吳 溪

（中國(guó)華電工程（集團(tuán)）有限公司，北京 100070）

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)用水量大幅增加，水資源緊缺、廢水排放等環(huán)境問題日益突出，火力發(fā)電廠作為用水大戶進(jìn)行廢水回收利用，對(duì)于電廠的可持續(xù)發(fā)展及節(jié)約水資源保護(hù)環(huán)境具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。某火力發(fā)電廠原裝機(jī)容量3×200 MW，新建1×200 MW設(shè)計(jì)污水處理回用系統(tǒng)采用浸沒式超濾與反滲透組合深度處理工藝，系統(tǒng)采暖季產(chǎn)水140m3／h，非采暖季350m3／h，回用于鍋爐補(bǔ)給及軟化處理前端，減少了離子交換過程的廢水排放量及酸堿用量，達(dá)到了節(jié)約用水和保護(hù)環(huán)境的目的。

1 廢水種類、來源、排放量及主要污染物

某火力發(fā)電廠原有裝機(jī)容量3×200 MW ，新建1×200MW，廢水主要包括工業(yè)冷卻水排水、化學(xué)水處理系統(tǒng)酸堿再生污水、過濾器反洗污水、鍋爐清洗污水、輸煤沖洗和除塵污水、含油污水、冷卻塔排污污水等。酸堿污水來自化水車間的樹脂再生過程，其中既含有酸又含有堿，通常pH值超標(biāo)。生活污水主要來自生活及辦公區(qū)，其污染物主要為有機(jī)物（COD、BOD），煤廠及輸煤系統(tǒng)沖洗水的污染物主要為煤泥。原有機(jī)組及新建機(jī)組的廢水排放量及主要污染物見表1、表2。

2 設(shè)計(jì)水質(zhì)

表1 原有機(jī)組廢水排放量及主要污染物

表2 新建機(jī)組廢水排放量及主要污染物

電廠原3×200MW機(jī)組以水庫(kù)水作為供水水源；新建1×300 MW機(jī)組的鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)采用水庫(kù)水作為供水水源，循環(huán)水補(bǔ)充水和其他工業(yè)用水采用城市中水作為水源，由東城區(qū)污水處理廠供水。污水組成為循環(huán)水排污水約占67%；主廠房雜用水、地面沖洗水，機(jī)、爐管道定、連排水，過濾器反洗、車間沖洗雜用及消防污水約占32%。原有綜合廢水水質(zhì)和新建機(jī)組循環(huán)排污水水質(zhì)及設(shè)計(jì)廢水回用系統(tǒng)產(chǎn)水指標(biāo)見表3。

表3 現(xiàn)有廢水、新建機(jī)組循環(huán)排污水水質(zhì)及系統(tǒng)產(chǎn)水指標(biāo)

污水總體特征是懸浮物多，離子含量高，有機(jī)物污染濃度較低。懸浮物主要來自于煤場(chǎng)沖洗溢流水，有機(jī)污染物主要來自于生活污水。循環(huán)排污水水質(zhì)較好，但含鹽量高。若將大部分水質(zhì)較好的廢水與水質(zhì)較差的污水混合后，將會(huì)導(dǎo)致綜合污水水質(zhì)下降，處理難度提高，增加污水處理回用成本。將水質(zhì)較好的排污水集中單獨(dú)處理；將水質(zhì)較差，按性質(zhì)分類再單獨(dú)處理，這樣既能滿足將廠區(qū)排污水處理后回用 同時(shí)也能達(dá)到清污分流，降低處理難度，節(jié)省投資的目的［1］。循環(huán)水排污水，鍋爐房定、連排污水及過濾器反洗水等較清潔污水直接進(jìn)入污水回用處理系統(tǒng)，生活污水、脫硫廢水、煤場(chǎng)廢水、中和廢水清污分流后匯至污水處理站處理后進(jìn)入回用處理系統(tǒng)。進(jìn)入污水處理站的水量采暖期約為208m3／h，非采暖期約為523m3／h?？紤]水量變化情況，污水處理站的設(shè)計(jì)處理能力為225～550m3／h。

3 污水回用處理系統(tǒng)工藝選擇

污水回用處理系統(tǒng)的產(chǎn)水主要用于原有機(jī)組循環(huán)水補(bǔ)充水、熱網(wǎng)補(bǔ)充水，部分用于鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)水源，所以設(shè)計(jì)出水水質(zhì)必須優(yōu)于GB 50050—2007《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》中的再生水水質(zhì)指標(biāo)［2］。根據(jù)電廠采暖季和非采暖季水量波動(dòng)大、溫度變化大，生化處理運(yùn)行管理難度高，處理效果不明顯的現(xiàn)狀，污水回用預(yù)處理系統(tǒng)采用分質(zhì)處理，以物化工藝為主，去除膠體、懸浮物，保證膜系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的工藝設(shè)計(jì)。

