火電廠外排廢水CODcr超標(biāo)的原因分析與應(yīng)對(duì)措施

許懷鵬，張永福，杜偉華，孔 苑

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司熱電總廠，安徽馬鞍山，243000）

引言

化學(xué)需氧量（CODcr）作為水中有機(jī)物質(zhì)相對(duì)含量的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，反映了水受還原性物質(zhì)污染的程度，常用化學(xué)氧化劑氧化水中還原性物質(zhì)時(shí)所需的氧量（mg/L O2）來表示?；鹆Πl(fā)電廠是工業(yè)耗水大戶，也是廢水排放大戶，隨著水資源短缺的加劇和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染，電廠廢水的達(dá)標(biāo)排放越顯重要，CODcr、pH值、懸浮物和氨氮等是火電廠廢水排放主要監(jiān)控指標(biāo)，也是水環(huán)境保護(hù)考核的主要項(xiàng)目。

馬鋼熱電總廠始建于20世紀(jì)80年代末期，生產(chǎn)區(qū)域分為南、北兩個(gè)區(qū)域，南區(qū)6爐4機(jī)配置，總裝機(jī)容量230 MW，北區(qū)3爐3機(jī)配置，總裝機(jī)容量338 MW，設(shè)計(jì)時(shí)均未考慮外排廢水集中處理設(shè)施。近年來，隨著環(huán)保工作的加強(qiáng)，廢水排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，《GB13456-2012鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求外排水CODcr不大于50 mg/L。執(zhí)行此標(biāo)準(zhǔn)后，馬鋼熱電廠外排水CODcr頻繁出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象，已嚴(yán)重影響電廠的正常組產(chǎn)。本文針對(duì)熱電廠外排廢水CODcr超標(biāo)的原因及解決辦法進(jìn)行了分析與探討。

1 火電廠外排廢水的組成

火電廠外排廢水分為經(jīng)常性廢水和非經(jīng)常性廢水，經(jīng)常性廢水主要有來自化學(xué)水處理系統(tǒng)的酸堿廢水、除塵器沖灰系統(tǒng)產(chǎn)生的沖灰水、鍋爐房沖渣污水、鍋爐排污水、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水、輸煤系統(tǒng)沖洗水等；非經(jīng)常性廢水主要有熱力設(shè)備化學(xué)清洗廢液、水處理設(shè)備濾料及樹脂化學(xué)處理廢水等。馬鋼熱電廠各系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水均匯總流入排水總渠，簡(jiǎn)單混合后排出廠區(qū)，日常外排廢水主要由循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水、化學(xué)水處理系統(tǒng)的酸堿廢水、沖灰系統(tǒng)的溢流廢水組成，約占外排廢水總量的80%～90%，其中化學(xué)水處理系統(tǒng)的酸堿廢水為間斷排放，排放時(shí)流量可達(dá)100～150 t/h。非經(jīng)常性廢水因水質(zhì)較差，大都采用臨時(shí)性措施保證水質(zhì)合格后外排，或直接外運(yùn)處置。鍋爐定、連排等污水水量較小，而且較為清潔，對(duì)總渠排水水質(zhì)影響較小。所以，外排廢水的品質(zhì)也主要取決于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水、化學(xué)水處理系統(tǒng)的酸堿廢水、沖灰系統(tǒng)的溢流廢水的污染程度。

2 CODcr超標(biāo)的原因分析

2.1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，為抑制水中微生物的滋長，通常需要定期投加殺菌劑，水中還原性物質(zhì)的總量一般不高，以熱電廠北區(qū)11#機(jī)組為例，其2018年5月份循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排污水CODcr檢測(cè)數(shù)據(jù)如下：

可見，只要循環(huán)冷卻水系統(tǒng)殺菌劑加藥正常，其排污水CODcr完全可以滿足廢水排放要求。

2.2 化學(xué)水處理系統(tǒng)的酸堿廢水

熱電廠鍋爐補(bǔ)充水處理工藝采用了離子交換除鹽，酸堿廢水來自交換器的樹脂再生過程，污染因子主要是pH值超標(biāo)，其它水質(zhì)指標(biāo)一般均可以滿足要求。2018年5月份中和池廢水CODcr檢測(cè)數(shù)據(jù)如下：

