张晓琪
华电新疆五彩湾北一发电有限公司
摘要：水污染是环境污染中的主要方面之一。随着人类文明的不断向前发展，如何尽量避免或尽可能减少工业废水对自然生态环境的破坏已成为企业能否继续存在的重要问题。火电厂工业废水具有废水污染物种类多、废水量大等特点，为减少废水排放对周边环境造成的污染，火电厂都要求对其工业废水进行相应处理，并尽可能回收利用。
关键词：火电厂；工业废水；处理工艺
1工业废水处理系统现状
该厂现有一套工业废水处理系统，处理水量为100m3/h，用于收集处理厂内的工业废水，使其达标排放。火电厂工业废水分为经常性废水和非经常性废水。经常性废水是指生产中连续或间断性排放的废水,而非经常性废水是指定期检修或不定期发生的废水。该厂经常性废水包括：锅炉补给水处理再生废水和膜清洗废水、凝结水精处理再生废水、酸碱储存区排水、实验室排水、锅炉补给水处理正洗与反洗排水、锅炉排污水、主厂房内排水等。非经常性废水包括：锅炉化学清洗排水、空气预热器冲洗排水、机组启动排水等。该厂各处的工业废水通过管道输送至工业废水站的5座工业废水储存池，然后根据废水的性质进行处理，处理后的清水回收利用或达标排放。澄清器污泥排至污泥池，通过离心脱水机脱水，泥饼外运处置，滤液送至废水储存池重新处理。
2工业废水废水源管理
该电厂雨污分流设计，雨水系统通过雨水井、雨水沟至排放口排放；各类工业废水均通过泵、管道输送至工业废水站集中处理，禁止排放入厂区雨水沟。针对废水经常性发生但非连续性排放、水质较不稳定、高COD浓度等特性，厂区设置了七个总容量共1.2万吨的废水贮存槽（缓冲槽），以稳定送处理的水量、水质，确保废水处理站正常运作处理。
3工业废水处理工艺
3.1热法浓缩技术
目前废水浓缩蒸发减量技术主要有多效强制循环蒸发系统（MED）、立管降（升）膜机械蒸汽压缩蒸发系统（立管MVC、MVR）、卧式喷淋机械蒸汽压缩蒸发系统（卧式MVC）等。蒸发系统通过加热废水，水分在高温下大量汽化，使其浓缩减量、结晶析出，蒸发后经冷凝的水回收利用。在脱硫废水处理方面，热法浓缩具有以下2点显著优势:(1）热法浓缩对于进水水质要求低。一方面，这意味着热法浓缩可以较好的适应脱硫废水水质变化大，成分复杂的特点，有利于系统的稳定运行；另一方面，较好的水质适应性使得浓缩模块的前置预处理模块加药量减少。（2）可以实现淡水的高效回收利用。一方面，热法浓缩工艺可以最高回收90%的淡水；另外，热法浓缩的淡水水质明显高于膜法，回收的淡水可以直接送至化水车间超滤水箱加以利用。
3.2电渗析工艺
电渗析是利用离子交换膜对阴、阳离子的选择透过性能，在外加直流电场的作用下，使阴、阳离子定向迁移透过选择性离子交换膜，从而使电解质离子从溶液中分离出来的过程。电渗析装置通常采用贵金属涂敷复合材料作为电极，抗腐蚀性强，电极使用寿命长久，并且设计采用耐污染型离子交换复合膜，具有较强的耐氧化、耐酸碱、抗腐蚀、抗水解的能力，不易堵塞，抗污染性强，膜的使用寿命长久，而且由于采用频繁倒极的运行方式，可有效解决电渗析设备浓差极化的问题，设备自动化程度高，运行更加稳定可靠。
3.3含泥废水处理系统
含泥废水来源于净水站澄清池排泥废水及废水站自身产生的含泥污水，污泥水贮存在废水处的废水贮存池B。送到浓缩池后，由控制室内软手操启动浓缩池内刮泥板驱动装置，顺时针或反时针转动刮泥板。刮下的污泥送入脱水机进行脱水处理，同时加入助凝剂及助脱水剂，使污泥易于凝结脱水。经过处理，污泥的含水量由98%降至75%，泥饼用汽车送至电厂专用的灰场堆存。
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图1含泥废水处理工艺流程
3.4含悬浮物重金属离子废水处理系统
