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電廠的那些廢水及處理技術(shù)
隨著我國(guó)水資源的緊張和環(huán)境保護(hù)要求的提高，電廠所面臨的水資源問題和環(huán)境問題將日益突出，為了降低成本、減少環(huán)境污染，優(yōu)化電廠廢水處理工藝與技術(shù)，實(shí)現(xiàn)廢水資源化，做到廢水重復(fù)利用直至*，探索新的處理模式，提高社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。
1電廠廢水來源及水質(zhì)特點(diǎn)
電廠廢水來源廣泛，主要分為以下幾類：沖灰廢水、脫硫廢水、工業(yè)廢水（化學(xué)廢水及含油廢水）。與化工、造紙等工業(yè)廢水相比，火電廠的廢水有以下特點(diǎn)：水質(zhì)水量差異很大，劃分的廢水的種類較多；廢水中的污染成分以無機(jī)物為主，有機(jī)污染物主要是油；間斷性排水較多。電廠廢水來源及水質(zhì)特點(diǎn)總結(jié)于下表。
2電廠廢水處理方法與流程
一、沖灰廢水處理
沖灰廢水是火力發(fā)電廠的主要廢水之一，在整個(gè)廢水中占有將近一半的比例。它主要是用于沖洗爐渣和除塵器排灰的水，沖灰廢水的污染物種類和含量與鍋爐燃煤的種類、燃燒方式和輸灰方式有關(guān)，沖灰廢水中的污染物主要是懸浮物、pH、含鹽量和氟等。個(gè)別電廠還有重金屬和砷等。
如果沖灰廢水直接排放不但會(huì)導(dǎo)致受納水體的懸浮物超標(biāo)，還會(huì)使附近土壤鹽堿化，破壞正常的生態(tài)環(huán)境。沖灰水處理的思路一是減少水的用量，二是廢水處理再利用或達(dá)標(biāo)排放。如何處理，發(fā)電廠根據(jù)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的雙重效果來抉擇。
1、濃縮水力除灰
濃縮水力除灰是將原灰水比1：（15—20）降至1：5左右，灰水比例應(yīng)根據(jù)全廠水量平衡及灰場(chǎng)水量平衡綜合考慮來確定。實(shí)際生產(chǎn)中就是在不影響產(chǎn)量和其他指標(biāo)的前提下降低灰廠的用水量。濃縮水力除灰既減少?gòu)S區(qū)水補(bǔ)給量，又減少了水的排放量?？芍^是經(jīng)濟(jì)環(huán)保雙贏的好方法。
2、沖灰水中懸浮物去除
沖灰水的懸浮物含量主要與灰場(chǎng)（沉淀池）大小等因素有關(guān)。解決沖灰水中懸浮物超標(biāo)，應(yīng)重點(diǎn)考慮沖灰廢水在沉淀池中有足夠的沉淀時(shí)間。
3、干除灰渣
干除灰渣是將灰渣在廠區(qū)內(nèi)脫水后，用汽車運(yùn)至貯灰場(chǎng)。脫水后的灰渣含水量?jī)H為灰渣量的20％，這種工藝不僅節(jié)約了用水，又防止灰水對(duì)地下水的污染。在西歐和美國(guó)的燃煤電廠大多采用干式氣力輸灰系統(tǒng)。在國(guó)內(nèi)，隨著大容量機(jī)組的發(fā)展，一般都裝設(shè)電除塵設(shè)備，相應(yīng)干式除灰也得到了一定的發(fā)展。
4、灰水閉路循環(huán)
灰水閉路循環(huán)是將貯灰廠中除灰排水回收至廠區(qū)，再用于除灰補(bǔ)水，美國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)等國(guó)的火電廠濕式除灰系統(tǒng)多數(shù)采用再循環(huán)系統(tǒng)，灰水用作循環(huán)冷卻水補(bǔ)充水，一方面節(jié)約了用水，另一方面減少了灰水的外排，其經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益是十分顯著的。
灰水回收系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是存在灰水管結(jié)垢問題。對(duì)于灰水管結(jié)垢，多年來國(guó)內(nèi)許多單位進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，提出“管前處理了pH值、閉路循環(huán)加再生液或阻垢劑”的綜合治理措施。在國(guó)內(nèi)部分發(fā)電廠已經(jīng)使用并取得了較好的效果，但仍有一些不足之處，還需逐步完善。
5、沖灰水pH值超標(biāo)治理
沖灰廢水的pH值與煤質(zhì)、沖灰水的水質(zhì)、除塵方式及沖灰系統(tǒng)有關(guān)。國(guó)外一般采用加酸、爐煙CO2處理（降低pH）和直流冷卻排水中和等方法。
（1）加酸中和pH
