此，应对已有的电厂污水处理设备进行必要的改进和优化。

4.1酸、碱废水处理设备改进

传统处理火电厂酸、碱废水大多选择中和法进行处理。选择中和法需要配备相应的中和设备，目前所选择的中和池大多是应用水泥构筑物，并在水泥构筑物内外添加花岗岩等防腐层。化学除盐工艺，一般酸性废水的总酸量大于碱性废水的总碱量，因此，为了中和污水处理中的剩余酸性废水，需要向中和池中投加一定的碱性药剂或者将中和之后的酸性废水排入到冲灰系统中，或加大阴树脂再生剂用量达到去酸、碱的效果。

4.2含煤废水处理设备改进

传统的含煤废水处理一般直接排至输煤沉淀池进行简单沉淀处理，这种处理方式难以有效去除悬浮物和色度。通过增加膜式过滤器设备处理含煤废水，并投加絮凝剂和助凝剂，通过泵提升至膜过滤器实现较好的处理效果。

4.3含油废水处理设备改进

传统火电厂含油废水处理主要通过集中在隔油池静置，利用油水分离原理直接将油分离出来，也有奖重力分离设备应用到含油废水处理中来，但实际应用效果来看难以有效达到排放标准。目前应用较多的是水力旋流器，利用离心力、向心浮力和流体曳力大小不同，实现两相或多相分离目的，为了提高含油废水处理效果，建议在传统的水力旋流器上加装气浮装置，使水力旋流器在离心分离的基础上再增加重力分离作用，即便是微小的油粒也能被分离出来，提高了油水分离效率。

5　结语

总之，火电厂的污水处理不仅有利于提升污水处理效率，改善环境状况，还有利于资源的高效利用。在设计污水处理工艺时，要充分把握火电厂不同类型污水的实际状况，如规模大小、水质状况等等，并结合电厂所在区域的气候特点，在传统的工艺上对现有处理工艺和设备进行必要的改进和革新，提高污水处理装备的运行效果，使有限的环保投入获得更大的经济效益、社会效益和环境效益。

[1]张华山.火电厂废水和污水的处理研究[J].科技情报开发与经济,2012,22（6）：143-145.

[2]马超,宋华.浅析电厂化学水处理设备改进措施[J].中国科技博览,2015（44）：49.

赵铭（1981—），男，汉，江苏南京人，硕士研究生，工程师，主要从事水污染工程、土壤修复工程、环境影响评价研究工作。