热电厂化学水处理专业的废水综合利用问题分析

2019-12-11刘仕坤广东粤电中山热电厂有限公司

节能与环保 2019年6期

文_刘仕坤广东粤电中山热电厂有限公司

为了保证热电厂的安全、稳定运行，就需要提升水处理系统的工作效率，优化水处理工艺，保障合格充足的除盐水供给。在化学水处理系统的实际运行过程中，会有许多废水排放，这些废水具有重复利用价值。因此，需要废水综合利用问题进行深入分析，提出有效的方法，提升水资源的利用率。

1 热电厂化学水处理废水排放情况

1.1 水处理设备在运行过程中的废水排放情况

在水处理设备的运行过程中所涉及的处理单元比较繁杂，并且每一个处理单元的废水排放情况也有所不同。原水预处理单元主要过滤掉原水中的胶体物质和悬浮物，普遍采取接触絮凝沉淀加机械过滤的方法。随着设备不断运行，接触絮凝沉淀池需进行定期排污；机械过滤器随运行时间的延长阻力也会逐渐加大，需要定期进行反洗，去除滤料上层的杂质，在这一过程中所产生的废水就会流入地沟中。因此，原水预处理单元废水中悬浮物与沉淀物的含量很高。

超滤单元主要作用是去除原水中的残余的胶体和有机物，防止这两种物质对反渗透单元造成污染，降低水处理效率以及设备使用寿命。在此单元运行过程中，也需要进行反洗操作，废水中的杂质仍然以悬浮物为主。为延长超滤膜的使用年限，必须定期对超滤膜进行维护性清洗以及恢复膜活性的恢复性清洗，不同的清洗模式所加的药品不同，主要药品为盐酸、次氯酸钠，排出的废水呈酸性或碱性。

反渗透单元的主要作用是除掉超滤产水中的绝大部分盐类，有效降低离子交换单元或者EDI单元的运行负担。反渗透单元在运行过程中会持续排出含盐量较高的废水；为延长反渗透膜的使用年限，同样需要定期对反渗透膜进行维护性清洗以及恢复膜活性的恢复性清洗，不同的清洗模式所加的药品不同，主要药品为盐酸、氢氧化钠，排出的废水呈酸性或碱性。

在离子交换单元设备再生阶段，由于再生工序不一致，每一个工序所排出的废水的水质也不一样。例如，在阴离子交换器中，应用小反洗设备和大反洗设备时，废水呈中性，同时悬浮物的含量较高。但是在进碱和置换阶段，废水多呈碱性，正洗设备时的废水为除盐水；在阳离子交换器再生的过程中，不管是什么样的工序，所排出的废水均呈酸性特征。

1.2 锅炉水质量监测中的废水排放情况

在对锅炉水的质量监测时，一般包含以下4项监测内容：一是监测凝结水和给水，二是监测锅炉水，三是监测过热蒸汽冷凝水，四是对饱和蒸汽冷凝水进行监测。按照具体操作要求，需要将这四种水样的水流量控制在0.6L/min左右，并保持长流，除取样之外，需要将剩余的废水全部排放。

1.3 锅炉排污系统的废水排放情况

锅炉在运行过程中需进行排污，锅炉排污分为定期排污和连续排污。连续排污水为含盐量、温度、压力较高的锅炉水，定期排污水为含有部分水渣或水垢的温度、压力较高的锅炉水。

1.4 闭式循环水运行中的废水排放情况

循环水系统的功能是将冷却水（江河水或海水）送至凝汽器去冷却蒸汽轮机低压缸排汽，以维持凝汽器的真空，使汽水循环得以继续。冷却水在冷却工艺设备吸取废热使水温升高后，不直接排掉，而通过冷却塔冷却以后再循环利用。水在循环的过程中会不断浓缩，当水质浓缩到一定倍率时，为防止循环水系统的结垢与腐蚀，需对循环水进行排补，循环水系统的排水为含盐量很高的浓缩水。

1.5 供热系统在运行中的废水排放情况

热电厂供热系统是除盐水的用水大户，供热系统在运行过程中，由于供热管路一般都很长，高温蒸汽在管路流动过程中不断冷却，会有部分蒸汽凝结成水，随供热管路的疏水管流出。供热管路的疏水品质较高。

