火電廠基建調試階段提高廢水回收率的研究

傅海鵬　高建成

摘? 要：本文探討研究將各類廢水分類處理，回收至原水預處理系統及工業消防蓄水池，經綜合水泵房供輔機冷卻水、鍋爐補給水、消防水、工業水等用戶以此回收利用。凝結水精處理高速混床系統也可盡早投運減少鍋爐沖洗階段廢水的排放。間冷循環水目前行業內普遍沒有設計混床旁流處理系統，可增加混床旁流處理裝置，原理同發電機定冷水離子交換裝置。

關鍵詞：分類回收;精處理;旁流處理

1 引言

對于火電機組基建調試階段廢水主要分為以下幾類：雙介質過濾器的反洗水（高懸）、超濾裝置的反洗水（高懸）、反滲透裝置的排水（高含鹽）、離子交換器的再生廢水及EDI的排水（高含鹽）、間接空冷的沖洗水、爐前系統堿洗的沖洗水及堿液、鍋爐本體酸洗的沖洗水及酸洗廢液、鍋爐吹管及整套啟動階段的沖洗水。通過對不同種類廢水分類處理、逐級回收利用，可以最大化的減少廢水排放、節約原水用量、減少環境污染、增加經濟效益。

2 技術原理

全廠高懸廢水經工業廢水系統處理后，設備出水水質達到《污水再生利用工程設計規范》及《工業循環冷卻水處理設計規范》中循環冷卻系統補充水水質控制指標，主要指標為：濁度≤5NTU、含油≤1mg/L、SS≤5ppm。

3 主要回收方式

3.1工業廢水分類回收至原水系統

高懸廢水經工業廢水系統去油、去除懸浮物后進入工業廢水回用水池。增加工業廢水回用系統至原水預處理及工業消防蓄水池的管道，與原水混合后水質可以符合工業水、輔機冷卻水、鍋爐補給水、消防水等用戶。

處理后的廢水與原水混合供鍋爐補給水系統使用應連續監視水質及設備運行參數。超濾系統監視參數：進水壓力≤0.35Mpa，進水濁度≤5NTU，殘余氯≤1mg/L，pH：6-9，超濾產水SDI≤3。反滲透系統監視參數：進水余氯≤0.1mg/L，進水SDI≤3、SDI最大不允許超過5、越小越好，進水濁度應小于0.2NTU（最大允許濁度為1NTU），進水含鐵量小于0.5mg/L。對于反滲透鐵含量的控制主要因為當Fe²⁺遇到氧氣會轉變成Fe³⁺生成膠體Fe（OH）₃，當pH值為7左右時，鐵只有膠溶狀的Fe³⁺，經過反滲透濃水段濃縮，Fe（OH）₃極易達到飽和而沉積于膜表面，不但會產生產生膠體污染還可能造成生物污染。Fe（OH）₃長時間聚集膜表面會生成Fe₂O₃，而Fe₂O₃就是鐵銹會對膜造成污堵，鐵也會加速膜的氧化。

爐前系統堿洗一般采用雙氧水，堿洗系統水容積一般在1200-1800m?左右，該堿洗水可直接排放至酸洗廢水池進行24h曝氣處理，然后經工業廢水去油，降低濁度進行回用。爐本體酸洗一般采用EDTA銨鹽化學清洗，酸洗系統水容積一般在200-300m?左右，該清洗廢液電廠內部無法處理，一般由清洗公司外送處理。

3.2間冷沖洗水回收

間冷沖洗分為四階段進行沖洗。第一階段采用工業水沖洗，待系統內部清理干凈，采用大流量沖洗，盡可能的將循環水管壁上雜質沖刷下來，沖洗合格后，再次進行人工清理。第二階段開始沖洗水采用除鹽水，沖洗排水除含部分泥沙、鐵鋁腐蝕產物外，水質相對較好，將其收集至工業廢水處理系統非經常性廢水池，經過處理后通過廢水泵輸送至鍋爐補給水處理系統生水箱，再次制備除鹽水。重點做好：第一，進水前的清理，確保人工清理干凈;第二，排水后的人工清理干凈;第三，建議對循環管道進行防腐處理。