该部分废水中较难处理的是锅炉酸洗水，它具有化学耗氧量大，悬浮物含量高的特点，若没有处理合格，势必对周边环境造成严重的影响。
在该系统中，首先在氧化箱加入次氯酸钠（NaClO），并搅拌，对废水进行氧化，以降低其化学耗氧量。接着加入碱和混凝剂，以调节废水的pH值至9-10，使混凝剂便于和水中悬浮物发生絮凝沉降。为了保证其絮凝效果，在随后的混合箱中加入助凝剂，并从斜板澄清器抽取活性泥渣作为絮凝载体。在斜板澄清器中，水从底部往上流动，保证了一定的停留时间，清水从斜板上部流出。而絮凝体在澄清器内进一步沉结长大，沉降至底部，部份作为活性泥渣抽取至混合箱，部份送至含泥废水处理系统。
斜板澄清器处理后的清水，经检测若pH值仍不合格，则进入中和池加酸或加碱进行PH调整至合格；若pH值已合格，则直接进入出水监督池，监测出水的化学耗氧量（COD）、悬浮物（SS）和pH值，若合格，进入回收水池回收利用，不合格则由程序自动控制回流至废水贮存池C或E2重新处理。
上述运行控制均为计算机PLC和CRT联合控制，该控制系统具有“自动”和“手动”两种功能。“自动”控制时，PLC根据系统测量仪表信号，自动发出各项指令，完成各项废水指标的处理；“手动”时，可通过CRT上键盘来完成各设备的启停和几个步序的成组操作。系统中各仪表的设定值均可根据现场调试情况进行重新设定。
3.5烟气余热闪蒸工艺
烟气余热闪蒸系统浓缩原理是利用物质的沸点随压力的降低而降低的特性，当高压高温流体经过减压，使其沸点降低，进入闪蒸罐时，流体温度高于该压力下的沸点，会在闪蒸罐中迅速沸腾汽化，并进行两相分离。在闪蒸过程中不需要热量的加入。
通常经过三效闪蒸浓缩，浓缩倍率最高可达到90%，并且在线50%～90%自动可调，浓缩后浓液进入后续固化处理装置。浓缩闪蒸过程中产生的水蒸汽经过凝结后可回收至回收水箱用作脱硫废水工艺水或其它用途补水。
3.6旋转喷雾蒸发
旋转喷雾蒸发的基本原理是将脱硫废水经旋转雾化器雾化后，喷入到旁路干燥塔中，利用抽取自空气预热器之前的热烟气将脱硫废水完全蒸发，废水中的盐类及杂质转化成固体结晶物后，一部分随烟气经干燥塔出口烟道后在除尘器中被捕集，另一部分落入干燥塔底的灰斗中，蒸发后的水蒸气随烟气进入脱硫系统冷凝后作为脱硫补水，从而实现脱硫废水的零排放。旋转喷雾蒸发的关键就是旋转雾化器，旋转雾化器可将废水溶液雾化成平均直径为10μm-120μm的小雾滴，高温热烟气经过气体分布器后与小液滴充分混合，使水分被迅速蒸发。通过调节烟气流量、脱硫废水流速、雾化器转速等，使脱硫废水雾滴在到达干燥塔壁面之前已被完全蒸干，防止粘壁现象的发生。旋转喷雾蒸发工艺流程较为简单，投资及运行费用相对较低；该技术对废水适应性较强且无需对废水进行预处理；另外，旋转喷雾干燥塔独立于主系统外，对主系统影响较小且方便维修。但该技术在工程上依然存在着一系列的问题，如何降低煤耗、电耗以及对干燥塔内部的流场优化和废水蒸发特性方面依然需要进一步探究。
结论
工业废水处理系统经优化设计和改造后系统运行稳定，出水水质优良，满足回收利用水质要求。系统没有污泥产生，不需要污泥脱水设备，没有固体废物产生。系统在线监测仪表设置更完善，数据采集准确、方便，系统自动化程度更高，操作方便、劳动强度低。系统配置了完整的视频监控系统，运行更安全。处理合格的水能全部回用，回用水调配灵活，系统没有废水排放，节省取水费和排污费，没有固废产生，节省了运行费用，系统经济效益和环保效益明显。
参考文献
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[2]宋正昶，王国红，卫荣章.火电厂循环冷却水的中水利用[J].水处理技术，2019,33(3):72-75.