2 化学水处理专业的各种废水可用情况

2.1 原水预处理单元及超滤单元反洗废水

接触絮凝沉淀池的定期排污废水、机械过滤器及超滤处理单元排放的反洗废水，一般只含有泥沙等杂质，进行沉淀之后，可以回收至预处理单元重新利用，燃煤电厂可用作冲灰系统和锅炉除尘系统的补充水。

2.2 超滤单元、反渗透单元及离子交换单元的含药废水

超滤单元、反渗透单元及离子交换再生产生的含药废水呈现不同的酸碱性，经过中和之后酸碱度会被控制在6.0～9.0之间。这些水中的主要成分氯化钠，能够作为冲灰和除尘系统的补充水，部分电厂还将中和后的水作为闭式循环冷却水的补水以及电厂绿化用水与道路冲洗用水。

2.3 反渗透单元及离子交换单元的不含药废水

反渗透单元在运行过程中产生的不含药废水主要为冲洗水和经过反渗透过程后的浓水。浓水含盐量相对较高，一般作为闭式循环水的补充水。反渗透系统的冲洗水和离子交换器再生过程中的反洗水，都只含有一定浓度的悬浮物，在简单的沉淀之后，都能直接用作冲灰系统和锅炉除尘系统的补充水。混合离子交换器的正冲洗用水，冲洗时间长，水品质很高，但不是合格的除盐水，通常将其回收至超滤系统。

2.4 取样废水

除了锅炉水属于高含盐量水之外，其它的取样水均为高品质的高温去离子水。其中，锅炉取样水进入连排扩容器中后可以再次利用，而其他的取样水收集进入生产回水箱后可以直接被二次利用。

2.5 锅炉排污水

锅炉的定期排污以及连续排污水温度压力较高，可将定期排污水排至定排扩容器、连续排污水排至连排扩容器降压蒸发，蒸汽回收至低压汽包重复利用。

2.6 闭式循环水运行中的废水

闭式循环水在运行过程中的排水经过不断浓缩，含盐量较高，不适合作为水处理系统的补充水，但符合国家水质排放标准，通常直接外排至雨水井。

2.7 供热系统的废水

供热系统的废水主要为高品质蒸汽冷却形成的疏水，水品质较高，但由于疏水量很少且供热管路末端离电厂距离一般很远，回收成本非常高且直接排放对环境几乎零污染，通常供热疏水也不进行回收。

3 热电厂化学水处理专业的废水综合利用问题

3.1 废水可利用的实际情况

预处理单元废水、离子交换除盐废水和锅炉废水都是在化学水处理专业运行过程中产生的废水，在对这些水进行综合利用之前，需要结合实际需要分析其可利用情况。其中，锅炉排污水含盐量高、温度和压力也很高，能排入扩容器汽化以后直接利用，但是取样水则需要统一收集之后才能进行二次利用；过滤器单元中的废水均为反洗废水，废水中包含大量泥沙，不包含化学物质，可以在沉淀和中和之后再次利用；离子交换单元的废水经过沉淀和中和之后也可进行二次利用。

3.2 化学水处理专业废水的综合利用方法

通过对化学水处理专业的废水进行分析，结果发现，锅炉废水无需处理可以直接将其排放到扩容器中进行再次利用，而其它废水均需要经过简单处理之后才能进行二次利用。废水的简单处理方法主要有沉淀和中和两种方法，对于需要进行沉淀处理的废水，需要在热电厂的合适位置设置沉淀池，统一收集需要集中处理的废水，然后再将其引入各个设备中，实现二次利用；对需要进行中和处理的废水，需要对其酸碱度进行科学检验，然后将其引入中和池中完成中和处理任务，之后再将其引入冲灰和除尘系统中，作为补充水。在这里需要特别注意的是，在对酸性和碱性废水进行收集时，要避免使用钢管管道，防止酸性和碱性水对管道造成腐蚀，可以使用PVC塑料材质的管道。此外，在热电厂所排放的碱性和酸性废水中，很多因素都会对水的酸碱度造成影响，从而增加中和处理的难度，针对这一问题，可以设置废水排放控制装置，对酸、碱性水的酸碱度进行控制，提升中和效率，实现综合利用的目标。