水是最寶貴的自然資源，是人類生存的必要條件。水資源的保護、利用和研究已成為當今世界最熱門的話題之壹。中國是壹個水資源匱乏的國家。隨著工業的快速發展，用水量越來越大。在許多地區，水資源的缺乏制約著工農業生產的發展，在某些地區甚至對人類的生存構成威脅和挑戰。同時，水在自然界的循環運動和人類的使用中，不可避免地混入了許多天然雜質和汙染物，使得壹些水源的水質日益惡化。水資源短缺和水汙染已成為缺水國家和地區發展的主要問題。？隨著人們環保意識的加強和水資源的日益短缺，廢水處理越來越受到人們的重視。燃煤電廠是用水大戶，也是排水大戶。因此，廢水處理和回用無疑成為保證火電廠安全經濟運行、控制汙染和維護生態環境的重要內容。？1廢水處理概述？1.1廢水中的汙染物及廢水處理的水質控制方法？根據不同廢水中對環境造成汙染危害的汙染物，大致有以下幾類:固體汙染物、有機汙染物、有毒汙染物、營養汙染物、生物汙染物、感官汙染物、酸堿汙染物、熱汙染物和其他汙染物。為了再利用、安全排放和回收廢水中的有用物質，可以使用諸如分離處理、轉化處理和稀釋處理的水質控制方法來處理廢水。？1.2廢水處理工藝？在廢水的產生和處理過程中，人們逐漸發現和探索了許多實用有效的處理方法。傳統方法包括過濾、分離、生物轉化、中和、化學沈澱、反萃取、萃取、氧化還原和吸附。近年來，廢水處理技術發展迅速，出現了許多新方法。？1.3廢水處理系統？廢水的成分非常復雜，往往需要將幾個單元操作組合成壹個有機整體，合理配置主次關系和順序，形成壹個完整的廢水處理系統，才能有效完成處理任務。圖1顯示了壹個典型的城市汙水處理系統。？根據處理任務的不同，系統可分為三級:第壹級處理的主要對象是較大的懸浮物，采用的分離設備依次為格柵、沈砂池和沈澱池。沈澱池截留的汙泥可消化或進行其他處理，出水可排入水中或用於汙水灌溉；二級處理是壹種生化處理方法，主要處理廢水中的膠體和溶解性有機物。其典型的處理設備包括生物曝氣池和二沈池。三級處理的目的有時不是排放而是直接回用，所以有時屬於深度處理的範疇。三級處理的對象是營養物(氮、磷)和其他溶解性物質，采用的方法有化學絮凝和過濾，對出水水質要求高的地方也可采用吸附、離子交換、反滲透和消毒。？2火電廠廢水處理？2.1火電廠水系統概述？火力發電廠的水系統是龐大的。以1 000 MW電廠為例，如果采用開式循環方式，循環冷卻水量約為120 000 t/h，如果補水率按3%計算，化學水處理用水量約為320 t/h，火電廠用水壹般分為兩類:壹類是生產用水；另壹個是生活和消防用水。生產用水主要包括循環冷卻水、沖灰水、機器冷卻水和鍋爐補給水。？2.2現代火電廠的主要廢水來源有哪些？現代燃煤火力發電廠廢水的主要來源有:沖灰水；熱力設備的化學清洗及排放廢水和鍋爐汙水的停機保護；主車間、輔助設備和機械冷卻水的汙水排放；冷凝水凈化設備的排水；冷凝器的冷卻排水或冷卻設備的汙水；來自水處理裝置的汙水；生活汙水；輸煤系統清洗水、儲煤場排水和廠區雨水排水。？2.3火電廠廢水處理流程？根據廢水的成分和汙染物的含量，火電廠壹般采用以下廢水處理工藝:2.3.1過濾法？分離過濾法分為柵欄法、篩網過濾法和過濾法。柵欄法和篩網過濾法都是通過堵塞來截留廢水中的粗懸浮物，而過濾法除了截留作用外，還具有吸附、絮凝、沈澱作用，使比孔隙更細的懸浮顆粒也能從廢水中分離出來。？2.3.2活性汙泥法？活性汙泥法是壹種典型的好氧生物轉化處理方法，特別適用於生活汙水處理。它以廢水中含有的有機汙染物為培養基，在溶氧存在下連續培養活性汙泥，然後利用其吸附、混凝和氧化分解作用凈化廢水中的有機汙染物。圖2是普通活性汙泥法的處理過程。初沈池用於去除廢水中的初級懸浮物；曝氣池使廢水中的有機汙染物與活性汙泥充分接觸，吸收並氧化有機汙染物；曝氣系統提供曝氣池生物反應所需的氧氣，並起到混合攪拌的作用；二沈池用於分離曝氣池出水的活性汙泥；汙泥回流系統將二沈池中的部分沈澱汙泥回流至曝氣池，保證曝氣池有足夠的微生物濃度；剩余汙泥排放系統通過排放系統將曝氣池中不斷增殖的汙泥排出，以保證曝氣池的有效反應容積。？2.3.3中和法？中和處理是根據酸堿中和原理有效調節pH值，使廢水達到排放要求的壹種簡單方法。壹般火電廠的化學清洗排水和水處理再生排水都需要中和。目前，大多數電廠設計並使用中和池來處理水再生過程中排放的廢酸液和廢堿液。當然，由於火電廠酸堿廢液排放量大，中和工藝要因地制宜，經濟有效。酸性廢水除了用酸堿溶液直接處理外，還可以通過加入堿性化學品，通過堿性濾料，利用堿性廢渣的堿性和天然水、土壤中的碳酸鹽、碳酸氫鹽來中和。堿性廢水可以用廢無機酸、酸性廢氣(如CO2和煙氣)和酸性廢水處理。？