3.3凝結水精處理盡早投運

吹管及整套啟動階段的沖洗水采用除鹽水，凝結水精處理濾元及樹脂啟動初期一般采用啟動濾元及啟動樹脂，正常運行后更換為正式濾元及正式樹脂，故可以適當放寬精處理進水標準，只要保證離子交換設備進水的含鐵量小于規定值，即可保證鐵離子不會對樹脂造成不可恢復的鐵污染。根據相關資料可知，對于強酸性陽樹脂，為了防止樹脂被水中的鐵污染，進水中的含鐵量應小于300μg/L，當水中鐵小于500μg/L時，經過再生可以恢復。前置過濾器一般本身的除鐵效率大于99%，理論上符合標準，而實際情況，即使水質再差，不足理論最差適應水質的10%。故盡早投運凝結水精處理，在機組吹管及整套啟動階段采用閉式循環，靠凝結水精處理去除水中的離子，可大量節約除鹽水的用量，也相應地減少了廢水的排放。

3.4間接空冷系統增加旁流混床處理裝置

間接空冷系統根據機組負荷不同，一般水容積在5000-10000m?左右，長期循環會導致水質變差，只能采取排污大量換水處理，不但浪費了除鹽水，而且效果甚微;水質變差以后會加劇腐蝕速率，形成惡性循環。特別是在試運初期，要大量沖洗整個系統，一般至少扇區以外的部分沖洗3次，扇區沖洗一次，浪費了大量水資源。

為了防止鋁換熱管的腐蝕，《DL/T1717-2017燃氣-蒸汽聯合循環發電廠化學監督技術導則》中要求，鋁制散熱器表面式間接空冷系統循環水應符合：電導率（25℃）≤5μS/cm，PH值（25℃）7.0～8.3，溶解氧30～300μg/L。

間冷循環水現存狀況：1、基建階段：加入除鹽水，發生pH值高、電導大的情況，好多廠發生鋁管束腐蝕;2、已投運的間冷循環水：電導大;3、已投運的間冷循環水：大量換水仍然電導大、除鹽水產量有限，無法持續大量換水;4、為防止腐蝕而加聯胺和氨水讓電導更大。

臨時混床系統將循環水旁流處理，原理如同定冷水離子交換器處理方法，逐步除掉陰陽離子，改善循環水整體水質，最終使電導和PH達標。臨時混床對間冷循環水進行旁流除鹽處理，處理后的水又匯入循環水，逐步降低循環水中的離子含量，最終使循環水電導率（25℃）≤5μS/cm?；齑餐瑫r也調節pH值，使循環水pH向中性靠攏。使用一套精處理備用樹脂，既實現臨時混床的除鹽，又不影響精處理正常運行。臨時混床樹脂失效后，失效樹脂輸送到精處理再生系統進行再生。具有臨時設備少、安裝方便、操作簡單、水質改善速度快、成本低等優點。

3.5高含鹽廢水及含鐵量高廢水的處理優化

高含鹽廢水機組啟動后經調節pH可回收至脫硫系統。當脫硫系統未投運時應根據情況進行煤場噴灑、儲存至脫硫系統（兩臺機組脫硫吸收塔及漿液系統總容積約10000m?）避免后期采用工業水補水、夏季現場道路噴灑防塵降溫。

機組啟動初期沖洗水中鐵含量較高，無法滿足反滲透膜的進水要求。一般工業廢水處理系統設置無閥過濾器，內部裝填石英砂填料，僅可以降低懸浮物，無法除鐵?？稍谠O計之初考慮將填料更換為石英砂及錳砂雙層填料，前級設計曝氣處理工藝，增加無閥過濾器除鐵除錳效果。

4 結語

新疆、陜西、內蒙等地煤炭資源豐源，水資源短缺，且新建電廠遠離市區、靠近煤礦附近，無大型污水處理廠。應用該廢水回收技術可具有以下優點：1.廢水逐級回收利用更加全面、徹底，高懸浮物廢水處理后可供鍋爐補給水等系統再利用;2.間冷循環水增加混床旁流處理裝置，節約間冷沖洗用水量及時間，可持續改善、保持水質;3.減少基建期廢水的排放與原水的損耗，提升經濟及環保效益、減少環境污染。綜上所述可以極大的減少環境污染，節約原水水資源的使用量，減少廢水的排放量，節省廢水外運及修建臨時廢水池的成本。

參考文獻

[1] 洪威.火力發電廠脫硫廢水"零排放"技術路線分析[J].能源與節能，2019，000（010）：P.73-74.

[2] 盧倩.火電廠循環水排污水回用處理工藝探究[J].陜西煤炭，2019，038（0z2）：189-191.