但在交換器大修，新樹脂預(yù)處理時(shí)，樹脂中未參與聚合反應(yīng)的小分子有機(jī)物釋放出來，使其排水CODcr大幅上升，足以導(dǎo)致總排廢水CODcr超過排放允許值，新樹脂預(yù)處理時(shí)排水CODcr分別為233.1 mg/L（陽床）與203.3 mg/L（陰床）。且停備用時(shí)間較長的交換器樹脂中，或樹脂保管不善時(shí)，樹脂會(huì)產(chǎn)生降解和滋生微生物，也可能導(dǎo)致其排水CODcr超標(biāo)。

2.3 沖灰系統(tǒng)的溢流廢水

熱電廠沖灰系統(tǒng)的溢流廢水主要來自鍋爐的水力輸灰系統(tǒng)的灰場(chǎng)回水和水力輸渣系統(tǒng)的脫水倉溢流水，其污染物主要為無機(jī)性懸浮物或沉淀物。因粉煤灰中含有微量未燃盡的黑色碳粒，在檢測(cè)灰水CODcr時(shí)，其中的碳也會(huì)和重鉻酸鉀氧化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致灰水CODcr測(cè)定值增高，反應(yīng)方程式如下：

3C+16H++2Cr2O72-=3CO2+4Cr3++8H2O

取50 g灰樣（含碳量為3.3%）溶于1000 mL工業(yè)水中，取其清液和濁液分別檢測(cè)CODcr，清液檢測(cè)結(jié)果分別為6.4 mg/L和6.2 mg/L;濁液3次檢測(cè)值分別為653.5 mg/L、626.8 mg/L、683.2 mg/L。

由此可見，經(jīng)充分沉降后的灰水CODcr含量很低，完全滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)。如沖灰系統(tǒng)的溢流廢水中懸浮物含量高，將會(huì)因灰水中含碳導(dǎo)致其CODcr含量大幅度升高。電廠干灰系統(tǒng)漏灰時(shí)，也會(huì)在地面沖洗或下雨時(shí)，因干灰進(jìn)入排水總渠導(dǎo)致總渠排水CODcr含量升高，甚至超標(biāo)。

3 CODcr超標(biāo)的應(yīng)對(duì)措施

(1)化學(xué)水處理系統(tǒng)中和池增加氧化劑投加系統(tǒng)，輔以曝氣裝置共同確保廢水CODcr達(dá)標(biāo)，氧化劑可選用雙氧水、次氯酸鈉等，投加量可根據(jù)廢水ORP值調(diào)整。同時(shí)，將中和池作為非經(jīng)常性廢水的存儲(chǔ)和水質(zhì)調(diào)整設(shè)施，保證廢水能達(dá)標(biāo)排放。

(2)根據(jù)水量平衡計(jì)算，嚴(yán)格控制沖灰、沖渣系統(tǒng)的新水補(bǔ)充量，盡量減少灰水溢流，降低灰水（渣水）流速，保證溢流廢水澄清。

(3)及時(shí)消除干灰系統(tǒng)設(shè)備缺陷，杜絕漏灰現(xiàn)象，地面積灰應(yīng)及時(shí)清理，避免用水力沖洗。

(4)定期清理排水總渠，確保排水通暢，保證進(jìn)入總渠的灰有足夠的時(shí)間沉降。條件具備時(shí)，可增設(shè)廢水沉降池。

(5)電廠總渠排水因漏灰導(dǎo)致CODcr超標(biāo)，可通過投加過量次氯酸鈉降低其含量。

4 結(jié)束語

4.1 電廠總渠廢水CODcr除因設(shè)備漏油等原因出現(xiàn)超標(biāo)以外，還可能因化學(xué)水處理系統(tǒng)樹脂預(yù)處理時(shí)釋放小分子有機(jī)物和廢水中含灰導(dǎo)致CODcr超標(biāo)。

4.2 化學(xué)水處理系統(tǒng)中和池增設(shè)氧化劑投加系統(tǒng)，控制總渠廢水中含灰量，可有效避免總渠廢水CODcr超標(biāo)。