加酸方式來中和灰水的堿性是根據(jù)酸堿中和的原理。雖然這是一種成熟工藝，處理工藝簡(jiǎn)單，但由于灰水量大，耗酸量多。加酸地點(diǎn)有的加到灰場(chǎng)排放口，有的為了方便起見，加在沖灰泵入口灰漿池中。雖然都可以，但是前種加酸地點(diǎn)較宜，這是因?yàn)樵诨覞{泵入口加酸時(shí)，當(dāng)加酸量大時(shí)，容易造成灰漿泵的腐蝕，當(dāng)加酸量小時(shí)灰場(chǎng)出口排水又難于控制在廢水排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的pH值范圍內(nèi)。
加酸用量，宜以排水pH=8.5左右來控制，即加酸中和至灰水中全部OH-堿度和1/2CO32-堿度為宜，以酚酞為指示劑時(shí)，中和到無色為止。所用的酸可以是H2SO4、HCl，也可以利用其它廢酸來中和灰水堿度，達(dá)到以廢治廢的目的。不過要注意的是，廢酸中所含雜質(zhì)較多，選用前要作詳細(xì)分析調(diào)查，以免一些重金屬有毒元素隨沖灰水一起排入水體，污染自然水源。加酸處理廢水，除耗費(fèi)大量酸外，還會(huì)增加灰水中SO42-和Cl-含量，即增加了水體的含鹽量，這無疑對(duì)排放水體是不利的。
（2）用循環(huán)水稀釋中和pH
對(duì)于用天然水作直流系統(tǒng)的電廠，其排水量相當(dāng)大，一般約為電廠沖灰水的100倍還要多。因此可利用直流冷卻水來稀釋中和沖灰水的堿度，使其pH達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。如在電廠的灰場(chǎng)排出口設(shè)置一個(gè)沉淀電池用泵將灰場(chǎng)澄清水打入循環(huán)排水溝，將灰水混合后排放。但現(xiàn)在大多數(shù)電廠循環(huán)水系統(tǒng)采用冷卻塔的再循環(huán)供水系統(tǒng)，冷卻水閉式循環(huán)，排水較少，不適合用此法來處理灰水。
（3）爐煙處理灰水
用爐煙處理灰水有兩種方式，一是采用爐煙中SO2，二是采用爐器中的CO2，但目的是相同的，都是利用它們吸收水的酸性來中和灰水的堿度，使之沖灰水pH值達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
爐煙SO2處理
SO2+H2O=H2SO3
H2SO3=H++HSO3-
H2SO3=2H++SO32-
2H2SO3+O2=2H2SO4=4H++2SO42-
用爐煙中SO2處理沖灰水有一定的條件，燃煤要有一定含硫量，煙氣中SO2含量低不行。
爐煙CO2處理
爐煙CO2處理灰水也是利用酸堿中和的原理，影響處理效果的因素很多，它取決于煙氣中CO2含量，又取決于CO2與灰水接觸時(shí)間氣水比、攪攔程度、水溫和液面上CO2平衡分壓。
爐煙CO2的處理既減少了CO2向大氣的排放又降低了沖灰廢水的pH值。爐煙CO2處理的化學(xué)反應(yīng)原理：
CO2+H2O=H2CO3H2CO3=H++HCO3-H++OH-=H2O
6、沖灰水中氟處理
一般用鈣鹽沉淀法和粉煤灰法等，鈣鹽沉淀法處理時(shí)要加入氫氧化鈣和氯化鈣，處理后的pH值達(dá)到9～12，且氟濃度仍大于30mg/L，達(dá)不到廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，還需要加酸降低pH值。粉煤灰處理含氟廢水，具有工藝簡(jiǎn)單、以廢治廢，氟的去除率達(dá)90%上。鈣鹽沉淀法的離子反應(yīng)原理：
Ca（OH）2=Ca2++2OH-
CaCl2=Ca2++2Cl-
Ca2++2F-=CaF2↓
H++OH-=H2O
二、脫硫廢水
火電廠脫硫廢水的雜質(zhì)來自煙氣和脫硫用的石灰石，主要包括懸浮物、過飽和的亞硫酸鹽、硫酸鹽以及重金屬：其中很多是國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中要求控制的*類污染物由于水質(zhì)的特殊性，脫硫廢水處理難度較大；同時(shí)，由于各種重金屬離子對(duì)環(huán)境有很強(qiáng)的污染性，因此，必須對(duì)脫硫廢水進(jìn)行單獨(dú)處理。脫硫廢水與經(jīng)過濃縮的副產(chǎn)品石膏混合后排放到電廠干灰場(chǎng)堆放。
1、脫硫廢水預(yù)處理
脫硫廢水先經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行絮凝、沉降及中和，減少?gòu)U水中的懸浮物，提高廢水pH值，為深度處理做準(zhǔn)備。廢水進(jìn)入脫硫廢水前池，通過輸送泵將脫硫廢水輸送至脫硫廢水預(yù)處理區(qū)域的脫硫廢水緩沖池。通過池內(nèi)一級(jí)廢水輸送泵送至一級(jí)反應(yīng)器。
脫硫廢水緩沖池設(shè)曝氣攪拌裝置，防止懸浮物沉降。通過曝氣裝置還可以進(jìn)一步降低廢水的COD。一級(jí)反應(yīng)器分為中和箱和絮凝箱兩個(gè)部分。在中和箱內(nèi)，通過添加Ca(OH)2，將廢水pH調(diào)整到10～11進(jìn)行攪拌反應(yīng)生成CaCO3沉淀和Mg(OH)2沉淀，在后級(jí)澄清器中沉淀分離。