此外，有些熱電廠還采用混凝、吸附、離子交換、電滲析、反滲透等方法處理汙水。？2.4火電廠廢水防治措施？我國電廠控制灰水pH值超過國家排放標準的措施有:灰水閉路循環、爐煙處理(利用爐煙中的CO2或SO2)、加酸處理、使用循環水和稀釋、使用濕式除塵器。灰水懸浮物的分離器和沈澱方法；電廠含油廢水大多先經過隔油處理，再經過氣浮或油水分離裝置和生物處理。生活汙水壹般用活性汙泥處理；生產廢水經中和、澄清、消毒、過濾；輸煤系統洗滌廢水經沈澱或凈水裝置處理後回收。？3廢水回用技術？隨著水資源的日益稀缺，廢水回用技術變得越來越重要。為了解決火電廠的水源問題，利用城市汙水作為火電廠循環冷卻水的技術近年來在壹些新建火電廠得到了實施和應用。？3.1國外汙水回用簡介？自20世紀60年代以來，汙水被廣泛用於灌溉和回灌。65438-0968年美國加州南塔霍湖建成第壹座汙水回用廠後，壹些缺水國家的汙水回用研究開始迅速發展。在美國缺水的得克薩斯州和加利福尼亞州，水的年回用量達到25億m3(相當於這裏汙水總量的70%)。處理後的汙水用於冷卻水、鍋爐用水、工業用水和消防用水。日本東京三合島汙水處理廠的二級出水達到每天13.8萬m3。這些汙水經過處理後，供應給江東地區的400多家工廠。南非比勒陀利亞-威特沃特斯蘭德-費霍尼欣地區23.2%的汙水經過處理，用於電廠冷卻和工業回用。？3.2中國汙水回用的發展？廢水處理後回用是解決水資源短缺的有效途徑。中國是世界上缺水的國家之壹。建國後，黨和國家高度重視汙水處理工程建設。1960年，我國建成了第壹座用於農業灌溉的臨時汙水處理廠——高碑店汙水處理廠。中國的廢水回用和工業生產始於20世紀70年代。1973原東方紅煉油廠將二級處理後的汙水送回循環冷卻水作為其補充水。當時復用率20%，5年中，* * *復用了530天。雖然這個項目在後期的實施過程中出現了很多問題和困難，但在當時也取得了壹定的成果，為我國汙水回用技術的發展和研究積累了寶貴的經驗。上世紀90年代，我國汙水回用工程逐漸走向正規，大量汙水處理廠建成投產。很多工廠開始研究全廠水平衡。但由於起步較晚，我國城市工業用水重復利用率很低，壹般在30%左右，較高的上海只有50%，而德國是64%，日本是60%。？3.3我國火電廠汙水利用？水資源的嚴重短缺和水價的提高使得用水量大的燃煤電廠不得不尋求新的水源。在我國，城市汙水被引入火電廠循環冷卻水中是在20世紀90年代。由於城市汙水成分復雜，時間、季節、地域環境不同，汙水處理工藝設計必須考慮諸多影響因素。目前，我國在城市汙水(火電廠循環冷卻水回用)的處理方面已經建立了很多處理方法，其中以石灰處理最多。典型的處理流程如圖3所示。？當然，以上工藝流程是基於汙水處理廠對汙水的二級處理(見圖1)，各種運行參數和藥劑需要根據水質的不同進行調整。如果選擇、利用和控制合理的工藝順序和阻垢劑，循環水濃縮倍率可達3.0左右。？值得註意的是，城市汙水經處理後，BOD、COD和細菌含量仍然較高。因此，城市汙水用作火電廠循環冷卻水時，必須進行嚴格的實驗研究，並留有足夠的安全系數。我們應該謹慎選擇冷凝器材料；應嚴格控制殺菌劑、阻垢劑和緩蝕劑的劑量、監測和控制。同時，在整個循環水系統的設計中，還應考慮水質惡化情況下的補救措施。？4新建火電廠節水工程——零排放工程為了更有效地節水和保護環境，近年來，各大電廠(尤其是缺水地區)相繼實施零排放工程。零排放系統既保護了環境又節約了水資源，必將收到良好的經濟效益和社會效益。以河北南部電網某廠為例。該廠裝機容量為4×300 MW，1、2號機組循環冷卻水采用加酸加水質穩定劑處理，濃縮倍率控制在2.3以下。因此，本裝置除了沖灰外，還有大量剩余汙水。為充分利用水資源，解決全廠水平衡問題，在3、4號機組循環冷卻水設計中，該廠巧妙地將1、2號機組循環冷卻水的汙水進行了部分處理(如弱酸陽離子交換)，直接作為3、4號機組循環水的補充水。但3、4號機組循環水的汙水壹部分用於沖灰，另壹部分水經過壹定處理(如反滲透)後送至水處理車間循環使用。該設計思路新穎，達到了提高濃縮倍率、減少汙染排放、節約用水的目的，值得節水工程和汙水回用技術借鑒。？5結論？火力發電廠廢水處理和回用是節約用水和保護環境的重要途徑。但在這方面，我國還處於起步階段，與國外相比差距較大。根據我國現狀，還應加大汙水處理及其回用技術的研究和科技投入，重點提高循環水濃縮倍率，改進沖灰方式，突破濃漿輸送技術，解決灰水回用問題和直排灰水汙染物超標處理問題。
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