3.1 方案1

工藝過程：生產(chǎn)污水通過清污分流后先匯入污水泵房，通過水泵提升經(jīng)粗格柵過濾過濾掉大塊懸浮物，進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后進(jìn)入一體化凈水器，將混凝劑由管式混合器與來水混合，使混合物發(fā)生反應(yīng)形成礬花，反應(yīng)一段時(shí)間后，在反應(yīng)室的出口處將水和泥渣進(jìn)行分離，小顆粒的泥渣上升時(shí)被截留在斜板裝置上，分離后的水經(jīng)過無煙煤和石英砂過濾層過濾后匯入清水池，由提升泵打入浸沒式超濾系統(tǒng)，經(jīng)過外壓式超濾膜組件過濾。膜組件的過濾精度可達(dá)0.1μm，能夠去除水中絕大部分懸浮物、膠體和大分子有機(jī)物，確保產(chǎn)水滿足反滲透系統(tǒng)的入水條件。一體化凈水器反洗排水和浸沒式超濾的反洗水收集至反洗水池，經(jīng)過沉淀后上層清液回到污水調(diào)節(jié)池，底部濃縮的混合液排入輸煤循環(huán)水處理系統(tǒng)，作為沖洗的補(bǔ)充水。

3.2 方案2

工藝過程：生產(chǎn)污水在進(jìn)入污水調(diào)節(jié)池后提升至機(jī)械加速澄清池，利用回流泥渣與原水中的雜質(zhì)顆粒相互接觸、吸附，同時(shí)投加混凝劑，增加污水中懸浮顆粒和膠體的絮凝效果。然后進(jìn)入清水池，通過提升并經(jīng)藥劑殺菌后至多介質(zhì)過濾器。多介質(zhì)過濾器可吸附和攔截污水中的懸浮物顆粒、膠體、菌藻、油類等雜質(zhì)。多介質(zhì)過濾器的產(chǎn)水進(jìn)入自動(dòng)清洗過濾器進(jìn)行保護(hù)性粗濾，以防止大顆粒劃傷或阻塞超濾膜；然后進(jìn)入超濾膜裝置，阻截水中存在的微量大分子有機(jī)物、膠體、蛋白質(zhì)、細(xì)菌等雜質(zhì)，確保產(chǎn)水滿足反滲透系統(tǒng)的入水條件。多介質(zhì)濾器反沖洗水和超濾反沖洗水回至系統(tǒng)前段，再次循環(huán)處理，機(jī)械加速澄清池排泥打到煤場(chǎng)沉淀池，隨煤場(chǎng)廢水一同處理。

3.3 方案比較

為實(shí)現(xiàn)廢水循環(huán)使用、循序使用，提高復(fù)用率及經(jīng)濟(jì)性，對(duì)2個(gè)預(yù)處理方案從主要工藝、超濾單元出水水質(zhì)、能耗等進(jìn)行比較，結(jié)果見表4。

從表4可以看出，方案1與方案2相比節(jié)省了占地240m2，工藝單元少，減少了工程量，縮短了施工周期，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，便于運(yùn)行管理，減少了運(yùn)行值班人員。故污水處理站的預(yù)處理工藝建議采用方案1，即一體化凈水器＋浸沒式超濾＋反滲透工藝。其系統(tǒng)設(shè)置為一體化凈水器系統(tǒng)分為4組，每組處理量150m3／h；浸沒超濾系統(tǒng)分為4組，每組出力為140m3／h，回收率為90%（20℃）；反滲透系統(tǒng)分為4組，每組出力為95m3／h，回收率75%。

4 結(jié)束語

本工程的污水處理回用工藝采用物化處理＋膜分離技術(shù)，即一體化凈水器→浸沒式超濾→反滲透。系統(tǒng)產(chǎn)水用于鍋爐補(bǔ)給和軟化水處理系統(tǒng)前端，減少了離子交換酸、堿再生廢水量和化學(xué)藥劑使用量，同時(shí)也減少了循環(huán)水排污量。系統(tǒng)內(nèi)反滲透濃水用于脫硫系統(tǒng)補(bǔ)水，反洗水、排泥等排入煤場(chǎng)。通過廢水分質(zhì)合理利用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)電廠污水零排放保護(hù)環(huán)境具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

表4 方案比較

［1］楊寶紅，王德良，王正江.火力發(fā)電廠廢水處理與回用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［2］宋麗莎，曹長(zhǎng)武，王建軍.火力發(fā)電廠用水技術(shù)［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2007.